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減速板

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作用

減速板,顧名思義,主要作用便是減速。在裝有減速板的飛機上,通常有2~4塊減速板通常對稱地布置在機身或機翼上,在閉合位置上緊貼飛機機體,其外表面就是飛機流線型的一部分,當需要增加阻力時,由液壓作動力使減速板開啟一個角度,增加飛機的迎風面積并破壞飛機流線形,對空氣形成增阻和擾流的作用,使飛機驟然減速。飛行速度越大,減速板的增阻效果越好。很多減速板做成復雜的手指形狀,并故意開一些孔,以提高增阻效果。

殲擊機在空戰(zhàn)中經(jīng)常要進行機動轉(zhuǎn)彎,在高速下轉(zhuǎn)彎半徑很大,對空戰(zhàn)不利。如果飛機減速性好,能以最短的時間減低飛行速度并在較小的速度下轉(zhuǎn)彎,就能夠有效地擺脫敵機的攻擊并使自己占據(jù)有利位置,因此殲擊機普遍裝有減速板。

在其他大型飛機上,減速板(擾流板)常裝在機翼上表面靠近襟翼前面的部位。飛機著陸時打開減速板(擾流板),一方面增加空氣動力阻力,起減速作用,同時也可減小機翼的升力,增加機輪對地面的壓力,從而增加機輪對地面的摩擦力,縮短滑跑距離。

流動特性

減速板鉸鏈力矩按迎角可分為3個區(qū)域:常值區(qū)(α=0°~16° ),減速板鉸鏈力矩基本不變,因為減速板迎風側(cè)正壓力逐漸減小,而背風側(cè)負壓力逐漸增加,兩種相反的變化趨勢相互抵消。非線性增長區(qū)(α=16°~32° ),減速板鉸鏈力矩顯著增加,因為減速板鉸鏈力矩主要貢獻區(qū)為背風側(cè),該迎角區(qū)內(nèi)減速板背風側(cè)存在一對不斷增強的旋渦,背風側(cè)負壓力顯著增加。在非線性衰減區(qū)(α=32°~70° ),減速板鉸鏈力矩在迎角32°~36°范圍內(nèi)急劇減小,因為在迎角36°減速板背風側(cè)旋渦流動變?yōu)樗俣容^低的再附流動;減速板鉸鏈力矩在迎角36°~44°范圍內(nèi)逐漸增加,因為該迎角區(qū)作用于減速板迎風側(cè)的機身渦不斷增強,導致減速板迎風側(cè)正壓力顯著增加;減速板鉸鏈力矩在迎角44°~70°范圍內(nèi)逐漸減小,因為該迎角區(qū)作用于減速板迎風側(cè)的機身渦不斷減弱直至破裂,導致減速板迎風側(cè)正壓力逐漸減小1。

位置

減速板通常對稱地布置在機身或機翼上,同時為了不破壞飛機的飛行姿態(tài),阻力作用點的位置必須進行驗算和實驗。因此,當選擇減速板在飛機上的具體安裝位置時,需要同時考慮飛機的外形結(jié)構、重心位置、重量分布、整體結(jié)構強度、飛行姿態(tài)等多種因素,而不同飛機上減速板的安裝位置也變的五花八門。2

機翼后緣

A10攻擊機因作戰(zhàn)速度較低,機體結(jié)構結(jié)實,機翼由于要掛載大量彈藥和副油箱,且需要具備較強的抗打擊能力,故而選擇了相對厚實的翼型,適合安裝減速板。A10上的減速板具體安裝位置位于機翼外端,是副翼的一部分,合在一起動作是副翼,上下打開后是減速板,上邊部分還可以單獨打開起擾流板的作用。

機翼翼端

蘇25攻擊機負責執(zhí)行直接對地攻擊任務,加之其執(zhí)行的任務需要蘇25能作為一個穩(wěn)定的射擊平臺,在對地攻擊時必須穩(wěn)定,動作時必須反應迅速,因此將減速板安裝在機翼上就成為了最佳的選擇。與A10攻擊機相比,蘇25的減速板設計更為精巧。減速板位于翼端的短艙(和機翼外形不同)內(nèi),關閉時呈兩端折疊,需要時呈兩段式打開。

機身兩側(cè)

