[参考]飞机机翼的演变过程

[参考]飞机机翼的演变过程[参考]飞机机翼的演变过程飞机机翼的演变历程飞机机翼的演变历程在飞机诞生之初，机翼的形状千奇百怪，有的像鸟的翅膀，有的像蝙蝠的黑翼，有的像昆虫的翅膀;有的是单机翼，有的是双机翼。到第二次世界大战时，虽然绝大多数飞机“统一”到单机翼上来，但单机翼的位置又有上单机翼、中单机翼和下单机翼之分，其形状有平直机翼、后掠机翼、三角机翼、梯形机翼、变后掠角机翼和前掠角机翼之别。从某种意义上可以说，机翼的演变史也就是飞机的演变史。为什么飞机设计师们如此重视飞机“翅膀”的研究和改进工作呢?道理很简单:因为机翼能产生升力...

[参考]飞机机翼的演变过程飞机机翼的演变历程飞机机翼的演变历程在飞机诞生之初，机翼的形状千奇百怪，有的像鸟的翅膀，有的像蝙蝠的黑翼，有的像昆虫的翅膀;有的是单机翼，有的是双机翼。到第二次世界大战时，虽然绝大多数飞机“统一”到单机翼上来，但单机翼的位置又有上单机翼、中单机翼和下单机翼之分，其形状有平直机翼、后掠机翼、三角机翼、梯形机翼、变后掠角机翼和前掠角机翼之别。从某种意义上可以说，机翼的演变史也就是飞机的演变史。为什么飞机设计师们如此重视飞机“翅膀”的研究和改进工作呢?道理很简单:因为机翼能产生升力把飞机送上天，同时，机翼的形状和大小还直接关系到飞机的速度。所以，自从有了飞机以来，人们对机翼的研究和改进工作就没有停止过。 1945年，英国研制了两架飞机，安装了当时先进的喷气发动机，速度达到音速。但过了不多久，这两架飞机先后在空中解体坠毁。后来人们通过研究才发现，原来飞机接近音速时，机翼上出现“激波”，使机翼表面的空气压力发生变化，空气作用力的总作用点后移，飞机会突然自动俯冲，又使飞机增速更快，最后，超过它本身能承受的强度，所以飞机散架了。后来，用其他飞机做试验飞行时，还发现一个严重的问题，就是机翼上产生激波后，飞机的阻力会急剧增加，比低速飞行时大10倍甚至几十倍，所以即使用喷气式发动机，也很难使飞机超音速。当时把这种困难叫做“音障”。为了解决机翼影响飞行速度的问题，许多国家都在研制新型机翼。德国人发现，把飞机的机翼做成向后斜的形式，像燕子的翅膀，可以延迟“激波”的产生，减小由于激波引起的阻力，也可以缓和飞机接近音速时自动俯冲的不稳定现象。1948年，美国把后掠机翼应用在F-86战斗机上，苏联也于40年代末期，研制出带后掠翼的喷气歼击机。式米格-15 但是，后来进一步研究表明，为了超音速飞行，后掠翼并不是惟一可用的形式。很薄的梯形和三角形机翼，对超音速飞行也很合适。所以后来美国的SR-71飞机和苏联的米格-25飞机的机翼外形就大不相同。SR-71飞机使用的是三角形机翼，而米格-25飞机是后掠翼。但这两种飞机的性能却比较接近。飞机机翼采取向后斜的形式后，又出现一个问题，即向后斜的机翼比平直的普通机翼，在同样的条件下产生的升力小，这对飞机的起飞、着陆和巡航都带来不利的影响。例如，飞机在飞行时，要滑跑到很大速度，使升力足够大，才能使飞机离地，因此起飞滑跑距离很长。着陆的情况也一样。这对作战来说是很不利的。在空中巡航时，后掠翼飞机比普通平直机翼的飞机油耗多。因为后掠翼在同样条件下，产生的升力小一些，而低速飞行时，它的阻力又相对要大一些，耗油多，飞机航程就会受到影响。为了改善飞机的起飞、着陆和巡航性能，有人研究出一个方案，就是使机翼能改变后掠角。起飞、着陆和巡航时，机翼在平直位置;要飞大速度时，机翼向后斜，这样就可以“两全其美”了。为了解决这个问题，人们曾经对机翼的形状和变后掠角旋转轴的位置，试验过不知多少次，前后大约经历了20年的时间，变后掠翼飞机才于1964年研制成功。由于变后掠翼可以适应飞机高速飞行的要求，也适应低速巡航以及起飞着陆的要求，因此，现代作战飞机，无论是歼击机、轰炸机或强击机，多采用变后掠翼形式。如，美国的F-111、F-14歼击机，B-1战略轰炸机，前苏联的米格-23、苏-20、苏-24歼击轰炸机，英国、意大利、德国合制的“狂风”歼击轰炸机等，都是变后掠翼飞机。变后掠翼飞机虽然克服了后掠翼的一些缺点，但到80年代，经过实践，人们发现变后掠翼飞机的优点并不像原来估计的那么大，而且机翼前后转动，要用很大的轴承和很坚固的结构，增加了飞机的重量，对飞机的性能产生不利影响。因此，80年代后，已不再采用这种技术。继而起之的是前掠翼飞机和飞翼式飞机。与后掠翼飞机形状和布局相反，前掠翼飞机的机翼向前倾斜。其形状像一把张开的剪刀，从上往下看呈V字形。前掠翼概念几乎是与后掠翼同时提出的，而且从理论上它们都能提高临界速度，降低波阻。从1944年德国研制世界上第一架前掠翼飞机“容克斯”287，到1984年美国前掠翼试验飞机X-29A首次试飞，共试制了50多年，但直到今天也没有一架实用前掠翼飞机问世，其原因是前掠翼飞机存在不少空气动力学方面的难关。不过，美、俄一些设计专家看好，认为前掠翼飞机具有一般后掠翼飞机所不具有的良好的跨音速性能，特别是在音速附近稳定性能极好。采用前掠翼比常规后掠翼飞机有三大优势:一是能保证亚音速飞行，具有较好的气动性能;二是能提高机动性和大迎角飞行的可控性;三是具有更好的起飞和着陆性能。此外，前掠翼飞机的航程更大，机身隐身特性更好。前掠翼技术与矢量推进技术结合，能使它在空战中保持绝对的优势。就飞机形状而言，要数飞翼式飞机最奇特了。飞翼式飞机将机身与机翼合二为一，发动机、操纵面以及乘客和货物统统装在里面，整个飞机就像一只巨大的机翼一样。飞翼式飞机的优点是:构造简单、制造容易、空间较大、阻力很小，并且十分坚固。30年代就有人开始研制这种奇特的飞机，由于技术问题很多，飞翼式飞机一直没有达到实用阶段。直到80年代后期，美国诺斯罗普公司才研制出起点很高的飞翼式飞机B-2隐身轰炸机。 B-2从上面往下看呈多边形，前缘呈大后掠角，后缘是W形，像锯齿一样，中间有三个“齿”。从正面看，飞机呈圆弧形，只在发动机和座舱位置略有突出。B-2的流线型极佳，外表异常简单，阻力很小。机翼后缘装有4对操纵面，综合了升降副翼、升降舵和襟翼的作用，没有垂直尾翼等部件。 B-2有效地解决了稳定与操纵问题，显示了飞翼式飞机的巨大潜力。由于载重量大、外形简单等优点，许多超大型运输机设计方案均采用了飞翼布局。例如，有一种超大型客机方案采用大型飞翼布局，内部客舱分上下两层，载客量达800名。这种飞机将有效解决航线和机场的繁忙问题

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