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减速板的作用

减速板,顾名思义,主要作用便是减速。在装有减速板的飞机上,通常有2~4块减速板通常对称地布置在机身或机翼上,在闭合位置上紧贴飞机机体,其外表面就是飞机流线型的一部分。
中文名减速板的作用

1基本信息

减速板(speed brake),又称阻力板,飞机上用于增加阻力以减低飞行速度的可操纵面。

2主要作用

减速板,顾名思义,主要作用便是减速。在装有减速板的飞机上,通常有2~4块减速板通常对称地布置在机身或机翼上,在闭合位置上紧贴飞机机体,其外表面就是飞机流线型的一部分,当需要增加阻力时,由液压作动力使减速板开启一个角度,增加飞机的迎风面积并破坏飞机流线形,对空气形成增阻和扰流的作用,使飞机骤然减速。飞行速度越大,减速板的增阻效果越好。很多减速板做成复杂的手指形状,并故意开一些孔,以提高增阻效果。

歼击机在空战中经常要进行机动转弯,在高速下转弯半径很大,对空战不利。如果飞机减速性好,能以最短的时间减低飞行速度并在较小的速度下转弯,就能够有效地摆脱敌机的攻击并使自己占据有利位置,因此歼击机普遍装有减速板。

在其他大型飞机上,减速板(扰流板)常装在机翼上表面靠近襟翼前面的部位。飞机着陆时打开减速板(扰流板),一方面增加空气动力阻力,起减速作用,同时也可减小机翼的升力,增加机轮对地面的压力,从而增加机轮对地面的摩擦力,缩短滑跑距离。

3流动特征

减速板铰链力矩按迎角可分为3个区域:常值区(α=0°~16° ),减速板铰链力矩基本不变,因为减速板迎风侧正压力逐渐减小,而背风侧负压力逐渐增加,两种相反的变化趋势相互抵消。非线性增长区(α=16°~32° ),减速板铰链力矩显著增加,因为减速板铰链力矩主要贡献区为背风侧,该迎角区内减速板背风侧存在一对不断增强的旋涡,背风侧负压力显著增加。在非线性衰减区(α=32°~70° ),减速板铰链力矩在迎角32°~36°范围内急剧减小,因为在迎角36°减速板背风侧旋涡流动变为速度较低的再附流动;减速板铰链力矩在迎角36°~44°范围内逐渐增加,因为该迎角区作用于减速板迎风侧的机身涡不断增强,导致减速板迎风侧正压力显著增加;减速板铰链力矩在迎角44°~70°范围内逐渐减小,因为该迎角区作用于减速板迎风侧的机身涡不断减弱直至破裂,导致减速板迎风侧正压力逐渐减小。

4装备位置

减速板通常对称地布置在机身或机翼上,同时为了不破坏飞机的飞行姿态,阻力作用点的位置必须进行验算和实验。因此,当选择减速板在飞机上的具体安装位置时,需要同时考虑飞机的外形结构、重心位置、重量分布、整体结构强度、飞行姿态等多种因素,而不同飞机上减速板的安装位置也变的五花八门。

机翼后缘

A10攻击机因作战速度较低,机体结构结实,机翼由于要挂载大量弹药和副油箱,且需要具备较强的抗打击能力,故而选择了相对厚实的翼型,适合安装减速板。A10上的减速板具体安装位置位于机翼外端,是副翼的一部分,合在一起动作是副翼,上下打开后是减速板,上边部分还可以单独打开起扰流板的作用。

机翼翼端

苏25攻击机负责执行直接对地攻击任务,加之其执行的任务需要苏25能作为一个稳定的射击平台,在对地攻击时必须稳定,动作时必须反应迅速,因此将减速板安装在机翼上就成为了最佳的选择。与A10攻击机相比,苏25的减速板设计更为精巧。减速板位于翼端的短舱(和机翼外形不同)内,关闭时呈两端折叠,需要时呈两段式打开。

机身两侧

曾一度作为苏军前线航空兵主力的苏22战斗机,采用了在机身两侧布置减速板的形式。与之相似的还有米格15和F86等战机。在机身两侧安装减速板的形式在早期喷气机上较为普遍,而在新一代战机上,特别是采用翼身融合的F16、苏27、米格29等战机上,这种布置方式已基本消失。

机身后部

F14“雄猫”战斗机的减速板位于机身后部靠近垂尾的位置。

机腹之下

还有的战机将减速板设计在机腹位置,如F100战斗机,其腹部下有矩形减速板,位于翼梁中线处。

机身尾部

F16的减速板位于单发发动机喷口两侧机身融合翼边条的尾部,打开时上下展开。与体积和重量均大的F15相比,F16属轻型战机,减速板的尺寸不必太大,因此也有了更大的布置灵活性。F16的减速板设在融合翼边条尾端,既不占用机体有用空间,有利于整体气动外形,打开后还可以迅速干扰整个边条翼的作用,减速效果良好。

机身背部

现代战斗、攻击机大都是高速战机,注重格斗和速度。翼型特殊且较薄,因此难以在机翼上为减速板找到合适的安装位置,通常就选择将减速板安装在机身背部,以避免破坏机翼强度,同时尽量不占用机体有限空间。作为美国空军第三代重型战斗机,F15的体积与重量均较大,大型减速板便成为了必然选择,而只有机背这个位置上才有较大的尺寸和空间安装这大家伙,才有结实的结构能承受这么大型的减速板带来的冲击力。

5相关干扰

某机为了提高机动性能在机身中段下腹部重心后方安装了减速板,其自身阻力和升力的贡献应该是一个低头力矩,但实际飞行中放减速板后驾驶员感觉飞机突然上仰,必须用力推杆恢复原位。 风洞模型测力试验也证实了放减速板后产生了较大的抬头力矩增量。平尾没有处在分离涡的速度阻滞区内,抬头力矩主要是由分离涡的低压诱导在平尾处产生较大的下洗使平尾产生负的升力增量所致。

在机身腹部中段安放减速板会产生较大的抬头力矩,主要原因是分离涡在平尾处产生较大的诱导下洗所致,消除方法是减速板前移远离平尾。当减速板的位置难以改动又存在较大的干扰时 ,选择适当的开孔率以损失较小的阻力换取减小较大的抬头力矩。

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