试论中国二战使用的P-47D-23-PA单翼单发活塞战斗机的空气动力学性能

试论中国二战使用的P-47D-23-PA单翼单发活塞战斗机的空气动力学性能

作者：柳银军

天府新区通用航空职业学院（身份证：511923200501089498）

摘要：

本文指在研究中国在二战时使用的P-47D-23-PA型单翼单发活塞战斗机的空气动力学特性。通过对该战斗机的设计原理、机翼形状、机身结构、和动力系统等反面的分析，探讨其在空中作战的性能表现。

引言：

二战期间，空中优势对于战争的胜利起到至关重要的作用，在此时期，中国的P-47D-23-PA成为了对日高空作战的主力战斗机之一，成为高空作战的利刃，为后来二战东方战场胜利奠定了基础。

一、P-47D-23-PA型战斗机概况

P-47“雷电”出自舍维尔斯基飞机公司的亚历山大·卡特维利之手，该公司后来改名为共和航空。战斗机吸取了欧洲战场的经验，改装为大功率、强火力和重装甲的空中杀手。P-47D-23-PA为该系列的中后期机型，具有更好的爬升速度，续航里程，平飞速度。

二、设计特性

1、气动外形设计：

P-47D-23-PA战斗机采用四桨叶螺旋桨，外侧整流罩严密包裹者星形发动机。采用垂直双尾设计，提升飞行稳定性和操作性。采用单翼，机翼平面为椭圆形，后缘具有外侧副翼和内侧襟翼。半硬壳机身全部使用金属制造，控制翼面为织物蒙布。18

2、动力系统设计：

P-47D-23-PA型发动机为R-2800-63型18缸双层星形气冷活塞发动机。比较P-47战斗机B型2000马力的生产型R-2800-21发动机提升15%功率，使其具备更高的速度和爬升能力，有效执行打击任务。

3、飞机性能设

P-47D-23-PA型战斗机最大速度可达到714km/h,  实用升限：12500米，2000-爬升率：11.80米/秒，2000~5000爬升率：11.24米/秒， 5000~8000爬升率：10.27米/秒。优秀的速度和更高的爬升效率能够更好执行任务。

三、软件模拟测量方法及结果

因中国P47D-23-PA型战斗机目前国内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：

1、使用飞机100%发动机功率输出进行不同高度的稳态飞行。

2、飞行高度以每1000海拔高度为数据记录点位。

3、根据飞行数据绘制速度/高度特性图

4、根据图表分析飞机空气动力学特性。

在飞机无挂载，满油、3400发机炮备弹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，在升县至10000米发生转折

四、由数据图分析P-47D-23-PA型战斗机的空气动力学特性   

P-47D-23-PA型战斗机的机翼采用由共和飞机公司研发的S-3高速翼，翼型是椭圆形，机翼前方是由液压操作的开缝式小翼，机翼后方电动襟翼以帮助从俯冲中拉起。机身采用流线型设计，减小了阻力，提高飞行速度和燃油效率。操作性能优秀，能够在空中完成高难度动作，尤其适合高空作战。

结论：

P-47D-23-PA战斗机作为美军P-47D战斗机的中后期衍生机型，在二战期间发挥了重要作用，为中国空军在二战时期东方战场对日高空作战中发挥重要作用，牵制日本，取得了重要空中优势。

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