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    可变外形炸弹是从变体飞机的概念中衍生而出的,而变体飞机则是从仿生学的角度提出的,它可以根据飞行任务及外界环境变化不断自适应地调整机翼形状,以保持最佳翼载。通过改变弯度和扭转的分布,达到机翼面积、后掠角、展弦比等的大尺寸范围变化,以实现机翼效率的最大化[2]。真正的变体飞机是一种无缝的、气动效率很高的飞机,可光滑而持续地改变机翼形状,采用智能材料、智能传感器和智能作动器等,对流动、噪声、气动弹性性能等进行智能控制,能适应多种任务模式并大幅度提升飞行性能。64262

    变后掠翼滑翔制导炸弹是没有动力系统新式空对地炸弹,它在发射后与发射装置脱离、能自动滑翔和寻找目标,利用飞行中产生的气动力实现滑翔控制,而变后掠翼技术,通过改变弹翼后掠角,用不同的后掠角去适应不同的飞行状态,达到增程的效果。并且变后掠翼滑翔制导炸弹与固定翼炸弹相比有更强的生存能力与突防能力,因为在其飞行的过程中其弹翼可以根据不同的作战条件以及作战任务的不同而变化,这使得它能够实现亚、跨、超音速,低能耗,的作战要求,最终提高炸弹的作战能力,完成现有系统不能完成的任务[3]。

    较传统的固定翼炸弹,可变后掠翼制导炸弹的机动性能有较大幅度的提升,因为飞行过程中变后掠角的缘故,在低阻力时它的优势明显,特别适合射程较远,机动性较强的炸弹,如中远程空空炸弹,可变后掠翼在超音速时,压心转移受弹翼变形影响较小,因此,应该尽量在高速时实行变后掠。

    飞行器低速飞行时,需要平直翼或者较小的弹翼后掠角;高速飞行时,需要较大的弹翼后掠角或者无弹翼。因此,固定翼弹执行任务特点单一,而采用变后掠翼的制导炸弹,通过改变气动外形来适应不同的飞行速度和飞行高度,实现多任务战术需要[4]。论文网

    1)长距离高海拔飞行时,根据飞行过程中的速度和高度,通过改变弹翼后掠角,实行弹体的优化飞行。

    2)进入敌方区域时,通过使弹翼后掠角变大,降低飞行过程中的阻力,使导弹能够高速、低海拔突防飞行,提高炸弹的生存能力。

    3)进入打击目标区域,此时弹翼展开,炸弹以小后掠角进行空中飞行,进行地面探测并等待控制中心的命令,可以节约能量。

    4)接到打击命令,此时炸弹收缩弹翼,大后掠角高速精确打击。若取消打击。则炸弹可以适合的飞行状态飞入指定区域。

    可变后掠翼滑翔制导炸弹设计无疑是实现炸弹高性能作战的有效途径之一。美国NASA早在1979年就开始研制了AFTI/F11自适应机翼,提出了一种“无铰链机翼”概念。近年来随着主动柔性翼和主动气动弹性翼变体技术迅速发展,美国空军等机构联合开展“智能机翼”的研究计划[5-8],将其应用于飞机、导弹和无人机当中,并且对可折叠机翼线性气动弹性的结构固有特性、颤振特性和作动器能量等进行了一定程度的研究[9-11];对巡航导弹的多任务变翼飞行的气动特性等方面也进行了相应的研究。在国内一些学者在可变外形导弹展开机构的动力学性能仿真[12]、机构的原理分析[13-14]也取得了重要的研究结果。现今使用的一些飞机已经具备了能够调整机翼的能力,如美国海军的F-14“雄描”战斗机、V-22“鱼鹰”倾转旋翼机,以及F-11隐身战斗机。不过,这些“调整机翼形状”与真正的变形机翼概念不同。真正的变形机翼通过应用灵敏的传感器和作动器,光滑而持续地改变机翼的形状,对不断改变的飞行条件做出响应,从而可使飞机像鸟一样随意地在空中进行盘旋、倒飞和侧向滑行。这将是新型智能材料、新型激励器、传感器无缝地综合应用于飞行器的一种新的设计概念。

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