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苏-27战斗机的气动布局具有哪些优点?

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苏-27战斗机是苏联时代极为优秀的军火产品,研制过程相当艰苦。

苏-27研制过程中摔了几架原型机,牺牲了几个试飞员,但他们的牺牲并没有白费,这架飞机终于定型,代号苏-27S。这是现有多数苏-27的具体型号。苏联解体后,这种飞机开始外销,外销型号称为苏-27SK,中国前几十架苏-27就是这种型号。

该机采用后掠梯形主翼、平尾、双发、双垂尾的传统气动力布局,机腹进气。使用翼身融合设计提高升力效果以及机动力、载油量等。传统飞机的升力主要由机翼提供,机身在气动性能上只是个累赘。但苏联设计师将机翼与机身融合,使得机身可以提供部分升力,令苏-27机身可提供全机40%的升力。因此虽然按照字面定义计算,苏-27机翼载荷略大于F-15,但考虑到机身的影响,苏-27的实际翼载荷是当代战斗机中最低的。

最低的翼负荷以及当代最大的推重比,令苏-27成为当代机动力最好的战斗机。融合处较厚,使得该机可以增加载油量。 处于同一时代的苏-27、米格-29、F-16都采用了这种设计。

翼身融合对其结构也有良好的影响:融合处使用承力蒙皮,可作为结构框架使用,减轻重量。主起落架置于融合处下方,将冲击力直接传给机体主结构,可以不必额外加强起落架承力结构。

符合面积率以及细长比大的机身,使得苏-27高速阻力小,适合性能要求与高速拦截需求。面积率设计是长期实验发现的一个战机设计原理。设计师们发现以往直桶状的机身在飞到某个高速后,会有极大的震波阻力,但是当飞机的横截面面积变化规律符合〝面积率〞曲线时,这种阻力明显减小。细长比越大,飞机看起来越细长,阻力越小。

用简单的力学观点来看,细长而平顺的机身使音机头冲击而分开的气流,较易沿着机身流动并交会,而不易在机身后方产生〝减压区〞,导致大气压力差给飞机一个往后的力量。因此相关设计消除了这一不利力量,令苏-27进一步优化。

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