【簡介:】一、前掠翼和后掠翼飛機(jī)的區(qū)別?后掠翼和前掠翼是飛行器翼面幾何形狀的兩種類型,它們的區(qū)別主要在于翼面的前緣和后緣相對于機(jī)身的位置不同。后掠翼的前緣在翼根處,后緣在翼尖處
一、前掠翼和后掠翼飛機(jī)的區(qū)別?
后掠翼和前掠翼是飛行器翼面幾何形狀的兩種類型,它們的區(qū)別主要在于翼面的前緣和后緣相對于機(jī)身的位置不同。
后掠翼的前緣在翼根處,后緣在翼尖處,與機(jī)身的夾角較小,這種形狀可以減小升力損失和氣動阻力,適用于高速飛行器。在高速飛行時,氣流會沿著翼面流動,并將升力產(chǎn)生在翼面的中心。后掠翼的形狀可以保持翼心的氣流不至于分離,從而保持升力的穩(wěn)定。
而前掠翼的前緣在翼尖處,后緣在翼根處,與機(jī)身的夾角較大。這種形狀可以增加升力,適用于低速飛行器。在低速飛行時,氣流會沿著翼面流動,但由于翼面前緣夾角較大,氣流會在前緣處分離,形成一個向上的渦流,這可以增加升力和穩(wěn)定性。
二、前掠翼飛機(jī)有哪些?
前掠翼飛機(jī)有德國的ju287,美國的sr-10教練機(jī),x-29飛機(jī),前蘇聯(lián)的蘇-47“金雕”飛機(jī)。
機(jī)翼前、后緣向前伸展(前掠)的飛機(jī)。前掠翼與后掠翼正好相反,梢弦在根弦的前面,左右翼俯視投影形成一個V字。前掠翼是和后掠翼同時提出的,兩者推遲激波產(chǎn)生的原理是完全相同的。1944年德國制造了第一架前掠翼飛機(jī)容克斯287,機(jī)翼前掠角為15°。但前掠翼產(chǎn)生彎曲變形時會使外翼迎角增大,從而使外翼升力增大,造成機(jī)翼彎曲變形加劇,在一定(臨界)速度下,這種現(xiàn)象會形成惡性循環(huán),直到使機(jī)翼折斷。為了提高臨界速度,需要付出增加結(jié)構(gòu)重量等代價。
三、鴨翼和后掠翼的區(qū)別?
鴨翼
鴨式布局:座艙兩側(cè)有兩個較小的三角(后掠)翼,后邊是一個大的三角翼。比如中國的殲10、殲20、歐洲EF2000都采用鴨式布局,是一種十分適合于超音速空戰(zhàn)的氣動布局。
早在二戰(zhàn)前,前蘇聯(lián)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)如果將水平尾翼移到主翼之前的機(jī)頭兩側(cè),就可以用較小的翼面來達(dá)到同樣的操縱效能,而且前翼和機(jī)翼可以同時產(chǎn)生升力,而不像水平尾翼那樣,平衡俯仰力矩多數(shù)情況下會產(chǎn)生負(fù)升力。
早期的鴨式布局飛起來像一只鴨子,“鴨式布局”由此得名。采用鴨式布局的飛機(jī)的前翼稱為“鴨翼”。戰(zhàn)機(jī)的鴨翼有兩種,一種是不能操縱的,其功能是當(dāng)飛機(jī)處在大迎角狀態(tài)時加強(qiáng)機(jī)翼的前緣渦流,改善飛機(jī)大迎角狀態(tài)的性能,也有利于飛機(jī)的短矩起降。
真正有可操縱鴨翼的戰(zhàn)機(jī)目前有中國的殲10 、歐洲的EF-2000、法國的“陣風(fēng)”和瑞典的JAS-39等。這些飛機(jī)的鴨翼除了用以產(chǎn)生渦流外,還用于改善跨音速過程中安定性驟降的問題,同時也可減少配平阻力、有利于超音速空戰(zhàn)。在降落時,鴨翼還可偏轉(zhuǎn)一個很大的負(fù)角,起減速板的作用。
后掠翼
