气动布局就是指飞机的各翼面,如主翼、尾翼等是如何放置的,气动布局主要决定飞机的机动性.自从莱特兄弟发明第一架飞机以来,飞机设计师们通常将飞机的水平尾翼和垂直尾翼都放在机翼后面的飞机尾部。这种布局一直沿用到现在,也是现代飞机最经常采用的气动布局,因此称之为“常规布局”。 鸭式布局,是一种十分适合于超音速空战的气动布局。早在二战前,前苏联已经发现如果将水平尾翼移到主翼之前的机头两侧,就可以用较小的翼面来达到同样的操纵效能,而且前翼和机翼可以同时产生升力,而不像水平尾翼那样,平衡俯仰力矩多数情况下会产生负升力。早期的鸭式布局飞起来像一只鸭子,“鸭式布局”由此得名。 采用鸭式布局的飞机的前翼称为“鸭翼”。战机的鸭翼有两种,一种是不能操纵的,其功能是当飞机处在大迎角状态时加强机翼的前缘涡流,改善飞机大迎角状态的性能,也于飞机的短矩起降。真正有可操纵鸭翼的战机目前有欧洲的EF-2000、法国的“阵风”、瑞典的JAS-39等,还有如今我国最先进的三代歼击机歼-10。这些飞机的鸭翼除了用以产生涡流外,还用于改善跨音速过程中安定性骤降的问题,同时也可减少配平阻力、有利于超音速空战。在降落时,鸭翼还可偏转一个很大的负角,起减速板的作用。
鸭翼布局:就像SU-33那样,在驾驶舱后面有一对小的三角翼。 优点:主要是为了特高战斗机的升力,也就是说在相同的跑道距离上,鸭翼布局比常规布局滑跑距离更少;调整气流,提高机动性。 缺点:雷达波反射面积大;对导弹的空气动力方面有些影响;增加战机重量 常规布局:除了主翼和尾翼之外没有任何辅助机翼的布局。 优点:相对鸭翼来讲雷达反射面积较小;重量轻些。隐身性能加强。空空导弹可以更好的识别目标。 缺点:相对不太灵活。
飞机的设计任务不同,机动性要求也不一样,这必然导致气动布局形态各异。现代作战飞机的气动布局有很多种,主要有常规布局、鸭式布局、无尾布局、三翼面布局和飞翼布局等。这些布局都有各自的特殊性及优缺点。鸭式布局:1.这种布局利用前翼的脱体涡流扫过机翼产生的有利干扰,推迟机翼气流分离,延迟了机翼失速,可获得较大的大迎角升力,减小大迎角阻力,为飞机提供过失速飞行状态时的稳定度。
2.通过和经过气动弹性剪裁后的后掠机翼联用,使机翼产生接近椭圆的展向压力分布,从而减小了飞行阻力。配合大后掠三角翼,近距藕合布局的纵向面积分布较好,机身后部外形光滑流线,超音速阻力小。
3.前翼还可以用作直接控制技术的很有效的操纵面,通过采用主动控制技术,也可以减小鸭翼载荷,对减小配平阻力和提高配平升力有利。同时,鸭翼位置靠近飞行员,有利于低空操纵性,并有利于阵风抑制系统的应用。
4.近距耦合布局特别适宜于和三角翼的机翼匹配,这种布局对重心安排有利,可减小起飞、着陆距离,增加机动能力,以及可减小飞机总体尺寸、减轻重量和降低成本。