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在飛機(jī)誕生之初,機(jī)翼的形狀千奇百怪,有的像鳥的翅膀,有的像蝙蝠的黑翼,有的像昆蟲的翅膀;有的是單機(jī)翼,有的是雙機(jī)翼。到第二次世界大戰(zhàn)時(shí),雖然絕大多數(shù)飛機(jī)“統(tǒng)一”到單機(jī)翼上來(lái),但單機(jī)翼的位置又有上單機(jī)翼、中單機(jī)翼和下單機(jī)翼之分,其形狀有平直機(jī)翼、后掠機(jī)翼、三角機(jī)翼、梯形機(jī)翼、變后掠角機(jī)翼和前掠角機(jī)翼之別。從某種意義上可以說(shuō),機(jī)翼的演變史也就是飛機(jī)的演變史。 為什么飛機(jī)設(shè)計(jì)師們?nèi)绱酥匾曪w機(jī)“翅膀”的研究和改進(jìn)工作呢?道理很簡(jiǎn)單:因?yàn)闄C(jī)翼能產(chǎn)生升力把飛機(jī)送上天,同時(shí),機(jī)翼的形狀和大小還直接關(guān)系到飛機(jī)的速度。所以,自從有了飛機(jī)以來(lái),人們對(duì)機(jī)翼的研究和改進(jìn)工作就沒(méi)有停止過(guò)。 1945年,英國(guó)研制了兩架飛機(jī),安裝了當(dāng)時(shí)先進(jìn)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī),速度達(dá)到音速。但過(guò)了不多久,這兩架飛機(jī)先后在空中解體墜毀。后來(lái)人們通過(guò)研究才發(fā)現(xiàn),原來(lái)飛機(jī)接近音速時(shí),機(jī)翼上出現(xiàn)“激波”,使機(jī)翼表面的空氣壓力發(fā)生變化,空氣作用力的總作用點(diǎn)后移,飛機(jī)會(huì)突然自動(dòng)俯沖,又使飛機(jī)增速更快,最后,超過(guò)它本身能承受的強(qiáng)度,所以飛機(jī)散架了。 后來(lái),用其他飛機(jī)做試驗(yàn)飛行時(shí),還發(fā)現(xiàn)一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題,就是機(jī)翼上產(chǎn)生激波后,飛機(jī)的阻力會(huì)急劇增加,比低速飛行時(shí)大10倍甚至幾十倍,所以即使用噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī),也很難使飛機(jī)超音速。當(dāng)時(shí)把這種困難叫做“音障”。 為了解決機(jī)翼影響飛行速度的問(wèn)題,許多國(guó)家都在研制新型機(jī)翼。德國(guó)人發(fā)現(xiàn),把飛機(jī)的機(jī)翼做成向后斜的形式,像燕子的翅膀,可以延遲“激波”的產(chǎn)生,減小由于激波引起的阻力,也可以緩和飛機(jī)接近音速時(shí)自動(dòng)俯沖的不穩(wěn)定現(xiàn)象。1948年,美國(guó)把后掠機(jī)翼應(yīng)用在F-86戰(zhàn)斗機(jī)上,蘇聯(lián)也于40年代末期,研制出帶后掠翼的噴氣式米格-15殲擊機(jī)。 但是,后來(lái)進(jìn)一步研究表明,為了超音速飛行,后掠翼并不是惟一可用的形式。很薄的梯形和三角形機(jī)翼,對(duì)超音速飛行也很合適。所以后來(lái)美國(guó)的SR-71飛機(jī)和蘇聯(lián)的米格-25飛機(jī)的機(jī)翼外形就大不相同。SR-71飛機(jī)使用的是三角形機(jī)翼,而米格-25飛機(jī)是后掠翼。但這兩種飛機(jī)的性能卻比較接近。 飛機(jī)機(jī)翼采取向后斜的形式后,又出現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題,即向后斜的機(jī)翼比平直的普通機(jī)翼,在同樣的條件下產(chǎn)生的升力小,這對(duì)飛機(jī)的起飛、著陸和巡航都帶來(lái)不利的影響。例如,飛機(jī)在飛行時(shí),要滑跑到很大速度,使升力足夠大,才能使飛機(jī)離地,因此起飛滑跑距離很長(zhǎng)。著陸的情況也一樣。這對(duì)作戰(zhàn)來(lái)說(shuō)是很不利的。在空中巡航時(shí),后掠翼飛機(jī)比普通平直機(jī)翼的飛機(jī)油耗多。因?yàn)楹舐右碓谕瑯訔l件下,產(chǎn)生的升力小一些,而低速飛行時(shí),它的阻力又相對(duì)要大一些,耗油多,飛機(jī)航程就會(huì)受到影響。 為了改善飛機(jī)的起飛、著陸和巡航性能,有人研究出一個(gè)方案,就是使機(jī)翼能改變后掠角。起飛、著陸和巡航時(shí),機(jī)翼在平直位置;要飛大速度時(shí),機(jī)翼向后斜,這樣就可以“兩全其美”了。 為了解決這個(gè)問(wèn)題,人們?cè)?jīng)對(duì)機(jī)翼的形狀和變后掠角旋轉(zhuǎn)軸的位置,試驗(yàn)過(guò)不知多少次,前后大約經(jīng)歷了20年的時(shí)間,變后掠翼飛機(jī)才于1964年研制成功。