【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(8)
中机身包括机腹进气道、机身主梁、两个前后主弹舱、整体油箱、燃油系统组件和起落架舱,除此之外还包括机翼的一部分结构。其横截面较不规则,总体来说近似矩形或倒梯形,表面亦使用计算机优化为连续变曲率外形。三个起落架均设置于机身上,前起落架与进气道中央隔板相连,后者从结构上说是机身主梁的延伸段;主起落架与机身第12、13框相连,并传力到主翼梁和机身主梁上。
中机身的核心结构是机身主梁,是一根长度达15米以上,最大截面积为1,025x205毫米、总重约2,900千克的高强度钛合金整体件,也是全机最大的单体部件。早期试制考虑使用整体铸造后锻造成型,后改为3D打印后精加工成型。尽管制造相对繁琐,但考虑到Rh-172极长的机身,也只能采取这样的结构形式方可确保机体拥有足够的轴向强度。
主梁横向与3根主翼梁和6根辅助翼梁相连,组成一个整体框架结构,这成为机身的承力核心部件。与机体其他部位相比,机身主要以结构梁和隔框构成的框架支撑其结构,近似于传统的半硬壳结构。这是因其形状复杂且尺度大,不容易适用依靠蒙皮构成封闭腔体承力的硬壳式结构。机腹主弹舱、整体油箱等结构布局于结构框架之间,而燃油系统组件与管线、航电系统总线等则沿着机身主梁布置。此外在机身内部还穿插着两台发动机的S型进气道,占据了一部分内部空间。
机载主EOTS传感器组件位于中机身两侧,辅助侧压斜板进气道下方,用于为全机提供主要的远程光学探测能力。最初设计时这一组件位于机腹进气道前下方以获得良好的前方视界,但事实证明这是一个严重错误,而这一错误直到72-0001号原型机装上EOTS设备开始进行航电系统试飞时才发现——进气道下方容纳前起落架后的空间并不足以容纳足够孔径的光学传感器,而突出的多面体光学窗口却干扰了超声速飞行时原定设计的进气道下唇口乘波流场。解决方案是将EOTS传感器移动到两侧进气道下方,虽然略微损失了上方视界,但Rh-172极端的飞行高度意味着该机并不需要太多的“上视”能力,即便有,座舱周围集中分布的光学传感器也能补偿。而这一位置改变带来的好处却是明显的,进气道下方的空间足以容纳更大的EOTS传感器组件,事实上,Rh-172的这套光学传感器是现役战斗机中口径最大的,其红外探测性能几乎能与TR-1战略侦察机的SYERS-2系统相媲美。