Dassault Rafale - Rumunsko vojenské
Epizóda I - Dassault Rafale, analýza, časť I.
Nejde o pôvodný článok, ale o preklad do niekoľkých častí analýzy skupiny Defense Issues publikovanej koncom augusta 2013.
Foto: Rafale B v Líbyi
Foto: šampión aerodynamiky
Krídla majú na koncoch namontovanú nosnú lištu a je tu jediný vertikálny stabilizátor. Pretože priame krídla sú obmedzené na podzvukový let a krídla s uhlom dopadu väčším ako 60 stupňov majú zlý pristávací/vzletový výkon, zvýšenú nosnosť a nízku manévrovateľnosť, je šípové krídlo v moderných vzdušných bojoch vždy medzi 20 a 60 stupňami., okraj, v ktorom sú umiestnené aj krídla Rafale.
Foto: so zvýšením AoA dochádza aj k zvýšeniu odolnosti proti pokroku, riešením je udržať AoA na minimálnej potrebnej úrovni včas so zvýšeným koeficientom únosnosti, s využitím ďalších riešení pre extra únosnosť.
Delta krídlo má navyše dobré vlastnosti v prípade straty nákladu/dosiahnutia rýchlostného limitu. Zatiaľ čo sa dosadacia plocha rýchlo zdvíha, vytvára významnú „vorticitu“ (preložené ako „turbulencia“) v prúdení vzduchu, ktorá zlepšuje ložisko aj zdvíhací moment (zapojenie). Výsledkom je zlepšenie okamžitej návratnosti. Nad Clmax (maximálny koeficient zdvihu) AoA (uhol nábehu) je strata nákladu postupnejšia.
Foto: štúdia ONERA, krídlo Delta pri 0 stupňoch AoA a vysokej AoA; vír pri pohľade zhora a model bojovej roviny pre vírivý výťah.
Kačice sú, ako som už spomínal, v „spriahnutej“ konfigurácii (umiestnené blízko krídel). To má výhodu v porovnaní s konvenčným deltovým krídlom alebo s klasickou konfiguráciou krídla/chvosta na aerodynamickom výkone lietadla pri podzvukových aj nadzvukových letoch. Jedným z dôvodov tejto voľby je skutočnosť, že malé víry produkujú kačice, ktoré sú veľmi silné hneď za kačkou samotnou a postupne slabnú. To vedie k tendencii dvíhať náhubok, čo vedie k aerodynamicky nestabilnému zariadeniu (ťažisko je pred ťažiskom), čo tiež znamená rýchlejší okamžitý návrat v dôsledku okamihu zdvihnutia (prevrátenia).
Foto: viditeľné stopy „farby“ v maximalizovanej aerodynamickej oblasti; miesto, kde sú dva víry koreňov kačice spojené spolu s rozširujúcou sa laminárnou vrstvou z prednej časti trupu, čo vedie k energizácii prúdenia vzduchu okolo spojenia trupu a krídla; rovnaký efekt sa replikuje (bez kačíc) na dne.
Okrem toho víry vytvorené koreňom kačice okrem zlepšenia zaťaženia krídla počas manévrov interagujú s vírmi vytvorenými LERX (LERX zase vytvára víry tak v koreni, ako aj na križovatke s krídlom, čím pomáha zaťaženiu trupu. rovnako ako krídlo; víry v hornej časti kačice napájajú ďalšie časti krídla a neinteragujú s inými súbormi vírov, ale pomáhajú predchádzať strate zdvihu na konci krídla a zlepšujú odozvu na vstupy krídeliek); táto interakcia medzi LERX a vírmi koreňa kačice vedie k zosilneniu vírov, čo zvyšuje Clmax a zmenšuje uhol útoku pre Clmax účinným znížením uhla útoku krídla. Táto situácia by na druhej strane mohla viesť k menšiemu znášaniu pri veľmi malých uhloch nábehu, ale vertikálne oddelenie medzi kačicou a krídlom zaručuje, že táto nie je prítomná (dôvod pre kačicu Gripen v šípke).
Foto: Rafale, „stereotypný“ Francúz: sexy a neumyté. Existuje však vysvetlenie ! 🙂
Oddelený vír krídla je stabilizovaný, takže dochádza k zvýšenému zdvihu vírov a automaticky k zvýšeniu zdvihu pri veľkých uhloch nábehu; ložisko víru začína tiež skôr pre konfiguráciu „úzko spojených“ kačíc ako pre „čisté“ delta krídlo (a pretože kačica neinteraguje s krídlom, konfiguráciu kačice „s dlhými ramenami“ možno na účely tohto vysvetlenia považovať za „čistú“ deltu. ).
Foto: Ďalší príklad „náteru“ presne tam, kde vír koreňa kačice „napája“ prúdenie vzduchu nad krídlom v oblasti kačíc.
