Dassault Rafale - Румунія Військова
Епізод I - Dassault Rafale, аналіз, Частина I
Це не оригінальна стаття, а переклад кількох частин аналізу групи оборонних питань, опублікованої наприкінці серпня 2013 року.
Фото: Rafale B в Лівії
Фото: чемпіон з аеродинаміки
Крила мають стартову рейку, встановлену на кінчиках, і є єдиний вертикальний стабілізатор. Оскільки прямі крила обмежені дозвуковим польотом, а крила з кутом падіння більше 60 градусів мають низькі показники приземлення/зльоту, підвищену міцність навантаження та низьку маневреність, крило стріли в сучасному повітряному бою завжди знаходиться між 20 і 60 градусами., поле, в якому також розташовані крила Рафале.
Фото: із збільшенням AoA спостерігається також збільшення стійкості до просування, рішення полягає в тому, щоб AoA зводити до мінімуму, необхідного в часі, із збільшеним коефіцієнтом несучої, використовуючи додаткові рішення для додаткової несучої.
Крім того, крило дельти має хороші характеристики у випадку втрати навантаження/досягнення обмеження швидкості. Хоча поверхня підшипника швидко піднімається, це створює значну "завихреність" (у перекладі "турбулентність") в потоці повітря, покращуючи як підшипник, так і момент підйому (кабрація). Результатом є покращення миттєвої норми прибутку. Вище Clmax (максимальний коефіцієнт підйому) AoA (кут атаки) втрата навантаження відбувається більш поступово.
Фото: дослідження ONERA, крило Дельта при 0 градусах AoA та високій AoA; вихор, видно зверху, і модель винищувача для вихрового підйому.
Як я вже згадував, качки мають конфігурацію "тісно пов'язані" (розташовані біля крил). Це має переваги в аеродинамічних характеристиках літака як в дозвуковому, так і в надзвуковому польоті в порівнянні зі звичайним дельта-крилом або класичною конфігурацією крила/хвоста. Однією з причин такого вибору є той факт, що невеликі вихори виробляються качками, які дуже сильні безпосередньо за самою качкою, стаючи поступово слабшими. Це призводить до тенденції піднімати намордник, в результаті чого виникає аеродинамічно нестійкий пристрій (центр ваги знаходиться перед центром маси), що також означає більш швидке миттєве повернення завдяки моменту підйому (перекидання).
Фото: видимі сліди «фарбового посуду» в аеродинамічній області, що максимально збільшується; місце, де два вихори коренів качки поєднуються разом з розширюваним ламінарним шаром від передньої частини фюзеляжу, що призводить до енергетичного потоку повітря навколо переходу фюзеляжу/крила; той же ефект повторюється (без качок) на дні.
Більше того, вихори, створені коренем качки, на додаток до поліпшення навантаження на крило під час маневрів, взаємодіють із вихорами, створеними LERX (LERX, у свою чергу, створює вихори як у кореня, так і в місці з'єднання з крилом, допомагаючи як навантаженню фюзеляжу як і крило; вихори у верхній частині качки подають енергію на інші частини крила і не взаємодіють з іншими наборами вихорів, але допомагають уникнути втрати підйому на кінчику крила та покращити реакцію на входи елеронів); ця взаємодія між LERX і вихорами кореня качки призводить до посилення вихорів, додаючи збільшення Clmax і зменшення кута атаки для Clmax, ефективно знижуючи кут атаки крила. З іншого боку, ця ситуація може призвести до зменшення витримки при дуже малих кутах атаки, але вертикальне відокремлення між качкою і крилом гарантує, що цього немає (причина для качки Грипен у стрілі).
Фото: Рафале, "стереотипний" француз: сексуальний і немитий. Але є пояснення ! 🙂
Від'єднаний вихор крила стабілізується, завдяки чому відбувається підвищений вихровий підйом і автоматично збільшується підйом при великих кутах атаки; вихровий підшипник також починається раніше для конфігурації "тісно зчеплених" качок, ніж для "чистого" дельта-крила (і оскільки качка не взаємодіє з крилом, конфігурацію "качки з довгими руками" можна вважати "чистою" дельтою для цілей цього пояснення. ).
Фото: Ще один приклад "фарбувального посуду" саме там, де вихор кореня качки "живить" потік повітря над крилом в районі качок.