由于變后掠翼可以適應(yīng)飛機(jī)高速飛行的要求,也適應(yīng)低速巡航以及起飛著陸的要求,因此,現(xiàn)代作戰(zhàn)飛機(jī),無(wú)論是殲擊機(jī)、轟炸機(jī)或強(qiáng)擊機(jī),多采用變后掠翼形式。如,美國(guó)的F-111、F-14殲擊機(jī),B-1戰(zhàn)略轟炸機(jī),前蘇聯(lián)的米格-23、蘇-20、蘇-24殲擊轟炸機(jī),英國(guó)、意大利、德國(guó)合制的“狂風(fēng)”殲擊轟炸機(jī)等,都是變后掠翼飛機(jī)。變后掠翼飛機(jī)雖然克服了后掠翼的一些缺點(diǎn),但到80年代,經(jīng)過(guò)實(shí)踐,人們發(fā)現(xiàn)變后掠翼飛機(jī)的優(yōu)點(diǎn)并不像原來(lái)估計(jì)的那么大,而且機(jī)翼前后轉(zhuǎn)動(dòng),要用很大的軸承和很堅(jiān)固的結(jié)構(gòu),增加了飛機(jī)的重量,對(duì)飛機(jī)的性能產(chǎn)生不利影響。因此,80年代后,已不再采用這種技術(shù)。繼而起之的是前掠翼飛機(jī)和飛翼式飛機(jī)。 與后掠翼飛機(jī)形狀和布局相反,前掠翼飛機(jī)的機(jī)翼向前傾斜。其形狀像一把張開的剪刀,從上往下看呈V字形。前掠翼概念幾乎是與后掠翼同時(shí)提出的,而且從理論上它們都能提高臨界速度,降低波阻。從1944年德國(guó)研制世界上第一架前掠翼飛機(jī)“容克斯”287,到1984年美國(guó)前掠翼試驗(yàn)飛機(jī)X-29A首次試飛,共試制了50多年,但直到今天也沒(méi)有一架實(shí)用前掠翼飛機(jī)問(wèn)世,其原因是前掠翼飛機(jī)存在不少空氣動(dòng)力學(xué)方面的難關(guān)。不過(guò),美、俄一些設(shè)計(jì)專家看好,認(rèn)為前掠翼飛機(jī)具有一般后掠翼飛機(jī)所不具有的良好的跨音速性能,特別是在音速附近穩(wěn)定性能極好。采用前掠翼比常規(guī)后掠翼飛機(jī)有三大優(yōu)勢(shì):一是能保證亞音速飛行,具有較好的氣動(dòng)性能;二是能提高機(jī)動(dòng)性和大迎角飛行的可控性;三是具有更好的起飛和著陸性能。此外,前掠翼飛機(jī)的航程更大,機(jī)身隱身特性更好。前掠翼技術(shù)與矢量推進(jìn)技術(shù)結(jié)合,能使它在空戰(zhàn)中保持絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。就飛機(jī)形狀而言,要數(shù)飛翼式飛機(jī)最奇特了。飛翼式飛機(jī)將機(jī)身與機(jī)翼合二為一,發(fā)動(dòng)機(jī)、操縱面以及乘客和貨物統(tǒng)統(tǒng)裝在里面,整個(gè)飛機(jī)就像一只巨大的機(jī)翼一樣。飛翼式飛機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是:構(gòu)造簡(jiǎn)單、制造容易、空間較大、阻力很小,并且十分堅(jiān)固。30年代就有人開始研制這種奇特的飛機(jī),由于技術(shù)問(wèn)題很多,飛翼式飛機(jī)一直沒(méi)有達(dá)到實(shí)用階段。直到80年代后期,美國(guó)諾斯羅普公司才研制出起點(diǎn)很高的飛翼式飛機(jī)B-2隱身轟炸機(jī)。 B-2從上面往下看呈多邊形,前緣呈大后掠角,后緣是W形,像鋸齒一樣,中間有三個(gè)“齒”。從正面看,飛機(jī)呈圓弧形,只在發(fā)動(dòng)機(jī)和座艙位置略有突出。B-2的流線型極佳,外表異常簡(jiǎn)單,阻力很小。機(jī)翼后緣裝有4對(duì)操縱面,綜合了升降副翼、升降舵和襟翼的作用,沒(méi)有垂直尾翼等部件。 B-2有效地解決了穩(wěn)定與操縱問(wèn)題,顯示了飛翼式飛機(jī)的巨大潛力。由于載重量大、外形簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn),許多超大型運(yùn)輸機(jī)設(shè)計(jì)方案均采用了飛翼布局。例如,有一種超大型客機(jī)方案采用大型飛翼布局,內(nèi)部客艙分上下兩層,載客量達(dá)800名。這種飛機(jī)將有效解決航線和機(jī)場(chǎng)的繁忙問(wèn)題。。
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太多,不好說(shuō)
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su-37的機(jī)翼蠻有特點(diǎn)的
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早期的有懸臂式上反角的機(jī)翼,懸臂式下反角的機(jī)翼、二戰(zhàn)以后以變后掠翼為主,現(xiàn)今流行的是三角翼和前掠翼。