今日微信推荐

今日微博推荐

“蓝精灵”是如何拯救T-45“苍鹰”教练机的?

发布时间:2018-02-05  原作者:Armstrong   点击数:

原创不易 认可价值 转载请务必注明作者 以及来自空军之翼

“苍鹰”的问题

  1981年11月,美国海军选中英国航宇的“鹰”式教练机的舰载型作为其新一代舰载教练机,因为该机具有卓越的飞行特性、成熟的设计和极低的耗油率。但谁知到在T-45“苍鹰”失速试飞期间,该机一片光明的前景被“鬼怪俯冲”的阴影所笼罩。

1988年麦道工厂里正在组装的第一架T-45原型机(BuNo 162787)
1988年麦道工厂里正在组装的第一架T-45原型机(BuNo 162787)

  失速试飞的标准程序是,试飞员在襟翼放下50度、起落架收起的状态下持续降低空速、增加迎角直到飞机开始失速,这是为了确定起落架引起的升力系数损失。失速发生后,试飞员要先向前推杆降低机鼻进入俯冲,然后按照标准操作改出。但此时当试飞员向后拉杆时,飞机却仍在继续俯冲,即使拉杆到底也无济于事。最后在到达襟翼极限速度200节(370公里/小时)前,试飞员收起了襟翼,飞机却自动改出了。

  英国航宇准确判断T-45的“鬼怪俯冲”是平尾失效导致的。众所周知,常规布局静态稳定飞机在飞行过程中机翼产生升力,平尾产生向下配平力矩或负升力,如果失去了平尾的配平,那么飞机就会变得头重脚轻,一头载向地面。由于T-45的平尾高置,所以很容易受到机翼下洗气流的干扰。

在常规布局静态稳定飞机上,失去平尾的向下配平力矩,飞机就自然进入俯冲
在常规布局静态稳定飞机上,失去平尾的向下配平力矩,飞机就自然进入俯冲

对于静不稳定飞机来说,由于重心在升力中心之后,所以尾翼要产生升力才能配平
对于静不稳定飞机来说,由于重心在升力中心之后,所以尾翼要产生升力才能配平

  流过机翼的气流会在机翼后缘向下偏转产生下洗气流,这是升力的自然副产物,也是一个众所周知的现象。在设计飞机时应该充分考虑机翼下洗气流的影响。

  在T-45的失速试飞中,襟翼全偏进一步增强了机翼下洗气流,导致平尾前缘气流等效迎角达-30度,致使平尾立即失速。此时气流与平尾下表面分离,无法产生足够的配平力矩。在这种情况下,试飞员即使全力拉杆,也不会使机鼻抬起一分。

T-45襟翼全偏后会大幅增大平尾等效迎角
T-45襟翼全偏后会大幅增大平尾等效迎角

  那么,当时T-45的原型“鹰”式教练机已经服役了10年,为什么没有遭遇“鬼怪俯冲”呢?

  这是因为两种教练机的设计思想不同。“鹰”式教练机为了向学员提供可以接受的失速处理训练,该机的机翼被特意降低了升力系数,机翼下洗气流强度较低,不足以导致平尾失速。如机翼前缘布置有翼刀和前缘失速条,后者是一个尖锐的金属块,用于提供失速抖振预警和帮助控制失速进展。此外机翼后缘开缝襟翼缺了一小块,能在多数襟翼重载情况下有效降低升力系数。

“鹰”式教练机的前缘失速条
“鹰”式教练机的前缘失速条

双缝襟翼上缺失的一块
双缝襟翼上缺失的一块

  而T-45为了上舰必须具有较低的着舰速度,因此必须提高机翼升力系数,于是导致了强烈的机翼下洗气流。那么怎么解决这个问题呢?

BAE/麦道经过大量风洞测试后为T-45设计了全新的全翼展缝翼。修改后的机翼取消了前缘翼刀,不过还是保留了翼面扰流器
BAE/麦道经过大量风洞测试后为T-45设计了全新的全翼展缝翼。修改后的机翼取消了前缘翼刀,不过还是保留了翼面扰流器

最新评论

欢迎广大航空迷投递稿件,内容可以是飞行器介绍、航空史、战史、航空趣闻、飞行器细品图片、与航空有关的文章都可以投稿。

投稿信箱:
arm007@vip.sina.com
afwing@gmail.com

扫一扫关注空军之翼微信