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军工科普丨无尾飞翼机如何拐弯

来源:中国军网-解放军报 作者:黄辛舟 管鹏赫 责任编辑:郭妍菲
2025-05-05 07:09:09

无尾飞翼机如何拐弯

■黄辛舟 管鹏赫

美国X-47B无人机。资料图片

前段时间,土耳其自主研发的安卡-3MIUS无人机进行首次试飞,飞行时间为70分钟,并达到2438米的飞行高度和277.8千米/小时的飞行速度。该款无人机采用无尾飞翼机身布局,设计了襟副翼和机翼外侧开裂式减速板。

飞翼机,是一种特殊布局的飞机,其特点在于机身的主要部分被整合在机翼内部,使得整个飞机看起来像是一个巨大的翼面。这种设计通过巧妙的空气动力学布局,提高空气动力效率,实现复杂飞行动作。此外,飞翼机机翼末端装有减速板,可以在飞行过程中起到独特作用。

当飞机向前飞行时,如果打开一侧减速板,该侧减速板会受到一个向后的力,形成相反方向偏转的力矩。例如,当左侧减速板打开时,飞机左侧会受到向右后方的力,形成向左偏转的力矩,飞机向左偏转;反之,当右侧减速板打开时,飞机则会向右偏转。当两侧减速板同时打开时,左右偏转力矩抵消,飞机不会偏转,但向后阻力叠加,实现飞机减速。

此外,一些飞翼机采用开裂式阻力方向舵(SDR)进行航向控制。例如,B-2轰炸机的机身后侧有一对开裂式翼面,需要改变航向时,根据飞行控制指令,通过机械传动或者其他方式使单侧SDR展开,另一侧SDR闭合,左右翼附近产生非对称阻力使飞机偏转。当两侧SDR同时展开时,可以用作减速板。

还有一种方法是利用差动压力控制航向。例如,无尾设计的X-47B无人机即是如此,它的尾喷管中间有一个可动隔板,可以调整喷流方向,同时利用射流效应产生侧向力对航向进行控制。

值得一提的是,飞翼机的偏航方向是不稳定的。这意味着一旦飞机在飞行过程中偏航,它无法自动在风力作用下回到中心位置。因此,飞翼机需要飞控系统不断监控飞机是否偏航,并实时调整飞行方向。当飞机向左偏转时,飞控系统会自动把飞机向右拉;当飞机向右偏转时,飞控系统会自动把飞机向左拉,确保飞翼机不失控。

总的来说,飞翼机是一种设计理念独特、性能优异的航空器,对空气动力、材料科学、飞行控制等领域的技术应用提出很高要求。未来,随着科技进步,飞翼机有望得到更广泛的应用和发展。