为什么各国先进无人机都采用无尾三角翼设计?

在追求战斗机高速性能的时代,无尾三角翼设计曾是各国竞相采用的设计,尤其是各国最新研发的先进无人机都不约而同的采取了此类布局设计。在结构上三角翼极长的翼弦可以使用简单的结构把力量均匀分布在机身,也使机翼厚度由尖锐的前缘经较长距离过渡至较厚的翼根,兼顾低阻力与高结构强度,并获得充足的机翼油箱空间,并提高战损容忍度。

在追求战斗机高速性能的时代,无尾三角翼设计曾是各国竞相采用的设计,尤其是各国最新研发的先进无人机都不约而同的采取了此类布局设计。在结构上三角翼极长的翼弦可以使用简单的结构把力量均匀分布在机身,也使机翼厚度由尖锐的前缘经较长距离过渡至较厚的翼根,兼顾低阻力与高结构强度,并获得充足的机翼油箱空间,并提高战损容忍度。归结起来无尾三角翼设计有以下几点:

超音速阻力小

这主要是由于采用大三角翼的原因。小展弦比、大后掠角的大三角翼,加上这类机翼固有的相对厚度小的优点,减小了其超音速零升阻力。在超音速条件下,无尾飞机配平阻力也相对较小——在此条件下,和正常布局飞机相比,平尾和无尾飞机升降副翼在相同偏转角度下引起的配平阻力相当,而实际配平时无尾飞机偏转角度较小。

美国X-47B无人机航母降落

飞机结构重量较轻

由于省去了平尾的重量,加上机身长度缩短,以及大三角翼的结构重量较小,这种先天重量优势使得在满足设计要求的前提下无尾飞机在改善飞机机动性时具有更高的起点。不过如果强调飞机续航能力,那么无尾大三角翼飞机相对于现代高性能正常式飞机而言,巡航阻力稍大,因此需要携带更多的燃油,这部分重量基本上抵消了结构上的重量优势。此外,由于结构重量减轻,相应的成本和价格也降低。

中国利剑无人机

常规机动性较好

原因之一是为了缓解起降性能差的固有弱点,通常会选择较低的翼载。低翼载不仅有助于提高飞机盘旋能力,而且设计良好的话可以缓解大后掠三角翼带来的诱阻大的问题——因为相同过载下需用的升力系数较低,不需要拉那么大的迎角来获得较高的升力系数。这实际上是无尾三角翼布局机动性好的最重要原因。

欧洲神经元无人机

隐身性能好

正常来讲飞机最大雷达反射源来自雷达、机舱外挂、座舱盖和进气道,而无尾三角翼布局的无人机则有效的避免的以上雷达反射源的存在,首先从外形上来说,无尾三角翼飞机取消了所有机腹外挂点,武器舱内置,而且采取背负式进气道,和上出焰口,大大减小了雷达发射面和红外探测的可能性,再加上机身隐身涂料的应用,可以大大提高无人机的隐身性能。

作者:航空制造网

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