气动布局
在前不久结束的珠海航展上展出的“翔龙”高空长航时无人机,就是由中国自主研究和设计的一种大型无人机。和美国目前应用的几种无人机不同,“翔龙”无人机没有一味追求性能上的高指标,一切以国内的实用条件和用户需求为主。由于没有美国那么强烈的远程全球战略要求,飞机的留空时间没有很高的要求,外形尺寸和重量载荷都小于“全球鹰”。不过,这并不说明该机是一种“全球鹰”低性能版的折衷,相反,国内还有另一种更大型的无人机用于执行类似于“全球鹰”的任务。“翔龙”则是定位于“捕食者”和“全球鹰”之间的一种无人机。
菱形联翼结构设计
“翔龙”没有采用目前高空长航时无人机最流行的传统大展弦比单翼设计,而是采用了一个新颖的菱形联翼结构设计。联翼气动布局出现在70年代初,NASA曾经制造过小型的联翼技术验证机,对这种新颖的气动布局进行测试。联翼概念主要是将机翼后掠,尾翼前掠,两者通过垂直安定面或者直接刚性连接,连接点可以在机翼的中段,也可以在机翼的端点。菱形联翼的设计主要是机翼后掠角和尾翼前掠角保持一致。联翼机气动布局是一种适合高亚音速下使用的高升阻比、高结构效益先进气动布局,其最大特点是具有特别高的自然姿态恢复能力和良好的气动静安定特性。高姿态恢复能力主要来源于这种布局的前后翼良好干扰,因为尾翼要前掠与机翼相连,而且连接点比较靠外,尾翼比正常布局的飞机要大很多,而且距离机翼近,受到机翼下洗气流影响较大。下洗流能够降低尾翼的真实气流迎角,因此,当前面的机翼上仰到失速迎角时,尾翼在下洗流的影响下还处于正常升力状态;机翼失速失去升力以后,尾翼的升力还是正常的,这就给飞机一个强烈的自然低头恢复力矩,让其迅速恢复正常飞行姿态。由于尾翼前掠,其迎角失速范围本身就比后掠翼的前翼宽,叠加下洗流的作用,飞机飞行大迎角自然恢复角度相当宽,很难进入失速状态。以上这些优点对于简化飞机控制系统设计有着不可估量的作用。