机翼后掠有何作用？

机翼后掠有何作用？

从气动外形考虑可以减小阻力
提高飞机速度

前掠翼技术的四大优势 ▲结构优势 前掠翼结构可以保障机翼与机身之间更好地连接，并且合理地分配机翼和前起落翼所承受的压力。这些优势用其它方法很难达到或者不可能达到，它大大提高了飞机在机动时、尤其是在低速机动时的气动性能。此外，前掠翼的结构设计，还可使飞机的内容积增大，为设置内部武器舱创造了条件，同时也大大提高了飞机的隐身性能。 ▲机动优势 前掠翼技术可使飞机在亚音速飞行时具有非常好的气动性能，从而大大提高其在仰角状态下的机动性。若前掠翼布局与推力矢量控制系统综合使用，还可使其在空战中更具优势，其近距空战机动能力将成倍地提高。 前掠翼在气动方面有着独特的优势，它的升阻比高；能保证机翼与机身之间更好的连接；有利于起降；并且，它的最大好处在于机动性，这种优势在亚音速范围内最为明显。如果将前掠翼布局与推力矢量控制系统综合使用，飞机在空战中更是如虎添翼。 ▲起降优势 与相同翼面积的后掠翼飞机相比，前掠翼飞机的升力更大，载重量增加30％，因而可缩小飞机机翼，降低飞机的迎面阻力和飞机结构重量；减少飞机配平阻力，加大飞机的亚音速航程；改善飞机低速操纵性能，缩短起飞着陆滑跑距离。据美国专家计算，f－16战斗机若使用前掠翼结构，可提高转变角速度14％，提高作战半径34％，并将起飞着陆距离缩短35％。 ▲可控优势 使用前掠翼结构可以提高飞机低速度飞行时的可控性，并能在所有飞行状态下提高空气动力效能，降低失速速度，保证飞机不易进入螺旋，从而使飞机的安全可靠性大大提高。 前掠翼技术的不足 当然，前掠翼也并非十全十美。比如它技术复杂，对与之配套的相关技术要求比较高，气动部件强度要求大，而且翼尖振颤的问题至今无法彻底解决。所以目前还是很少有战斗机采用这种布局。不过它毕竟代表了一种飞机的发展方向。 由于材料的制约，人类一直无法克服机翼前掠所带来的“气动弹性发散”问题，使得前掠翼的独特优势一直无法发挥，也因此，前掠翼一直无法得到广泛的应用。直到20世纪70年代，复合材料机翼结构的应用，才使得前掠翼的发展柳暗花明。 前掠翼技术的完善 1947至1948午，苏联对ll-3前掠翼实验机进行了测试，该机以火箭为动力，最大速度为1150公里／小时(0．95马赫)。因为结构上的问题无法解决，在其后数十年间，苏联没有什么进展，美国也不例外。 进入20世纪70年代，两项科研成果给前掠翼飞机的研究带来了转机，这就是复合材料技术的进步和机翼刚性分布计算机计算法的应用。前者为前掠翼提供了更轻、更强的结构，可使机翼在扭曲时不至于折断，后者则使机翼在面临离散效应时能够只弯曲而不扭曲，这就解决了因机翼扭曲而造成的负面气动效应问题。在此基础上，苏联改进了以米格-23和苏-27作为研究对象的前掠翼风洞模型设计，为进行前掠翼战斗机设计的苏霍伊设计局提供了不少宝贵的试验数据和经验。同时，苏霍伊设计局自己也制造了1架前掠翼滑翔试验机，用以验证大迎角飞行能力以及失速、螺旋等特性。试验结果表明，前掠翼战斗机维持大迎角飞行的时间可达到苏-27的3至4倍，而苏-27则具有相当出色的大迎角飞行性能。 70年代以后，出现了利用复合材料结构的弯扭变形耦合效应（即通过布置不同纤维方向铺层）克服上述现象，同时由于变弯度技术、放宽静稳定度技术和电传操纵控制技术等的发展，前掠翼飞机遂又受到航空界的重视。 美国在研制f-16时电曾提出了一个前掠翼方案。据他们估计，这种方案与f-16相比，其转弯角速度可增加14％，作战半径可增大34％，起降距离可减少35％。1984年12月24日，美国格鲁曼公司的x-29成功首飞，比较成功地解决了前掠翼飞机的“气动弹性发散”问题，虽然它并没有完全解决前掠翼在超音速时的发散问题，但它在航空基础领域和先进技术方面做出了大量的积累，为美国航空强国之路的建设带来了一笔宝贵的财富。 随着材料技术的发展，刚度更高，质量更轻的材料必将能为解决前掠翼的“气动弹性发散”问题奠定基础，前掠翼也将会得到推广、流行。