好像想明白苏-27的两个问题

晨枫

关于苏-27，有两个问题一直想不明白：
1、为什么机头下钩那么明显？
2、为什么进气道有明显的八字？
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NASA在试验带可调截面中心体的混合压缩进气道，顺带琢磨外压缩、内压缩这些名堂。外压缩用斜板产生斜激波，所以气流要顺着斜坡向外偏转一下，喉道的正激波也相应像两臂一样向内偏转，所以进气道都有一个外鼓。



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苏-27的进气道在翼身融合体之下，下垂的机头就是外压缩的中心锥，产生向两侧的斜激波，然后进气口顶上的斜板再产生向下的斜激波，这么一来二去，三波系、四波系就出来了。不过这个设计比F-14、F-15都要巧妙，是三维的激波，而F-14、F-15是二维的。由于下垂机头向外的斜激波，进气道前段也相应向内偏转，对准斜激波方向。进气道下方有外鼓，那是用来对准顶上斜板的斜激波的。

作为比较，米格-29的机头下垂没有那么明显，进气道偏转也不明显。
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) e( q8 Q1 O$ {$ L这么解释能说的通吗？
* u2 ]9 P& B) |2 F; C
; d7 {* F: @4 ]进气道的学问真是大啊！

nj_power

老大你问的太专业了,
" N4 [# `% h" A7 p估计空气动力学的博士做个年把的风洞试验外加模拟计算才能回答你.
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不爱吱声

靠计算机模拟优化出来的吧,不应该是简单的原理可以解释的.

晨枫

不爱吱声 发表于 2012-2-20 11:05
& V8 l! g+ G2 x8 `3 x$ {靠计算机模拟优化出来的吧,不应该是简单的原理可以解释的.

% h3 c+ Y6 J3 Z计算机模拟优化都是先有一个设想的，而不是“信马由缰”的。如果我的猜想合理，CFD优化的重点在于机头锥的具体形状、下垂角度、和进气口的距离、进气口偏转的角度……

不爱吱声

晨枫 发表于 2012-2-20 12:09
3 C. H4 w5 T7 J5 j9 T* U计算机模拟优化都是先有一个设想的，而不是“信马由缰”的。如果我的猜想合理，CFD优化的重点在于机头锥 ...

" f, O- j# ]3 }' U/ _5 T
你说的是优化的参数,优化的结果应该是有优化准则(design criteria)决定的吧.不同的优化准则对于哪怕是同样的优化参数进行优化得出的结果也是不一样,你如果能给出我这个东西的优化准则,然后提供给我足够的金钱和时间,我可以帮你计算下,嘿嘿...
0 m& p5 c! @' j
+ S' E' k( r# f% n& a; B其实是吹牛了,我的意思是控制参数相对来说还容易确定,实在不行用DOE方法,但是设计准则不太容易,是需要大量实验得到经验,以及根据应用目的确定的.

我做过爆炸模拟,穿射模拟,流固耦合问题,虽然与空气动力学不完全一样,但是方法相通,以后有时间给大家秀一下.

晨枫

不爱吱声 发表于 2012-2-20 12:14
7 U3 n9 A, E5 w" b; s你说的是优化的参数,优化的结果应该是有优化准则(design criteria)决定的吧.不同的优化准则对于哪怕是同 ...

你说了好几回了，到现在也没有秀！罚你，赶紧秀一个来！我对爆炸、穿射模拟特别感兴趣，不知道这些问题是怎么入手的，尤其是那些微观现象。流固耦合是什么？

不爱吱声

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晨枫 发表于 2012-2-20 13:04
( V0 @1 p: o) t: v' q你说了好几回了，到现在也没有秀！罚你，赶紧秀一个来！我对爆炸、穿射模拟特别感兴趣，不知道这些问题是 ...

. y2 l6 Z( @. x& l' p1 k
自己做的有些东西稍稍涉嫌机密有所顾忌,不敢秀太厉害,希望能在网上找到公开资料才好.

争取这星期秀一下,实在不行,非用自己的不可,到时候可能要设权限发日志了.

晨枫

不爱吱声 发表于 2012-2-20 13:09
5 N/ U' {1 N  g自己做的有些东西稍稍涉嫌机密有所顾忌,不敢秀太厉害,希望能在网上找到公开资料才好.

争取这星期秀一下, ...

