权属单位:天府新区通用航空职业学院 身份证号:511722200408135173
摘要:
本文旨在研究苏联空军在二战期间使用的佩-3重型战斗机的空气动力学特性。通过对该型号战斗机的设计原理、机翼形状、机身结构和动力系统等方面的分析,探讨其在空中作战中的性能表现。
引言:
二战期间,空中优势对于战争的胜利起到了至关重要的作用。在这个时期,佩-3重型战斗机成为了苏联空军的主力战斗机之一。佩-3重型战斗机具备出色的空气动力学特性,使其成为空中作战的利器。
一、佩-3重型战斗机的概括
佩-3重型战斗机是前苏联于1941年卫国战争时期设计制造的多用途战机,该机是由佩特利亚科夫设计局使用佩-2改造设计而成,从被要求设计,到飞机交付,佩特利亚科夫设计局仅仅用了7天时间。
佩-3和佩-2结构上最大的差异体现在机头、机腹中段和武器系统上。
二、设计特性:
1、气动外形设计
佩-3重型战斗机经过对机鼻武器的测试,设计者发现树脂玻璃罩的强度不足,常被射弹产生的气压毁坏。因此,硬铝和全钢结构相继替代该树脂玻璃。而另一方面,由于移除了大型观察舱和机枪手座舱上部的玻璃,佩-3的反光现象也得到缓解。
2、动力系统设计
佩-3重型战斗机油箱的气体增压系统为氮气系统,后面研发出佩-3后期型,油箱的气体增压系统也由氮气填充改为了冷却情性气体(废气)填充。
3、飞机性能设计
佩-3重型战斗机的最大速度:535千米/小时,爬升率可达到600米/分钟。其多样的武器使得其适应各种作战环境,使得打出更好的压制力。
三、软件模拟测量方法及结果
因苏联佩-3重型战斗机目前已无可正常飞行的实机,故采用仿真气动环境下的计算机数据进行相关研究。
实验软件:WarThunder(真实性能模式)
实验步骤如下:
在飞机无挂载、满油、1500发机炮备弹的情况下测得如下数据
由图中数据可以看出,飞机在飞行过程中其速度与飞行高度基本呈线性关系,在7000米升限附近这一关系发生转折。
四、由数据图分析佩-3型战斗机的空气动力学特性
1、升力和阻力
苏联佩-3重型战斗机的机翼采用了合适的面积和翼展,使其在飞行中产生较小的升力。
2、操纵性能
佩-3重型战斗机的操纵性能笨重,使其在空中战斗时无法灵活的做出应对敌方飞机动作。
3、抗风特性
佩-3重型战斗机具备出色的抗风特性,使其能够在恶劣环境中完成任务。由于是重型战斗机,没有普遍战斗机的设计和性能好,所以是拥有较小的升力,但是拥有较小的阻力。
致谢:
感谢学院在论文写作过程中提供的政策环境,感谢在索传新院长坚强领导下的航空工程学院的过程考核氛围,感谢李豫教授的写作指导。
参考文献:
1、《空气动力学和维护技术基础》李幼兰主编 清华大学出版社 2014年4月
2、《现代飞机结构与系统》龙江、刘峰、张中波主编 西北工业大学出版社 2016年8月