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为什么现在空军强国们都不发展可变后掠翼的飞机了?

作者:Anita 发布时间: 2022-05-23 23:07:40

简介:】可变后掠翼代价太大,边条翼技术性价比更高可变后掠翼大法,通过调整起飞机机翼后掠角,从而在不同速度、空气密度下调整机翼升力系数和诱导阻力,可以获得更好的升阻比。相比于传统

可变后掠翼代价太大,边条翼技术性价比更高可变后掠翼大法,通过调整起飞机机翼后掠角,从而在不同速度、空气密度下调整机翼升力系数和诱导阻力,可以获得更好的升阻比。相比于传统固定翼飞机,可变后掠翼战机最大优势在于可以同时兼顾低速区和超音速区域的性能。

当飞机亚音速低速飞行时,减少后掠角,机翼平直可以提高机翼升力系数,获得更好升阻比。这样可以在低速飞行,譬如起降阶段获得更好飞行性能,在巡航时候也可以获得更好的经济性,省油扩大航程。

而当飞机进行超音速飞行时,增加后掠角,从而减少超音速的诱导阻力,获得更好的超音速性能。因而这种设计方案在60~70年代非常流行,特别是对地攻击为主的攻击机和轰炸机来说,低速省油增加航程,高速冲刺突防就是最看重的两项指标,所以选择可变后掠翼简直是完美。

同时舰载机对于起降性能要求非常苛刻,所以对于大型舰载机来说,可变后掠翼可以显著改善低速性能。所以直到美国海军的F-22N计划,也是选择可变后掠翼方案,来同时兼顾低速起降,和高速的超音速巡航两个方面。

但是可变后掠翼的代价太大了,一方面是变后掠翼结构复杂、笨重、维护困难。以F-14A 雄猫战斗机为例,平均每个飞行小时所需要的保养时间高达31.3小时,可变后掠翼翼盒中的那一套复杂的液压驱动系统对于航母地勤来说简直是噩梦。维护性能差、维护费用高,使得苏联解体后,雄猫退出航母甲板的罪魁祸首

另一方面,可变后掠翼对于飞机设计上的限制也相当大。比如可变后掠翼机翼不能安排副油箱,武器挂架要使用特殊的旋转挂架;对于翼身融合方面制造相当大的障碍;同时对于气动和机身重心变化影响较大,对于静不稳定设计飞机来说,设计可变后掠翼难度相当大。所以逐渐,可变后掠翼越来越成为一把双刃剑,代价太大,对自身的限制和约束同样非常大。

特别是随着气动研究发展,在航空设计上边条翼的出现,可以较好的替代可变后掠翼的功能。边条翼通过在机翼根部前缘处,加装一后掠角很大的细长翼形成的复合机翼。在高速超音速飞行时,后掠角极大的边条翼同样可以起到降低部分诱导阻力作用,而主机翼只需要做好主要飞行区域设计就可以。就这样边条翼与主机翼形成两种不同后掠角,同样可以产生兼顾低速和高速区域性能的作用,虽然其调整能力远不如可变后掠翼,但是付出的重量代价也非常小。边条翼最显著的应用者大黄蜂,从某种意义上将也是“大黄蜂”代表的边条翼,终结了“雄猫”代表的可变后掠翼

再加上边条翼对于飞机飞行性能改善还有多个方面。设计成机身边条的形式,增加翼身融合度,降低飞行阻力。边条翼分割机身前部气流,增加机身前部压力,提高飞行稳定性。不仅如此,边条翼可以拉出强劲的边条涡流,利用涡升力,增强低速和大仰角的升力能力。两者进行此消彼长,在进入80年代三代机时期,边条翼迅速流行,可变后掠翼在战斗机和战斗轰炸机领域迅速退出。

三代机中的两大标杆和经典,F-16和苏-27都是采用机身边条翼的设计布局

在最后的轰炸机领域,又随着B-2轰炸机的出现,飞翼机构型也成为主流,飞翼构型本身亚音速升阻比最高,整个飞机就是个升力体。而隐身突防理念代替超音速高速突防,突防威力和效果更加可怕,本身研究轰炸机的没几个,当他们把注意也开始放到隐身轰炸机时,可变后掠翼最后的舞台也就失去了。

我是萨沙,我来回答。

因为可变后掠翼已经过时!

可变后掠翼早在二战时期就有研究,但没有成功。

美国研究德国的试验品Me P.1101战斗机,认为可变后掠翼很有研究的价值。

当时战斗机无非是两种,高空高速战斗机、高效亚音速战斗机。

这两种战机的设计有很大区别,以当时技术是无法兼顾两者的性能。

而可变后掠翼的跨音速和超音速性能较好。

采用机翼后掠,可以增大飞机的临界马赫数,并降低飞机的激波阻力,提升飞行速度。

由此,可变后掠翼兼顾了飞机在低速和高速下的飞行性能,相当完美。

世界上第一种变后掠翼战斗机F-111,由美国通用动力公司在1965年研发。

至于米格23、F14“雄猫”、狂风战斗机都是典型的变后掠翼战斗机。

在上世纪六七十年代,可变后掠翼是先进战机的代名词。

然而,两件事宣布了可变后掠翼的死刑。

第一,可变后掠翼结构过于复杂,重量太大。

可变后掠翼的结构和操纵系统复杂,故障率是相当高的。

大家注意伊朗的F14,自己摔掉了不少,还有一些因维护技术不够、零件不足而报废。

另外,可变后掠翼的特殊设计,转动机构的重量非常大,导致飞机性能有明显下降。

这是无法改变的缺陷。

第二,新技术的发展。

1960年以后,随着现代空气动力学和航空发动机技术的高速发展,很多新技术涌现出来。如采用几何可变机翼(翼面扰流板、前缘机动襟翼等)、升力机身、边条等技术,可以有效解决飞机兼顾高低速飞行和控制的问题。

这些技术有可变后掠翼的优势,没有它的缺点。

时至今日,没有国家还是用这种设计了。

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