前翼
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前翼(canard,又称前置翼,鸭翼),是一种飞行器配置的称呼。这种配置的特点是将水平穩定面放在主翼前面,而一般是将水平穩定面装在后面,称为尾翼。[1]:85
使用这种配置方式的优点是可使主翼上方产生涡流,可提高失速攻角。而缺点为较容易造成不稳定、也会增加雷达散射截面。
概要[编辑]
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前翼(英文)之所以得名是来自于法语的鸭子,因其配置在前方,像是(胖胖身体小小翅膀的)鸭子(伸长脖子)飞行时的(小)翅膀一样。
早在1903年,莱特兄弟的莱特飞行器就使用前翼配置,但是在莱特兄弟以后,大部分的飞行器改采用尾翼配置。一个可能的原因是要避免使用莱特兄弟的专利,另一个主要原因是使用前翼配置较不容易稳定,早期的技术较不发达,使用前翼很难设计,尤其民航机对稳定性的要求非常高,所以也不可能采用前翼配置。
因为线传飞控的进步,终于在1960年代,XB-70超音速实验机采用前翼配置证明前翼配置可行。加上前翼的操控性比较好,所以近几年来,许多先进战机常常采用前翼设计[1]:85, 531,如飙风、台风、JAS 39、歼-10、歼-20、苏-30、苏-34等。当然也是有客机使用前翼的例子,如Tu-144。
特色[编辑]
为维持稳定的前翼配置,飞行器有几个特色如下[2]:
- 前翼永远贡献静不稳定的效果,会造成飞机静稳定性下降(与去掉前翼时相比)。
- 一个稳定的前翼配置,飞行器的重心必须在前翼与主翼的空气动力中心之间。
- 配平过后的前翼配置下,前翼与主翼都会提供飞行器升力。
- 前翼的升力系数必须要比主翼还大。
较小表面积[编辑]
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下:三机翼设计
由于飞机在飞行过程中的重心不断改变,主翼的升力与飞行器的重量并非成一直线,不能互相抵消,因此需要尾翼提供配平力(trim force)来维持平衡。这样主翼必须增大面积,提供额外的升力,平衡尾翼产生的向下力,去维持飞行器的俯仰。
在三机翼设计中,配平力由前翼及尾翼共同承担,前翼提供升力,尾翼提供向下力。主翼只需要提供较小的额外升力去维持俯仰,使得机翼的总表面积可以减少。
采用前翼的飞机[编辑]
莱特飞行器
XP-55
XB-70
Rutan VariEze
Rutan Long-EZ
比奇2000
X-29
F-15 S/MTD
Berkut 360
X-31
Cozy MK IV
X-36
XCOR EZ-Rocket
X-50
洛克希德·马丁X-59 QueSST
F/A-XX战斗机(开发中)
Santos-Dumont 14bis
De Bruyère C 1
幻象3 Milan、NG
幻象4000
阵风战斗机
Focke-Wulf F 19 Ente
SS.4
震电
前进商务飞机
绅宝 37
JAS 39
幼狮战斗机
狮式战斗机
Atlas Cheetah
M.35
M.39B
BAe EAP
台风战斗机
米格-8
图-144
T-4
苏-33
苏-27M
苏-34
苏-37
苏-47
米格1.44
苏-30MKI、MKA、MKM、SM
歼-8II ACT
AD200
歼-10
歼-15
歼-20
彩虹-3
光辉 Mk2(开发中)
TEDBF(开发中)
相关条目[编辑]
参考资料[编辑]
- ^ 1.0 1.1 Jonh Anderson. Introduce to Flight,5th. ed.. New York: McGRAW-Hill. 2005. ISBN 0071238182.
- ^ Warren Phillips. Mechanics of Flight. Hoboken: Wiley. 2004. ISBN 0471334588.
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