Статистические данные по параметрам,

определяющим индуктивное сопротивление Таблица 1.3.3.

Основные направления улучшения перегрузочной поляры за счет совершенствования аэродинамической компоновки.

Возможности улучшения перегрузочной поляры связаны в основном с уменьшением индуктивного сопротивления самолета при полете на крейсерских режимах и режимах маневрирования. Наиболее эффективно уменьшают индуктивное сопротивление следующие конструктивные меры:

- применение наплыв крыла;

- аэродинамическая деформация поверхности крыла (крутка крыла);

- отклоняемые на маневре элементы механизации крыла.

На рисунке 1.3.5 показана форма крыла с наплывом, благодаря которому на больших углах атаки образуется устойчивая вихревая система, препятствующая отрыву потока и улучшающая аэродинамическое качество и несущие характеристики на больших углах атаки.

Рис.1.3.5 Влияние наплыва на аэродинамические характеристики

Под аэродинамической деформацией поверхности крыла подразумевается образование его пространственной поверхности, характеризуемой параметрами, определяющими крутку крыла ψ_кр, вогнутость крыла и отогнутость носика профиля крыла δ_Н. На рисунке 1.3.6 приведен типичный закон аэродинамической деформации поверхности крыла. Такая деформация позволяет снизить индуктивное сопротивление крыла и увеличить аэродинамическое качество на крейсерских режимах полета и на больших углах атаки, но менее эффективно, чем наплыв крыла.

Рис. 1.3.6. Влияние деформации крыла на аэродинамические характеристики

Значительно улучшить перегрузочную поляру, снизить аэродинамическую тряску, улучшить путевую устойчивость на больших углах атаки позволяет отклоняемая на маневре механизация крыла. Она обычно состоит из отклоняемых по сигналам датчиков угла атаки и числа М носиков крыла, а в некоторых случаях предкрылков, закрылков или элевонов. На рис. 1.3.7, 1.3.8 показано влияние отклоняемой механизации на аэродинамические характеристики самолета.

Рис. 1.3.7. Изменение аэродинамического качества К в зависимости от угла δ _Н отклонения носика при различных Су

Рис. 1.3.8. Изменение путевой устойчивости в зависимости от угла α

Для различных углов отклонения механизации

1.4 Маневренные самолеты пятого поколения.

Практические результаты в области создания легких и прочных конструкций самолетов, достижения в аэродинамике, двигателестроении и электронике, легли в основу создания концепции маневренных самолетов пятого поколения.

1.Особенности конструкции планера

Основными особенностями в конструкции планера самолетов пятого поколения являются:

1) широкое применение в конструкции композиционных материалов (КМУ) на основе углеволокна и волокон бора с включением в каркас силовых деталей из титановых сплавов.

Применение композиционных материалов в конструкции планера самолетов-истребителей пятого поколения составляет в среднем от 35% до 40% от массы конструкции планера;

2) расширенное применение клееных сотовых конструкций в панелях крыла, фюзеляжа и оперения с обшивками из КМУ, алюминиевых сплавов и стеклопластика. Сотовые трехслойные конструкции занимают более 50% поверхности современного самолета;

3) значительное по массе использование стальных сварных конструкций (примерно до 20 %) в основном в силовых элементах фюзеляжа и крыла;

4) применение радиопоглощающих покрытий и материалов.

Технологическое членение планера самолета пятого поколения предусматривает широкое применение укрупненных панелей, сокращение числа технологических стыков и отсеков, подсборок, членения силовых шпангоутов на отдельные блоки, соединенные сваркой или болтами.

Титановые сплавы в конструкции самолета пятого поколения применяются в ограниченном количестве (до10%). Небольшой объем применения титана по сравнению с самолетами предыдущего поколения (26,6% у самолета FS-15, 24,4% у самолета F-14) объясняется двумя основными причинами (не учитывая высокую стоимость и дефицитность):

во-первых, проектирование и разработка поколения самолетов типа F-15 закончено более 30 лет назад. В то время проходили летные испытания первые образцы агрегатов из композиционных материалов, а, следовательно, КМУ еще не рассматривались для использования на серийных самолетах;

во-вторых, у крыла малого удлинения, примененного на самолетах пятого поколения, параметр напряженности в обшивке q/ b (q — погонная нагрузка, b — ширина панели) примерно в 2 раза меньше, чем у крыла умеренного удлинения самолета пятого поколения, что делает использование углепластика в обшивках многолонжеронных крыльев более эффективным, чем другие материалы.