美国生产的F-16战斗机的结构设计是怎样的？

美国生产的F-16战斗机的结构设计是怎样的？

F-16战斗机选用了边条翼，空战襟翼、翼身融合体、放宽静稳定度、电传操纵和高过载座舱等新技术来提高飞机的空战性能。F-16在总体布局上采用了随控布局中的“放宽静稳定度”技术，即放松了对静稳定性的严格限制，与常规布局相比，机翼向前移动了40.6厘米，从而使气动力中心前移，气动中心可以很靠近重心，也可以重合，甚至在重心前面。飞机的静稳定性变得极小或不稳定，因而飞机在低速飞行时静稳定度是负值，在速度为0.9马赫时静稳定度略为负值；在高速飞行时，飞机的静稳定度才为正值。速度为1.2马赫时为8%。飞机靠“增稳系统”自动控制舵面，保持稳定飞行。这样带来的好处是减小了尾翼尺寸，降低了结构重量和阻力，改善了飞机的操纵性，同时提高了机动能力。

一、机翼
F-16采用悬臂中单翼，平面几何形状为切角三角形。前缘后掠角40°。展弦比约为3.0，相对厚度约为4%，基本翼型是NACA64A-204。沿前机身装有大后掠角、前缘锐利的边条翼，在机翼和机身连接部分提供可控涡流，因而即使在大迎角时也可保持附面层不分离，提高了升力和安定性。机翼前缘有可随迎角和马赫数的变化而自动偏转以改变机翼弯度的前缘襟翼，可以在持续大过载转弯中提高升阻比，使飞机在大迎角时仍保持有效的升力。机翼后缘有全展长的襟副翼，它既可作为一般襟翼来增加升力，又可左右差动进行横向操纵。从翼根前缘沿机身两侧向前延伸的大后掠角边条翼可以控制涡流，提高大迎角时的升力，改善操纵性和稳定性，减小机翼面积。机翼机身结合处经过仔细整流，使之平滑过渡，融为一体。主要优点是减小波阻，提高升阻比和跨音速颤振边界，增强刚度，使飞机具有良好的机动性。并且增大机内容积和减轻飞机重量。据计算，采用边条翼比按常规布局的机翼减轻重量222千克。机翼内部结构由梁、肋组成，上下敷以整体板蒙皮。

二、机身
采用半硬壳结构。外形短粗，采用翼身融合体，使机身与机翼圆滑地结合在一起，从而减小了阻力，提高了升阻比，增加了刚度，增加机身容积9%，并使结构减重258千克。也对减小雷达反射面积很有好处。尾部有全动平尾，平面形状与机翼相似，翼根整流罩后部是开裂减速板。垂尾较高，安定面大，后缘是全翼展的方向舵。腹部有两块面积较大的安定翼面。起落架为可收放的前三点起落架。座舱盖为气泡形的，飞行员视野很好，内装零-零弹射座椅。控制系统采用四余度电传操纵技术，主要由信号转换装置、飞行控制计算机、电缆和动作装置组成。

三、尾翼
全动平尾，平面几何外形与机翼类似，下反角25°，平尾翼根整流罩后部是开裂减速板，最大开度60°。立尾较高，安定面大，大迎角时安定性好，可防尾旋，有全展长的方向舵。F-16飞机的尾翼采用复合材料，比采用铝合金材料的尾翼轻30%。垂直安定面是多梁多肋铝合金结构，蒙皮是碳纤维复合材料的。垂尾根部整流罩前边的背鳍是玻璃纤维的。平尾由碳纤维复合材料的盖板、铝蜂窝夹芯、钛合金的梁及钢制的前缘组成。腹鳍是普通的铝合金结构。