科技小咖|科普知识大揭秘:为什么不同的飞机有的大翅膀长在前有的长在后?

飞机的主要部件包括机翼、机身、尾翼、发动机、起落架和操纵系统这几大部分 。 确定这些主要部件的数目、外形尺寸和相互间的位置 , 是飞机设计师在气动力布局设计时要做的工作 , 它是飞机设计中非常关键的一个环节 。 气动力布局决定了飞机的飞行性能 , 也决定了飞机(尤其是军用飞机)能否满足其使用要求和战术技术要求 。
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【科技小咖|科普知识大揭秘:为什么不同的飞机有的大翅膀长在前有的长在后?】米格-29是典型的常规布局
在气动力布局中 , 最基本的是机翼和尾翼的选择与布置 。 机翼就是飞机的大翅膀 , 是飞机的主气动升力面 , 飞机能飞在空中 , 主要靠它产生升力 。 机翼后面的小翅膀叫尾翼 , 尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼 , 是飞机的辅助升力面 , 起平衡稳定、控制飞行姿态的作用 。
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俄罗斯的米格1.44采用的是鸭式布局
机翼在前、水平尾翼在后的布局方式叫正常布局 , 也叫常规布局 。 正常布局被采用的时间最长 , 应用得也最广 , 不论是军用飞机还是民用飞机都有这方面较多的设计和使用经验 。 这种布局还能同时较好地兼顾起飞、着陆等低速飞行性能和高速飞行性能 , 是一种比较成熟、均衡的布局形式 。
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水平尾翼在前、机翼在后的布局方式叫鸭式布局 。 鸭式布局中前置的水平尾翼又称鸭翼 , 这也是该布局名称的来历 。 鸭式布局的飞机重心在机翼提供的升力作用点之前 , 因此会产生一个低头力矩 , 但前面的鸭翼产生的是正升力 , 这样可以配平这个低头力矩 , 在增加飞机升力的同时减小配平阻力 。 同时 , 鸭翼产生的涡流流过机翼时 , 能很好地增大飞机的升力 。 此外 , 鸭翼还会产生静不稳定性 , 可以使战斗机更快地改变飞行姿态 。 这些特点有利于改善飞机的机动性和高速飞行性能 , 因而鸭翼很适合军用飞机尤其是强调空战能力的战斗机 。 缺点是会影响飞机的操纵性 。 不过 , 使用主动控制技术后 , 就可以较好地解决飞行控制的难题 。 法国的“阵风”、瑞典的JAS-39和中国的歼-10都是比较成功的鸭式布局战斗机 。


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