Функциональный дизайн поверхностей.

[tern]

Добрый день.
Хотелось бы получить информацию по следующим вопросам.

1) При разглядывании корневых наплывов крыла у истребителей 4-го поколения, заметна конструктивная разница между советско-российскими и американскими самолётами. А именно: у МиГ-29 и Су-27 наплывы крыла существенно "мясистее" и имеют явно прослеживаемый аэродинамический профиль. С другой стороны, у F-16, F-18 этот наплыв -- просто какая-то "перепонка" идущая от носа фюзеляжа к передней кромке крыла. Очевидно, что наплывы обоих видов при большиx уклах атаки создают воздушные жгуты, прижимающие поток к плоскости крыла и/или ГО, то есть в этой функциональности они равнозначны. Тем не менее, инженеры МиГ-а и Су-шек по каким-то соображениям всё же решили придать наплывам некоторый "обьём".
Каковы могли быть эти соображения? Создают ли они дополниотельную подьёмную силу и если да - то какова её доля и как сильно она сдвигает вперёд центр давления ?

2) При дальнейшем разглядывании планеров обнаруживается еще одно отличие: сопряжение верхней плоскости крыла и центроплана у МиГ-ов и Су-шек не содержит неких "переходов". Они выглядят словно вырезаны из одного куска выпуклой поверхности. У самолётов американских картина другая. Hе это ли является причиной, по которой пpизнано, что маневренность советских истребителей выше, чем у их американских одноклассников. Во всяком случает я не слышал о фигурах типа "кобра Пугачёва" исполняемых на F-15, F-18, F-16.
Вопрос: насколько значимым фактором в аэродинамике самолёта является подобное сопряжение крыла с фюзеляжем? Какие там возможны плюсы и/или минусы?

Разумеется, современным истребителям необязательно уметь делать всё эту акробатику, чтобы успешно противостоять в воздушном бою. Этот факт очевиден и обсуждать не предполагается.
Вопросы заданы с точки зрения весьма туманных перпектив проектирования какой-нить реплики.

 

[Руслан 7000]

Кажись слово "дизайн" вообще неуместно в авиации. Всё подвержено слову "функционал".
Раньше это сопряжение называлось "интегральная схема крыла" (понятия не имею почему).
Думаю, что такие толстые наплывы давно уже не катят в авиации и нужно делать мало того что "острые", но и с обратной выпуклостью (как у опасной бритвы) если хотим получить максимальные скоростя по больше.... Но это только моё мнение. (сам вырос благоговея перед СУ-27 и МИГ - 29
У амеров сейчас уже появились такие острые законцовки аэродинамических поверхностей, (ещё с F-22) но думаю они не для скорости, а для скрытности (рассеивают лучи радаров вверх-низ))))

 

[tern]

Раньше это сопряжение называлось "интегральная схема крыла" (понятия не имею почему).

Потому, что крыло и центроплан интегрированы в единую несущую конструкцию. В том же F-14 Tomcat фюзеляж даёт от 40 до 60 % подьёмной силы, в зависимости от угла сложения крыла.

Думаю, что такие толстые наплывы давно уже не катят в авиации и нужно делать мало того что "острые", но и с обратной выпуклостью (как у опасной бритвы) если хотим получить максимальные скоростя по больше

Ну почему же не катят, вон МиГ-35 всё еще с толстыми наплывами, хоть и сделали его кромку заострённой.
А острые как у F-22 и Су-57 - это, как Вы правильно отметили, только для малозаметности.

Для меня же такие острые и тонкие наплывы не представляют никакого интереса.

 

[CINN]

Для меня же такие острые и тонкие наплывы не представляют никакого интереса.

Ну, тогда вот это, наверное, идеально:

 

[tern]

Ну, тогда вот это, наверное, идеально:

Тому, кто собирается делать реплику "лаптя" - самое то!


Мне всё-таки интереснее, можно ли наплывами "уравновесить" слишком тяжелый нос. Не хотелось бы у миниреплики МиГа сдвигать назад кабину или же тащить крылья вперёд. А то может получиться такое:

Или же такое:

 

[tern]

Кажись слово "дизайн" вообще неуместно в авиации. Всё подвержено слову "функционал".

Ну что ж, функционал так функционал.

Рассмотрим трапециевидное крыло малого удлинения. В виду указанного условия, по краям крыла будет наблюдаться довольно сильное перетекание потока из-под крыла наверх (Рис А):

Чтобы уменьшить вызванные этими концевыми вихрями потери, добавим горизонтальные "винглеты", после чего обьём перетекающего воздуха по краям основного крыла существенно снизится, хотя всё же полностью не исчезнет (Рис В)

Для уменьшения остаточного перетекания. установим дополнительно еще и вертикальные "винглеты" (Рис С)

После чего, в принципе, получаем конфигурацию современных истребителей (Рис D)

Я ни в коей мере не утверждаю, что конструкторы этих аппаратов исходили именно из вышеизложенных соображений при проектировании своих детищ. Тем не менее, интересно, что у всех этих истребителей 4-5 поколений кили ГО начинаются до или же сразу после заднего среза крыла. К примеру, у самолёта F-18 вертикальное оперение задрано настолько вперёд, что даже выглядит неприлично:

 

[tern]

кили ГО

Опечатка. Конечно же, подразумевалось ВО, а не ГО.

 

[daredevil]

не утверждаю, что конструкторы этих аппаратов исходили именно из вышеизложенных соображений

Вот и я больше думаю про правило площадей в сверхзвуковой авиации, чем про "запирание" низкого давления на спине.

 

[tern]

Вот и я больше думаю про правило площадей в сверхзвуковой авиации, чем про "запирание" низкого давления на спине.

Да, я тоже думал про площади сечений, спасибо за замечание.

Но с другой стороны: на сверхзвуке никто не садится, не взлетает и энергично не маневрирует, особенно с полной боевой нагрузкой. В этих случаях "запирание" низкого давления (если оно действительно имеет место быть) было бы очень полезным.