【原创】一张图告诉你歼20为什么要改边条

发表于 2017-3-12 13:58

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2017-3-12 13:45 上传

歼20量产型翼根前面的边条由验证机的尖拱边条改为了直边条，自然是有其道理的。高深的空气动力学知识我没学过，仅从表像上分析一下，希望能对大家有所帮助。
直接进入正题。局部迅速减压产生的凝结水雾可以显示涡流的走势。俯视照片可以看出验证机的翼根边条涡沿轴向向后延伸，受垂尾流场影响后拐弯向外破裂。而量产型修改成直边条后涡流走向变成了斜向外行，涡体轴心远远的避开了垂尾，完全延伸至襟副翼之后。所以我推测这个涡流走势的变化正是边条修改的主要目的。

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如果你明白了，下面内容基本就可以不看了。如果想看看美国人走的弯路，更深入的了解这个变化的意义，请接着往下看。

涡流的充分利用是世界航空进入3代机时代的一个重要标志。充分利用涡流可以提高升力，增强舵效，改善飞机的大迎角性能，甚至也可以减小阻力，增加航程。但是看似“万能”的涡流其实也是一把双刃剑。用得好了，可以令飞行性能突飞猛进，用不好却可能导致机毁人亡。涡流是有利还是有害不是由强弱决定的，而是它出现在哪里。

说到这里有请我们的坏典型出场，欢迎F/A-18大黄蜂。

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大黄蜂作为以边条涡为气动设计的核心而开发的第3代战斗机的杰出代表，第一次有了如此巨大的前缘边条，有了可以在大迎角时避开机身遮蔽有效利用边条涡流的外倾双垂尾。两种适合大迎角控制的结构结合在一起，而这两部分产生的气动力，给F/A-18带来大迎角时稳定升力和控制力矩。得到的，本该是梦幻般的大迎角性能……但是，却造就了长期困扰大黄蜂的弊病，为什么会变成这样呢？

NASA经过研究发现原来是大黄蜂边条翼产生的强烈涡流在垂尾前部破裂，对垂尾产生了强烈的冲击，造成机体震颤和结构破损。如果不加以控制有可能造成垂尾断裂，严重危害飞行安全。

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为了解决这个问题，美国人首先想到了给垂尾补强……是不是错拿了俄毛的剧本了？

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图片来自空军之翼：www.afwing.com图片来自空军之翼：www.afwing.com

发现加强垂危只是治标不治本之后又在边条上表面加装了树立的扰流板，这样就能是边条涡提前破裂……，算是部分放弃了边条涡的增升效果的凑合手段吧。这种堵路式的修改即增加了重量，又降低了涡升力和尾翼舵效，但是至少飞起来不那么危险了。

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红圈内为添加的扰流板红圈内为添加的扰流板

这一对边条涡与双垂尾的矛盾直到F/A-18E/F超级大黄蜂才算是彻底解决。超级大黄蜂加宽的尖拱边条在产生强劲涡流的同时，将涡流的轴线向外移动，避开了直击垂尾。既提供了全舷长甚至覆盖平尾上表面的涡流，也擦过垂尾外壁，增强了舵效。

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