曾一度作為蘇軍前線航空兵主力的蘇22戰(zhàn)斗機,采用了在機身兩側(cè)布置減速板的形式。與之相似的還有米格15和F86等戰(zhàn)機。在機身兩側(cè)安裝減速板的形式在早期噴氣機上較為普遍,而在新一代戰(zhàn)機上,特別是采用翼身融合的F16、蘇27、米格29等戰(zhàn)機上,這種布置方式已基本消失。

機身后部

F14“雄貓”戰(zhàn)斗機的減速板位于機身后部靠近垂尾的位置。

機腹之下

還有的戰(zhàn)機將減速板設計在機腹位置,如F100戰(zhàn)斗機,其腹部下有矩形減速板,位于翼梁中線處。

機身尾部

F16的減速板位于單發(fā)發(fā)動機噴口兩側(cè)機身融合翼邊條的尾部,打開時上下展開。與體積和重量均大的F15相比,F(xiàn)16屬輕型戰(zhàn)機,減速板的尺寸不必太大,因此也有了更大的布置靈活性。F16的減速板設在融合翼邊條尾端,既不占用機體有用空間,有利于整體氣動外形,打開后還可以迅速干擾整個邊條翼的作用,減速效果良好。

機身背部

現(xiàn)代戰(zhàn)斗、攻擊機大都是高速戰(zhàn)機,注重格斗和速度。翼型特殊且較薄,因此難以在機翼上為減速板找到合適的安裝位置,通常就選擇將減速板安裝在機身背部,以避免破壞機翼強度,同時盡量不占用機體有限空間。作為美國空軍第三代重型戰(zhàn)斗機,F(xiàn)15的體積與重量均較大,大型減速板便成為了必然選擇,而只有機背這個位置上才有較大的尺寸和空間安裝這大家伙,才有結(jié)實的結(jié)構能承受這么大型的減速板帶來的沖擊力。

裝置

運輸機運用較多的為 “蚌殼式反推力裝置”改變發(fā)動機推力方向的裝置。它用以縮短飛機著陸時的滑跑距離。大多用在民用機和艦載飛機上,殲擊機也有采用的。除縮短著陸滑跑距離外,還可改善飛機的機動性能,使飛機能急驟減速或俯沖,增強格斗能力。它將噴管排出的燃氣(或風扇后的冷氣流)向前折轉(zhuǎn)大于90°的角度而產(chǎn)生反向推力。由于實際上難以將氣流折轉(zhuǎn)180°,因此反向推力的大小只是正向推力的45%左右。典型的反推力裝置有兩個鉸接的蚌蛤式阻擋門。正常工作時蛤殼形門緊貼于噴管兩側(cè)的折流葉柵處,燃氣由噴管流出。需要反向推力時,蛤殼形門在液壓作動筒的作用下堵住噴管通路,燃氣被蛤殼形門阻擋而由折流葉柵處向前與軸線呈45°角流出,產(chǎn)生反向推力。

減速傘

減速傘也叫阻力傘,是用來減小飛機著陸時滑跑速度的傘狀工具。通常由主傘、引導傘和傘袋等組成,裝在飛機尾部的傘艙內(nèi)。飛機著陸滑跑中,由飛行員操縱打開傘艙門,引導傘首先張開,將傘袋拉出,打開主傘,傘衣被拉出張開后可增大空氣阻力,向后拖拽飛機,使之減速,縮短滑跑距離。

對水平尾翼的干擾

某機為了提高機動性能在機身中段下腹部重心后方安裝了減速板,其自身阻力和升力的貢獻應該是一個低頭力矩,但實際飛行中放減速板后駕駛員感覺飛機突然上仰,必須用力推桿恢復原位。 風洞模型測力試驗也證實了放減速板后產(chǎn)生了較大的抬頭力矩增量。平尾沒有處在分離渦的速度阻滯區(qū)內(nèi),抬頭力矩主要是由分離渦的低壓誘導在平尾處產(chǎn)生較大的下洗使平尾產(chǎn)生負的升力增量所致3。

在機身腹部中段安放減速板會產(chǎn)生較大的抬頭力矩,主要原因是分離渦在平尾處產(chǎn)生較大的誘導下洗所致,消除方法是減速板前移遠離平尾。當減速板的位置難以改動又存在較大的干擾時 ,選擇適當?shù)拈_孔率以損失較小的阻力換取減小較大的抬頭力矩3。

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