為何F15沒有前緣襟翼?

為何F15沒有採用三代機中普遍使用的前緣襟翼或者縫翼?如果6、70年代的航電計算水平達不到的話?那為何在之後的諸多改進型號中也沒有採用?


前緣襟翼的兩大作用就是增升和改善失速迎角。

對於F-15來說,前者是通過低翼載來實現的;後者是通過翼前渦和尾翼後伸來實現的。以上兩點的共同追求都是低空重,所以鷹根本懶得增加額外增重的東西——這也是「沒有一磅用於對地」的由來。


 F-15 的機翼設計是依據半經驗和當時的線性理論方法選擇機翼參數組合,利用飛機設計一體化系統(CADE)進行分析研究,然後選擇有利方案進行吹風試驗,選定最終的機翼參數。經過長達
1 年的吹風試驗,對 800 個機翼變數進行了試驗,包括 74 種機翼外形和 54 中變彎度措施。


  最後確定了兩種方案:方案一,展弦比 2.5,根梢比 5,前緣後掠角 50°,帶前緣錐形襟翼;方案二,展弦比
3,根梢比 2.5,前緣後掠角 45°,固定前緣錐形扭轉。經過各類改進之後,方案二入選。最終
F-15 的機翼方案為:切尖三角翼,無前後緣機動襟翼,採用前緣固定錐形扭轉設計。前緣後掠 45 度,機翼相對厚度為
6%/3%(翼根/翼尖),展弦比為 3,根梢比為 5,翼面積 56.48 平方米,下反角 1°,安裝角
0°。機翼上僅有後緣高升力襟翼和副翼共 4 個操縱面。


  F-15
採用切尖三角翼翼形的原因是很顯然的,三角翼在改善機翼結構、增大機內容積方面有較大優勢,同時可以使飛機在跨音速區的阻力增加變得更加平緩,飛機跨音速時焦點移動量也較小,減小了配平阻力。不過,在
F-15 原型機試飛照片上,我們可以看到,該機並沒有翼尖斜切結構。但在試飛過程中發現,F-15 在 9,144
米高度、M0.85~M0.95 速度範圍內進行 6G 或更大過載的機動時,機翼會出現顫振現象。為了改善顫振特性,機翼翼尖切去了大約
0.8 平方米左右,形成現在所見的切尖設計。

為了改善飛機亞音速性能,F-15
採用了前緣固定錐形扭轉設計,而沒有採用當時已經得到普遍應用的前緣機動襟翼——這種設計主要是從重量、製造工藝和系統複雜性方面考慮的。由於
F100 發動機推力相當高,即使固定錐形扭轉將導致飛機超音速阻力增大,根據計算,F-15
的超音速性能仍可達到空軍的指標。權衡利弊之後,麥.道決定放棄前緣機動襟翼的選擇。而 F-15
放棄後緣機動襟翼,則是由於後緣襟翼放下以後,增加的配平阻力超過了因此減小誘導阻力所帶來的好處。


  機翼採用高達 3

的展弦比,配合較小的根梢比,有利於推遲翼尖分離,明顯減小了機翼誘導阻力;同時較大的展弦比提高了機翼升力線斜率,改善了機翼升力特性。這和能量機動理
論中減阻增升的要求是一致的。當然,展弦比增大,超音速零升阻力係數也增大,增大了跨/超音速的波阻。這個缺點,則利用強大的發動機推力和其它方面的設計
來彌補。

奪取絕對空優——麥克唐納道格拉斯 F-15 鷹戰鬥機發展史


因為加了成本高,不加也能湊合用。

印象里後期型號又加回去了。


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