【战斗机第二期】战斗机构造详解(中)

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【战斗机第二期】战斗机构造详解(中)

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第二期

战斗机的构造(中)

 

本期介绍战斗机的通讯系统、发动机、雷达整流罩、进气道、起落架五大部分。

 

通讯系统

No.1

通常包括无线电通信电台、卫星通信终端设备以及数据链。

 

1.卫星通信终端设备

卫星通信系统以卫星作为中继站转发微波信号,在多个地面站之间通信,其主要目的是实现对地面的“无缝隙”覆盖,由于卫星工作于几百、几千、甚至上万公里的轨道上,因此覆盖范围远大于一般的移动通信系统。

 

2.数据链

一般来说,典型的数据链系统包括:用户、计算机系统、加密设备、数据终端设备和无线电台。用户把传感器(如雷达)发现的目标数据送入计算机系统,后者负责将数据编排成标准的报文格式,计算机处理完毕后,加密设备对数据进行加密,然后数据通过数据终端设备的调制解调,再通过无线电台将数据传送到网络上。

 

 

 

发动机

No.2

发动机的主要功用是为战斗机提供推进动力或支持力,是战斗机的心脏。

 


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图. 歼-20战斗机发动机

数据来源:头条军事网

 

雷达整流罩

No.3

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图. 雷达整流罩

数据来源:华程网

 

雷达整流罩(亦称雷达天线罩),位于战斗机前端,形似尖尖的“鼻子”,其功能主要有三个:

一是保护机载雷达不受损坏。现代战斗机飞行速度快、机动动作幅度大,受到的空气阻力也大,故需要雷达整流罩防止环境对雷达天线工作状态的影响和干扰,从而减少驱动天线运转的功率,提高其工作可靠性,保证雷达天线全天候工作。

二是使雷达波透过。雷达整流罩是飞机电磁波透过的窗口,要求雷达整流罩对天线的电磁辐射特性的影响最小。特别是在超视距空战时,减少对机载雷达效果的影响和对敌机雷达波的反射尤为重要。

三是强化战斗机的气动外形。机载雷达整流罩通常设计成流线型或卵形,具有改善飞机气动外形的作用,这也是“整流”的意义所在。

雷达整流罩通常使用高强度、轻质、耐高温,且无线电透波性强的材料制作。目前,为满足现代机载雷达整流罩高频、宽频透波性能的要求,通常江罩壁设计成夹层结构,基本上有以下几种类型:

 

1.普通玻璃纤维

最早应用于机载雷达整流罩的材料。透波增强具有较高的拉伸强度、较好的耐老化性能、良好的介电性能,而且价格最低。但随着机载雷达天线技术的发展,其性能不再满足特定使用要求,故不断研发改进,得到高强度低介电性能玻璃纤维,如D玻璃纤维、高硅氧玻璃纤维。

 

2.石英玻璃纤维

高性能机载雷达整流罩最常用的材料。隔热性能优良,并且具有弹性性能随温度升高而增加的罕见特性;介电性能十分出色,透波窗口范围内基本不变化。缺点是表面存在一定惰性,不能和基体界面较好结合。但是通过对是哪个玻璃纤维进行表面变性处理,改善了石英玻璃纤维与基体界面的粘结能力,增强了复合材料的力学特性,石英纤维在实际中得到广泛应用,第二代战斗机机鼻部雷达整流罩大多采用了石英玻璃纤维制造。

 

3.芳纶纤维

制造雷达整流罩的优质理想材料。其优点使高强度、高模量,密度在高性能纤维中最小,阻尼性能好,耐磨性能优异,化学稳定性和热稳定性具有较高的断裂伸长率,优异的抗冲击性能、尺寸稳定性好,介电性能好。

但是,芳纶纤维表面吸湿较强可导致介电性能下降。针对该缺点,可采用低温常压等离子体对其进行表面改性,结果表明,处理后的芳纶纤维吸湿性能得到了较大改善。

 

4.树脂

机载雷达整流罩常用的传统数值基体主要有酚醛树脂、环天线氧树脂和不饱和聚酯树脂。但温度升高会引雷达整流罩材料的结构特性和介电性能发生较大改变,所以战斗机的雷达整流罩必须耐高温。因此随着飞机速度不断提升,尤其是高温环境出现,如超音速飞行时表面产生大量的热,近些年开发出一些先进树脂基体,如双马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂和邮寄硅树脂等。

 

进气道

No.4

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图. 战斗机进气道

数据来源:铁血军事网

 

进气道,战斗机发动机引气的主要途径。进气道是一个系统的总称,它包括进气口、辅助进气口、放气口和进气通道,因此它是保证喷气发动机正常工作的重要部件之一,它直接影响到飞机发动机的工作效率,它对发动机是否正常工作,推力大小等有着到关重要的作用,因此它对飞机性能尤其是战斗机有很大的影响。

 

进气道一般分为亚音速进气道和超音速进气道。按外形又有矩形进气道和椭圆形进气道以及什么DSI进气道的区分方法。

 

 

