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無尾飛翼機如何拐彎

2025年05月05日07:55 | 來源:解放軍報
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美國X-47B無人機。資料圖片

美國X-47B無人機。資料圖片

前段時間,土耳其自主研發的安卡-3MIUS無人機進行首次試飛,飛行時間為70分鐘,並達到2438米的飛行高度和277.8千米/小時的飛行速度。該款無人機採用無尾飛翼機身布局,設計了襟副翼和機翼外側開裂式減速板。

飛翼機,是一種特殊布局的飛機,其特點在於機身的主要部分被整合在機翼內部,使得整個飛機看起來像是一個巨大的翼面。這種設計通過巧妙的空氣動力學布局,提高空氣動力效率,實現復雜飛行動作。此外,飛翼機機翼末端裝有減速板,可以在飛行過程中起到獨特作用。

當飛機向前飛行時,如果打開一側減速板,該側減速板會受到一個向后的力,形成相反方向偏轉的力矩。例如,當左側減速板打開時,飛機左側會受到向右后方的力,形成向左偏轉的力矩,飛機向左偏轉﹔反之,當右側減速板打開時,飛機則會向右偏轉。當兩側減速板同時打開時,左右偏轉力矩抵消,飛機不會偏轉,但向后阻力疊加,實現飛機減速。

此外,一些飛翼機採用開裂式阻力方向舵(SDR)進行航向控制。例如,B-2轟炸機的機身后側有一對開裂式翼面,需要改變航向時,根據飛行控制指令,通過機械傳動或者其他方式使單側SDR展開,另一側SDR閉合,左右翼附近產生非對稱阻力使飛機偏轉。當兩側SDR同時展開時,可以用作減速板。

還有一種方法是利用差動壓力控制航向。例如,無尾設計的X-47B無人機即是如此,它的尾噴管中間有一個可動隔板,可以調整噴流方向,同時利用射流效應產生側向力對航向進行控制。

值得一提的是,飛翼機的偏航方向是不穩定的。這意味著一旦飛機在飛行過程中偏航,它無法自動在風力作用下回到中心位置。因此,飛翼機需要飛控系統不斷監控飛機是否偏航,並實時調整飛行方向。當飛機向左偏轉時,飛控系統會自動把飛機向右拉﹔當飛機向右偏轉時,飛控系統會自動把飛機向左拉,確保飛翼機不失控。

總的來說,飛翼機是一種設計理念獨特、性能優異的航空器,對空氣動力、材料科學、飛行控制等領域的技術應用提出很高要求。未來,隨著科技進步,飛翼機有望得到更廣泛的應用和發展。(黃辛舟、管鵬赫)

(責編:彭曉玲、溫璐)

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