浅论现代战机三角翼

三角翼在二代和三代战机中频频出现如歼10(中国)台风(欧州)阵风(法国)鹰狮(瑞典)等。所以就简单的讨论一下三角翼飞机的优劣。

浅论现代战机三角翼歼-10

优点 优点主要是翼面积大,机翼油箱大,翼载低,水平机动性能三角翼飞机好,而且后掠角大,阻力小。机翼重量轻、刚度好,有利于收置起落架,安放燃油和其他设备。三角翼超声速阻力小,从亚声速过渡到超声速时机翼压力中心向后移动量小,这对于舵面平衡能力比较差的飞机尤为重要,所以无尾飞机和鸭式飞机基本上都采用三角翼。

浅论现代战机三角翼阵风

缺点

超声速飞机也常用三角翼的形式,但由于超声速三角三角翼飞机翼飞机展弦比较小,亚声速飞行时的升阻比低,故亚声速巡航特性不好。小展弦比的三角翼只有在大迎角下有足够升力系数,因飞机着陆前迎角不能很大,故其着陆性能较差。翼面积大,机翼油箱大,翼载低,水平机动性能好,而且后掠角大,阻力小,缺点主要是,翼尖会产生气体分流,造成机翼颤动,而且持续盘旋时大面积机翼会造成大阻力,急剧消耗能量,造成持续盘旋能力低,而且在降落时需要机头上扬,飞行员难以观察地面情况。但无尾三角翼布局在低速情况下表现很差,如在起飞、降

三角翼飞机落和低空对地攻击的时候。这使得这种布局的飞机需要更长的跑道,且不适合近距空地遮断任务。另外一个重大问题就是无尾三角翼布局飞机不适合用在航母上,因为航母的跑道长度是非常有限的。因此法国海军航母使用60年代初研制的美制F-8“十字军战士”战斗机(A-7“海盗”的前身),且长期得不到一种新的先进战斗机用以换代。

浅论现代战机三角翼台风

分类

三角翼飞机分为有平尾式和无平尾式两类。有平尾式,如歼- 8、米格-21、苏-15歼击机等;无平尾式,如“幻影”Ⅲ型歼击机和“协和”式超音速客机等。采用双三角翼(即机翼前缘成折线)或加装前缘缝翼等气动措施,可改进三角翼飞机的起降和稳定盘旋性能。随着现代科学技术的发展,采用电传操纵和放宽静安定度等技术可明显改善三角翼飞机的飞行性能,如“幻影”2000型歼击机

浅论现代战机三角翼歼-8

在现代战斗机中,就有一种从复合翼发展出来的结构,叫作LEX(边条翼)。这种小“翼”在安装在主翼(这时不一定非是三角翼哟)的前缘根部,它在巡航飞行时保持突出状态,用于在大攻角飞行时产生出附着于主翼面上的高速涡流(贝奴利定理)。这就使翼面上方出现低压区,它能带来额外的升力,与纯三角翼能带来的是一样的。欧洲的台风式战斗机采用了鸭式前翼。而苏35则采用了三翼面布局,包括鸭翼、主翼和水平尾翼。苏霍伊公司最初的S-37采用的是鸭翼加复合三角翼。现代战斗机采用的是各种鸭翼、尾翼和复合翼的组合。现代俄国飞机,如苏35,采用了三翼面布局,其中三种翼型特点都有。其它飞机,像米格MFI,则采用典型的带鸭翼的典型三角翼。与三角翼所取代的常规布局中的尾翼不同,这种鸭翼是能产生正升力的。在做高攻角机动时,鸭翼面会首先失速。这就使机鼻下压,从面避免主翼失速——对于战斗机来说,这是一种非常有价值的性特。与此同时,鸭翼面产生下洗气流,它使主翼效率下降。鸭翼也很难做成可动式的:正常情况下,多余的翼动会使机鼻产生向下运动,这尾翼上获得了抵消。然面,多数采用鸭翼设计的飞机没有尾翼,没什么能抵消掉鸭翼的动作。因此,许多带鸭翼设计的飞机是不可动的。也有些例外,如最新型号的苏27系列战斗机即有鸭翼也有尾翼。三角翼还有另一种对战斗机很有意义的特点:这种翼形因加强了结构和气动稳定性,从而提高了生存力。从资金的角度看,三角翼的生产起来很便宜,这就是为什么在台风、阵风和鹰狮这样的出口型飞机上看到这种翼型的重要原因之一。

注:以上资料均来自网络


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现代战斗机基本都是三角翼或者三角翼变体。

从空气动力学角度看,三代机普遍采用的梯形翼实际也就是个切尖三角翼,边条翼本身可看做是双三角翼或者S前缘三角翼的衍生品,甚至F22使用的蝶形翼,也一样是个三角翼。


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