中国空天战机进入风洞试验阶段
报道中国空天战机的预冷式发动机研制成功的前文,说明中国第六代战机的研发已走在世界前列。最近中航集团有报道称,第六代战机研制关键设备的新型风洞开发成功,并已用于新一代战机总体模型的风力试验,又一次印证中国六代机研制的进展。
中国航空工业公司空气动力研究院报道,该院设计建造的FL-62新型跨声速风洞,首次承接新型号飞机研制试验。试验结果良好,标志着FL-62风洞研制成功。FL-62风洞刚开始运行,就对一架新型飞机进行了测试,从公开的试验图片,外媒猜测这架飞机很可能是中国的第六代空天战斗机。
仅从外形新颖的风洞飞机模型,也能看出一些特征。该风洞模型采用尾撑试验模式,机翼后掠角很大,属于高速气动外形,机头尖锐,这是高速气动外形的特征之一。该机翼身融合设计明显,看不到有水平尾翼,整体飞机仰视布局接近于飞翼。而从目前公布的第六代战斗机方案来看,取消尾翼或者平尾,采用飞翼的翼身融合体布局是一个典型的共同特征,这种设计可以达到隐身性能更佳、速度性能更佳、阻力更小的目的。目前正在研制的六代机总体气动布局设计上思路几乎都是无尾或者无平尾、机头前向进一步简化、进一步翼身融合。所以说FL-62那个外形新颖的风洞飞机模型,确实可能是新一代战机的试验方案模型之一。
FL-62风洞的专业称谓,是2.4米连续式跨声速风洞,是风洞研究的专门机构中航工业集团空气动力研究院负责研制建造的。外界称之为“中国第六代战斗机研制的关键试验设备”
根据战斗机研发的科研规律,一贯是服役一代、研制一代、预研一代,从目前看,歼-20第五代战斗机已经定型服役。因此,第六代战斗机的预研肯定早已提上议事日程。第六代战斗机的预研,主要是分解成各项关键技术同时进行分别的预研攻关,而总体气动设计也是其中一项关键技术。根据战斗机设计的一般程序,研究人员会根据第六代战斗机的气动设计理念,分批设计出各种不同构型的“新一代战斗机总体气动设计方案”,然后将这些方案制作成风洞模型,在风洞试验设备上吹风试验获得数据并进行分析,即所谓的吹风选型。
从FL-62风洞上出现的外形新颖的风洞模型来推测,中国第六代战机的总体设计预研工作已经展开,进行吹风试验的设计方案肯定不会只有这一个,根据经验,肯定还有几十,甚至更多的方案需要进行吹风试验,来最终确定要研制的新机所采用的最佳气动设计。 FL-62风洞为连续式、单回流高速风洞,主要用于新型号试验、预先研究等试验任务。该风洞能够满足各类先进型号飞行器的研制对测力测压试验的需要,其综合试验能力赶超国际同类风洞,主要性能指标如下:试验段尺寸:2.4m×2.4m;马赫数范围:0.3~1.6。这座6620吨、17000立方米的FL-62风洞于2012年获准建造,位于中国东北沈阳市,是中国第一座大型连续跨声速风洞。
连续式跨声速风洞,是现代战斗机研制重要的基础设施。例如美国NASA著名的4.9米连续式跨声速风洞,在业内就大名鼎鼎,它曾为美国研制多代跨声速的超声速战斗机做出重要的贡献。中国新一代战斗机,必然是超声速的,必然涉及到亚声速、跨声速和超声速三个主要速度范围区间,其中飞机的跨声速性能十分关键,很多战机气动设计存在问题,在亚声速和超声速领域飞行十分稳定,但一到了复杂的跨声速领域,就会出现颤振、抖动、飞行品质下降甚至关键力学结构性能下降的问题,因此风洞试验的测压、测力试验数据以及研究成果,对于新研制飞机有针对性地优化跨声速区间性能,改正设计缺陷,有重要的意义。
FL-62能够快速建立超声速流场,精准控制马赫数。还可以用来试验矢量推力、气动弹性、动力模拟数据。借助这些数据,新一代战斗机可以优化设计,使其在速度、航程、机动性和隐身性方面有更好的性能。同时,更先进的风洞也可能缩短战机研发时间,因为它生成的数据将更准确。
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