1.亚音速进气道

亚音速进气道结构较为简单,其进气口前缘较为钝圆,以避免低速起飞时进口处气流分离。其内部的进气通道多为扩散形,在最大速度或巡航状态下,进入气流的减速增压过程大部分在进气口外面完成,进气通道内的流体损失不大,因而有较高的效率。

亚音速进气道总体上分成头部进气和两侧进气。头部分圆形皮托管式进气道、扁圆形进气道、半圆形颌下进气道;两侧进气道分圆形、方形或类方形、半圆形或近似半圆形。

 

2.超音速进气道

1949年12月2日,中央人民政府通过《关于中华人民共和国国庆日的决议》,规定每年10月1日为国庆日,并以这一天作为宣告中华人民共和国成立的日子。从1950年起,每年的10月1日成为了中国各族人民隆重欢庆的节日。

 

 

起落架

No.5

起落架,用于战斗机在地面支撑以及起飞滑跑着陆减速滑跑。落地时,飞机会对地面产生巨大的冲击力,这些力就需要起落架来承受。也就是说,起落架承载的载荷除了机身的重量外,还有飞机在垂直方向的巨大冲力。这就要求起落架支柱的强度要足够大。

现代战斗机一般采用前三点式起落架,螺旋桨时代多采用后三点式。所谓前后三点的区分就是第三个支点位于战斗机的重心前面还是后面。

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图. 起落架

数据来源:中华兵器大全网

1.起落架的基本组成

为适应战机起飞、着陆滑跑和地面滑行的需要,起落架的最下端装有带充气轮胎的机轮。为了缩短着陆滑跑距离,机轮上装有刹车或自动刹车装置。此外还包括承力支柱、减震器(常用承力支柱作为减震器外筒)、收放机构、前轮减摆器和转弯操纵机构等。承力支柱将机轮和减震器连接在机体上,并将着陆和滑行中的撞击载荷传递给机体。前轮减摆器用于消除高速滑行中前轮的摆振。前轮转弯操纵机构可以增加飞机地面转弯的灵活性。对于在雪地和冰上起落的飞机,起落架上的机轮用滑橇代替。

 

 

1.1减震器

战机在着陆接地瞬间或在不平的跑道上高速滑跑时,与地面发生剧烈的撞击,除充气轮胎可起小部分缓冲作用外,大部分撞击能量要靠减震器吸收。现代战机上应用最广的是油液空气减震器。当减震器受撞击压缩时,空气的作用相当于弹簧,贮存能量。而油液以极高的速度穿过小孔,吸收大量撞击能量,把它们转变为热能,使飞机撞击后很快平稳下来,不致颠簸不止。

 

1.2收放系统

收放系统一般以液压作为正常收放动力源,以冷气、电力作为备用动力源。一般前起落架向前收入前机身,而某些重型运输机的前起落架是侧向收起的。主起落架收放形式大致可分为沿翼展方向收放和翼弦方向收放两种。收放位置锁用来把起落架锁定在收上和放下位置,以防止起落架在飞行中自动放下和受到撞击时自动收起。对于收放系统,一般都有位置指示和警告系统。

 

1.3机轮和刹车系统

机轮的主要作用是在地面支持飞机的重量,减少战机地面运动的阻力,吸收飞机着陆和地面运动时的一部分撞击动能。主起落架上装有刹车装置,可用来缩短战机着陆的滑跑距离,并使战机在地面上具有良好的机动性。机轮主要由轮毂和轮胎组成。刹车装置主要有弯块式、胶囊式和圆盘式三种。应用最为广泛的是圆盘式,其主要特点是摩擦面积大,热容量大,容易维护。

 

1.4转弯系统

操纵战机在地面转弯有两种方式,一种是通过主轮单刹车或调整左右发动机的推力(拉力)使飞机转弯;而另一种方式是通过前轮转弯机构操纵前轮偏转使飞机转弯。轻型战机一般采用前一种方式;而中型及以上的战机因转弯困难,大多装有前轮转弯机构。另外,有些重型战机在转弯操纵时,主轮也会配合前轮偏转,提高战机的转弯性能。

 

2.起落架的分类

2.1前三点式起落架

两个主轮保持一定间距左右对称地布置在飞机质心稍后处,前轮布置在战斗机头部的下方。战斗机在地面滑行和停放时,机身地板基本处于水平位置,便于装卸。重型飞机用增加机轮和支点数目的方法减低轮胎对跑道的压力,以改善战斗机在前线土跑道上的起降滑行能力。

 

2.2后三点式起落架

早期在螺旋桨飞机上广泛采用后三点式起落架。其特点是两个主轮(主起落架)布置在飞机的质心之前并靠近质心,尾轮(尾支撑)远离质心布置在飞机的尾部。在停机状态时,战斗机90%的质量落在主起落架上,其余的10%由尾支撑来分担。后三点起落架重量比前三点轻,但是地面转弯不够灵活,刹车过猛时飞机有“拿大顶”的危险,现代战机已很少采用。

 

资料来源:

百度百科、《兵工科技》2017年第4期

 

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2019年12月9日 16:40
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