高性能战斗机与发动机协同设计关键技术

doi:10.7527/S1000-6893.2024.29978

综述

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高性能战斗机与发动机协同设计关键技术

王海峰()

航空工业成都飞机设计研究所，成都 610091

收稿日期:2023-12-13 修回日期:2023-12-25 接受日期:2024-01-16 出版日期:2024-01-19 发布日期:2024-01-17
通讯作者: 王海峰 E-mail:wanghf611@163.com
基金资助:
更大的武器载荷，能够支持持续交战和以少数兵力与敌优势兵力交战

Key technologies in collaborative airframe⁃engine design for high performance fighters

Haifeng WANG()

AVIC Chengdu Aircraft Design and Research Institute，Chengdu 610091，China

Received:2023-12-13 Revised:2023-12-25 Accepted:2024-01-16 Online:2024-01-19 Published:2024-01-17
Contact: Haifeng WANG E-mail:wanghf611@163.com

摘要/Abstract

摘要：

未来作战环境对战斗机提出了更高、更全面的性能需求，促使战斗机与发动机之间更深层次的耦合，在研制过程中开展更加紧密的协同设计。回顾多年来战斗机设计中飞/发双方为实现综合最优而共同努力的理论研究和实践历程，辨析提出飞/发协同设计理念。通过分析穿透性制空等作战需求，提出高性能战斗机的主要能力特征，探究面向未来的飞/发协同设计需求。从飞行性能、隐身特性、飞行控制、全机能量4个设计视角提出相应的关键技术，并给出可能的实现途径和设计研究建议。

关键词: 战斗机, 发动机, 协同设计, 性能, 隐身, 飞行控制, 能量

Abstract:

The future operational environment imposes higher and more comprehensive requirements for the performance of fighters， calling for deeper integration between fighter airframe and engine and closer collaborative design during fighter research and development. Building on theories and practices for optimum airframe-engine integration in fighter design in the past decades， this paper proposes a collaborative airframe-engine design concept. Through an analysis of the combat requirements of Penetrating Counter Air （PCA） and other operational concepts， this paper then presents the essential capabilities of high performance fighters and looks into the requirements of future-oriented collaborative airframe-engine design. The key technologies concerning flight performance， stealth characteristics， flight control and aircraft energy are discussed， and the possible implementation approaches and suggestions for design and research are also provided.

Key words: fighter, engine, collaborative design, performance, stealth, flight control, energy

中图分类号:

V221

王海峰. 高性能战斗机与发动机协同设计关键技术[J]. 航空学报, 2024, 45(5): 529978-529978.

Haifeng WANG. Key technologies in collaborative airframe⁃engine design for high performance fighters[J]. Acta Aeronautica et Astronautica Sinica, 2024, 45(5): 529978-529978.

图/表 38

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表 1

F⁃16A布局参数［46］

参数	数值
翼展b/m	9.144
参考面积S/m²	27.87
偏航惯量I_Z /（kg∙m²）	85 552.1
最大推矢偏转角 $θ M$ /（°）	20
安装推力 $T M$ （不开加力）/kN	53.8
发动机喷管力臂L/m	6
俯仰惯量I_Y /（kg∙m²）	75 673.6
平均气动弦长c/m	3.45
参考重心	0.35c
重心	0.3c

表 1

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图28

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图30

图31

图32

图33

图34

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图36

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参考文献 54

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