Výsledkom je, že Rafale nemusí dosiahnuť uhol nábehu pre Clmax ako v prípade „čistého“ delta krídla, čím sa zníži indukovaný odpor, ktorému čelia zariadenia s delta krídlom vo vysokých uhloch nábehu; pri Clmax získava tiež väčší zdvih, a to až o 50%. Stred prítlaku krídla sa posúva dozadu súčasne so zvyšovaním Machovho čísla v dôsledku oneskorenia straty záťaže kačkou cez vonkajšie panely krídla a dochádza k zníženiu zmeny stredu v podzvukovo-nadzvukových aerodynamických fázach, čo znamená, že zariadenie zostáva nestabilné. aj pri nadzvukových rýchlostiach, čím sa zlepšuje výkonnosť pri ovládaní.
Foto: Rafale má počas manévrov s vysokým AoA veľmi čisté a stabilné prúdenie vzduchu, pričom sa spolieha predovšetkým na iné ako iné dizajny na dobrú úroveň kontroly laminárnej vrstvy okolo konštrukcie, ktorá je výsledkom optimalizácie návrhu. Keď začne byť nestabilná, môžeme si byť istí, že AoA a G začnú byť veľmi veľké ...
Všetky tieto účinky sú silnejšie pre kačice umiestnené nad krídlom ako tie, ktoré sú umiestnené na rovnakej úrovni ako krídlo; mobilné kačice sú tiež lepším nástrojom na zvýšenie nosnosti ako pevné potrubia alebo LERX. Víry LERX okrem toho, že pomáhajú pri podpieraní krídla, zvyšujú aj nosnosť trupu počas manévrov, čo je možné vďaka konfigurácii „zmiešavania tela s krídlom“, ktorá sa nachádza v Rafale. Ďalšou výhodou je zníženie ohybového momentu krídla a konštrukčnej hmotnosti v dôsledku zmeny aerodynamického zaťaženia rozloženého vo vnútri/v strede.
Foto: Ďalším príkladom generovania vírov je možné veľké množstvo G „odhadnúť“ podľa spôsobu nestabilnosti prúdenia vzduchu.
Kachny typu „úzko spojené“ spoločnosti Rafale umožňujú zariadeniu pracovať v režime „post-stall“ (po strate únosnosti) zvýšením maximálneho koeficientu únosnosti (Clmax), čo umožňuje jeho super manévrovateľnosť.
(Režim po odstavení je akýkoľvek uhol nábehu nad Clmax; TVC - riadenie vektora ťahu - sa pre manévre po zastavení nevyžaduje, dokonca ani zariadenia ako F-18 môžu dosiahnuť uhly nábehu nad Clmax. Maximálny uhol nábehu dosiahnutý Rafale počas testov je to 100 stupňov, čo ukazuje rozšírené možnosti manipulácie po odstavení)
Foto: n.t. «Je 100 stupňov»… tento človek hovorí o ... «manévri Pugačevovej kobry» ? J
To je výsledok interakcie kačica-krídlo, pričom prítomnosť kačice eliminuje pretrhnutie vírového krídla. PSM (manéver po státí po státí) umožňuje Rafaleovi vyjednať energiu na získanie pozičnej výhody pri vzdušných súbojoch typu jeden na jedného (to však nie je dobrý nápad v prípade letu typu „let za letu“ alebo „squadron-on-squadron“, nieto pri početnejších stretnutiach) . Umožňuje tiež zotavenie zo špirály a superstálenia; inými slovami, zariadenia s káčermi v úzkom zväzku je takmer nemožné „vyrušiť“ riadeným letom (bez dotyku FCS - systémy riadenia letu - a mechanické problémy). Ďalšou výhodou kačíc, ktoré sú tesne spojené, je to, že víry v koreňoch kačice napájajú prúdenie vzduchu okolo driftu (zvislý „chvost“), čo znamená, že zostáva efektívny aj pri vysokých uhloch nábehu (rovnaký účinok umožňuje, aby zostali ovládacie plochy krídla. efektívne a v extrémnych uhloch útoku).
Foto: turbulentné? A tak ? Ja raňajkujem turbulentne ...
Foto: je to oficiálne, milujem Rafaleho, celá situácia mi pripomína moje nezmysly „Pajura Configuration“, teda dvojplošník stíhačky. Tiež sem pridávam fámy, že osoby zodpovedné za Typhoon môžu v horizonte roku 2020 predstaviť model s kačicami umiestnenými bližšie ku krídlam (v štýle Rafale), ktorý nahradí takzvané „strakes“. Ak sa to stane, je to jasné, vyjde to so „škandálom“ J
Vysoký stupeň trupu krídla „zmiešavania“ znamená, že víry, najmä tie, ktoré pochádzajú z koreňa kačice, umožňujú počas manévrov zvýšené zaťaženie trupu. Znižuje tiež odpor za letu a zlepšuje vzdialenosť/dosah. Vďaka vírom tiež krídlo lepšie reaguje na vstupy ovládacích plôch vrátane rolovania.
Spolu s kačicami a LERX môže Rafale vylepšiť zaťaženie pri nízkych rýchlostiach pomocou klapiek, ktoré zabraňujú oddeleniu prúdenia vzduchu pri vysokých uhloch nábehu. Kombinácia LERX, kačíc a klapiek tiež vedie k výraznému zníženiu odolnosti uhlov nábehu typických manévrov, čo zlepšuje rýchlosť trvalého návratu.
Foto: zjednodušené porovnanie medzi SAAB JAS-37 a F-16