Результат полягає в тому, що Rafale не потрібно досягати кута атаки для Clmax, як у випадку з "чистим" дельта-крилом, зменшуючи тим самим індукований опір, який зазнають пристрої з дельта-крилом під великими кутами атаки; він також отримує більший підйом на Clmax, до 50%. Центр тиску крила рухається назад одночасно із збільшенням числа Маха через затримку втрати навантаження качкою на зовнішні панелі крила, і відбувається зменшення зміни центру в дозвукових-надзвукових аеродинамічних фазах, що означає, що пристрій залишається нестабільним. навіть на надзвуковій швидкості, що покращує ефективність керування.
Фото: Rafale має дуже чистий і стабільний потік повітря під час маневрів з високим AoA, особливо більше, ніж інші конструкції, спираючись на хороший рівень контролю ламінарного шару навколо конструкції, що є результатом оптимізації конструкції. Коли він починає ставати нестабільним, ми можемо бути впевнені, що AoA та G починають ставати дуже великими ...
Всі ці ефекти сильніші для качок, розташованих над крилом, ніж ті, що розташовані на одному рівні з крилом; мобільні качки також є кращими інструментами для збільшення несучої здатності, ніж нерухомі повітроводи або LERX. Вихри LERX, крім того, що допомагають підтримувати крило, також збільшують несучу здатність фюзеляжу під час маневрів, що можливо завдяки конфігурації, що присутня на Rafale, "змішування корпусу крила". Ще однією перевагою є зменшення згинального моменту крила та конструктивної ваги за рахунок зміни аеродинамічного навантаження, розподіленого в салоні/центрі.
Фото: Ще один приклад утворення вихрів: про велику кількість Г можна "здогадатися", як потік повітря стає нестабільним.
Качки Рафале «тісно пов’язані» дозволяють пристрою працювати в режимі «після зупинки» (після втрати несучої), збільшуючи максимальний коефіцієнт несучої сили (Clmax), роблячи його надзвичайно маневреним.
(Режим після зупинки - це будь-який кут атаки вище Clmax; TVC - управління вектором тяги - не потрібне для маневрів після зупинки, навіть такі пристрої, як F-18, можуть досягати кутів атаки вище Clmax. Максимальний кут атаки, досягнутий Rafale під час випробувань вона становить 100 градусів, демонструючи розширені можливості обробки після стійла)
Фото: н.т. «Зараз 100 градусів» ... цей хлопець розповідає про… маневр «Кобра Пугачова» ? J
Це результат взаємодії качки-крила, присутність качки усуває розрив вихору крила. PSM (маневр після зупинки) дозволяє Rafale обговорювати енергію для позиційної переваги в повітряному бою один на один (але це не є хорошою ідеєю в польоті в польоті або ескадрильї в ескадрі, не кажучи вже про більш численні зустрічі) . Це також дозволяє відновити з спіралі та суперсталі; іншими словами, пристрої з тісно з'єднаними качками практично неможливо "заважати" від контрольованого польоту (не торкаючись FCS - систем управління польотом - і механічних проблем). Додатковою перевагою тісно зчеплених качок є те, що вихори в корені качки підсилюють повітряний потік навколо заносу (вертикальний «хвіст»), що означає, що він залишається ефективним навіть при великих кутах атаки (той самий ефект, що дозволяє контрольним поверхням крила залишатися ефективний і при крайніх кутах атаки).
Фото: бурхливий? І так? Я снідаю турбулентно ...
Фото: це офіційно, я люблю Рафале, вся ситуація нагадує мені мою нісенітницю "Pajura Configuration", тобто біплан-реактивний винищувач. Я також додаю сюди чутки про те, що відповідальні за Тайфун можуть ввести на горизонті 2020 року модель з качками, розташованими ближче до крил (у стилі Рафале), замінюючи так звані "страйки". Якщо це трапляється, це зрозуміло, виходить зі "скандалом" J
Високий ступінь «змішування» фюзеляжу крила означає, що вихори, особливо ті, що походять від кореня качки, дозволяють збільшити несучу здатність фюзеляжу під час маневрів. Це також зменшує опір у польоті, покращуючи відстань/дальність. Вихри також змушують крило краще реагувати на вхід з контрольних поверхонь, включаючи крен.
Разом з качками та LERX Rafale може покращити підшипник на низьких швидкостях, використовуючи клапани, які запобігають розділенню повітряного потоку під великими кутами атаки. Поєднання LERX, качок і закрилок також забезпечує значне зменшення опору кутів атаки типових маневрів, покращуючи швидкість стійкого повернення.
Фото: спрощене порівняння між SAAB JAS-37 та F-16