【机设】高空高速的复兴——Rh-172 Chaetura II“尖尾雨燕”全天候截击机(1)设计历程(12)
翼尖是整块独立结构,根部弦长4.89米,展长1.5米,翼型为与大翼相同的3% Opt-4。前部75%弦长部分为刚性结构,后部25%则为电致柔性蒙皮的可偏转控制面,在大部分情况下用于协助滚转控制。因尺度较小且内部除了必要的电路之外无任何管线和其他设备,因而与襟副翼结构一样,采用碳纤维整体共固化成型工艺一次制出。
翼尖折叠转轴设置于大翼翼尖,由翼尖根部与大翼隔框上加工的铰链和一根直径150毫米的碳纤维缠绕成型转轴组成。折叠机构的作动与机翼其他控制面相同,通过电静液舵机来实现。作动器共有2组,埋设于机翼下表面的柔性蒙皮鼓包中。
鸭翼、尾翼与其他配平控制面
Rh-172采用有尾鸭式布局,主要依靠鸭翼和双垂尾来实现俯仰和偏航方向上的安定配平与机动操纵。除此之外的配平和航向安定控制面包括1组机背小翼、2组大型腹鳍、2组小腹鳍和一对机头的可开闭边条。
双垂尾为前掠角52°,向前倾斜的近似矩形,但前缘前掠角略小,采用传统的安定面 方向舵结构,后部有伸出的气动补偿片增强安定性。腹鳍则是不规则的五边形,后部略微切除以减少起降擦尾的风险。二者翼面结构上与翼尖相似,为采用碳纤维整体共固化成型工艺一次制出,但垂尾因内部有整体油箱和一部分电子设备天线而留有较多的开口,此外前缘为金属结构。与翼尖不同的是垂尾方向舵总体上采用了传统的刚性结构,但边缘和根部采用柔性蒙皮以减少干扰阻力。整个垂尾的面积为12.7平方米,腹鳍的面积为3.6平方米,尾容量达到了0.2。垂尾和腹鳍均固定安装在机身侧板末端两侧延伸出的尾锥上,腹鳍为固定结构,外倾16°;垂尾则通过与翼尖类似的转轴机构与尾锥相连,其倾角在-60/ 90°(即完全放倒紧贴机翼,仅用于在地面时减少机体最大高度方便运输)范围内可变。
这一设计的初衷有二,其一是通过改变倾角控制垂尾在水平和垂直投影方向的面积,在不同速度和高度范围内在两个轴向上调节配平和安定性;其二是在需要提高LO特性时将垂尾倾角控制在一个不易产生直接反射的角度来减少侧向RCS。垂尾和腹鳍均采用了常规的相对厚度2.5-4%四边形翼型,因其设计并不主要用于产生升力,无需用到加工更为复杂的超声速翼型,而四边形翼型不仅结构简单强度高,作为安定面来说在高空超声速下的安定性和舵面效率也更好一些。