设权限吧。博士后以上才能看到。

猫元帅

是不是老兄想得这个原因，恐怕要从T-10的气动开始分析了。

晨枫

猫元帅 发表于 2012-2-20 18:41
4 y2 Y7 t( `1 ]: f是不是老兄想得这个原因，恐怕要从T-10的气动开始分析了。

有点想，从T-10到T-10S（现在的苏-27）很有点东西可写，不过那东西没人看呢。

猫元帅

晨枫 发表于 2012-2-21 09:16
0 S, E/ g$ C# e: I- `: V有点想，从T-10到T-10S（现在的苏-27）很有点东西可写，不过那东西没人看呢。 ...

看还是有人看的，就是回复的人不会太多，毕竟要慢慢消化啊。也可以发杂志啊。如果发在航空知识上面，本人可以破例买一本赞助。

晨枫

猫元帅 发表于 2012-2-20 19:20
看还是有人看的，就是回复的人不会太多，毕竟要慢慢消化啊。也可以发杂志啊。如果发在航空知识上面，本人 ...

, \1 ^' F& C1 D6 P  }# M5 ~( z航空知识也要考虑销路啊，没人看的东西卖不动啊。那篇美国新型超音速进气道的文章就是航空知识不要的。

lihbalps

晨枫 发表于 2012-2-21 09:16
有点想，从T-10到T-10S（现在的苏-27）很有点东西可写，不过那东西没人看呢。 ...

3 |- ^9 y4 o8 x4 v" W& d& Z7 }( C9 |' U这在工程上有很大的启发性，很有用很好玩的

晨枫

lihbalps 发表于 2012-2-20 21:50
这在工程上有很大的启发性，很有用很好玩的

( C- A4 U# A/ Y# W: p+ i$ A, ^是啊，很好玩，所以喜欢啊。

nj_power

其实计算模拟是我们这些航空业余爱好者想想办法是可以解决的, (俺家LD专搞高性能计算)

但我们不能解决的是拿不到真实准确的飞机模型及相关参数.

3 y+ }9 q" W% G! k7 d) Y! s一个战斗飞机的数字模型可是天文数字啊.还是美金计价

包子

机头下钩？俺觉得有这个好处，下前方视野更好，尤其是降落进场拉飘的时候，有的飞机是看不见正前方的啊，痛苦极了。

魔术师

据说F-16的机头下钩，也跟进气预压缩的设计有关，忘了在哪儿看到的了。

不爱吱声

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nj_power 发表于 2012-2-21 04:08
其实计算模拟是我们这些航空业余爱好者想想办法是可以解决的, (俺家LD专搞高性能计算)
' l  a+ P: O4 @2 L: \
但我们不能解决的是 ...

+ S3 D& B8 L0 H$ Y! R
战斗机的飞行计算机模拟业余爱好者搞基本不可能.哪怕提供了飞机模型,相关参数,设计准则,甚至把程序给了都不太可能,必须对数字算法以及物理模型建模非常精通,因为战斗机的流体动力学涉及到湍流和粘流,从设定初始条件,边界条件,参数设定,到计算算法的调整都很需要功力,程序的收敛性一定是个很严重的问题,不是每次运算你都能保证程序收敛的(甚至是更多的时候是不收敛的),很可能需要玩些小技巧(trick),而这个绝对是需要一定的经验积累才知道的.
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科学计算毕竟跟动画演示有本质区别,动画看着像那么回事就行了,科学计算的每一个物理过程都必须要定量化描述,要系统地做参数敏感度分析什么,对于涉及湍流和粘流的战斗机飞行模型,问题本身的不确定性就更多了.一般这种设计不会仅仅依靠计算机,一定是计算机和风洞的结合,计算机设计,风洞测试,然后根据风洞结果调整模型,重新计算机设计,风洞测试,绝非一朝一夕之功.

晨枫

nj_power 发表于 2012-2-21 04:08
其实计算模拟是我们这些航空业余爱好者想想办法是可以解决的, (俺家LD专搞高性能计算)
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# _% i8 Z0 V, t但我们不能解决的是 ...

概念性的计算是有可能的，Daniel Raymer有一本书Conceptual Design of Aircraft，有一个配套的软件，可以在PC上运行。这只能做概略计算，可以估算航程、起飞重量、推力要求、燃油量要求等等。但是真正可以用是设计、制造的计算远远超过业余级的能力的。别说这个，我们有一个管式混合装置，里面有一个同轴的喷嘴，计算这东西的流场就需要100台AMD的CPU矩阵，这是比飞机气动设计简单得多的问题。

晨枫

包子 发表于 2012-2-21 05:22
/ K# X1 Q+ D; f% b/ ?6 U4 ?, I% ^机头下钩？俺觉得有这个好处，下前方视野更好，尤其是降落进场拉飘的时候，有的飞机是看不见正前方的啊，痛 ...

这只是一个附带的好处，不会为了这个而增加迎风面积、增加阻力的。