機(jī)翼各剖面沿展向后移的機(jī)翼稱為后族翼,這種機(jī)翼的外形特點(diǎn)是,其前緣和后緣均向后掠。機(jī)翼后掠的程度用后掠角的大小來表示。
與平直機(jī)翼相比,后掠翼的氣動特點(diǎn)是可增大機(jī)翼的臨界馬赫數(shù),并減小超音速飛行時的阻力。飛機(jī)在飛行中,當(dāng)垂直于機(jī)翼前緣的氣流流速接近音速時,機(jī)翼上表面局部地區(qū)的氣流受凸起的翼面的影響,其速度將會超過音速,出現(xiàn)局部激波,從而使飛行阻力急劇增加。
后掠翼由于可使垂直于機(jī)翼前緣的氣流速度分量低于飛行速度,因而與平直機(jī)翼相比,只有在更高的飛行速度情況下才會出現(xiàn)激波( 即提高了臨界馬赫數(shù)),從而推遲了機(jī)翼面上激波的產(chǎn)生,即使出現(xiàn)激波,也有助于減弱激波強(qiáng)度,降低飛行阻力。后掠角的缺點(diǎn)是扭轉(zhuǎn)剛度差、升力線斜率較低、氣流容易從翼梢處分離、亞音速飛行時誘導(dǎo)阻力較大等。
四、前掠翼飛機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)?
結(jié)構(gòu)優(yōu)勢
前掠翼結(jié)構(gòu)可以保障機(jī)翼與機(jī)身之間更好地連接,并且合理地分配機(jī)翼和前起落翼所承受的壓力。這些優(yōu)勢用其它方法很難達(dá)到或者不可能達(dá)到,它大大提高了飛機(jī)在機(jī)動時、尤其是在低速機(jī)動時的氣動性能。此外,前掠翼的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),還可使飛機(jī)的內(nèi)容積增大,為設(shè)置內(nèi)部武器艙創(chuàng)造了條件,同時也大大提高了飛機(jī)的隱身性能。
機(jī)動優(yōu)勢
前掠翼技術(shù)可使飛機(jī)在亞音速飛行時具有非常好的氣動性能,從而大大提高其在仰角狀態(tài)下的機(jī)動性。若前掠翼布局與推力矢量控制系統(tǒng)綜合使用,還可使其在空戰(zhàn)中更具優(yōu)勢,其近距空戰(zhàn)機(jī)動能力將成倍地提高。
起降優(yōu)勢
與相同翼面積的后掠翼飛機(jī)相比,前掠翼飛機(jī)的升力更大,載重量增加30%,因而可縮小飛機(jī)機(jī)翼,降低飛機(jī)的迎面阻力和飛機(jī)結(jié)構(gòu)重量;減少飛機(jī)配平阻力,加大飛機(jī)的亞音速航程;改善飛機(jī)低速操縱性能,縮短起飛著陸滑跑距離。據(jù)美國專家計(jì)算,F(xiàn)-16戰(zhàn)斗機(jī)若使用前掠翼結(jié)構(gòu),可提高轉(zhuǎn)變角速度14%,提高作戰(zhàn)半徑34%,并將起飛著陸距離縮短35%。
可控優(yōu)勢
使用前掠翼結(jié)構(gòu)可以提高飛機(jī)低速度飛行時的可控性,并能在所有飛行狀態(tài)下提高空氣動力效能,降低失速速度,保證飛機(jī)不易進(jìn)入螺旋,從而使飛機(jī)的安全可靠性大大提高。
缺點(diǎn)
前掠翼的嚴(yán)重問題是在結(jié)構(gòu)方面,沿結(jié)構(gòu)曲線方向的彎曲變形會使外翼沿氣流方向增大迎角,增加外翼部分升力,進(jìn)一步增加機(jī)翼的彎曲變形。在足夠大的速度下,這種現(xiàn)象會形成惡性循環(huán),直到使機(jī)翼彎曲折斷。這個現(xiàn)象稱彎扭發(fā)散。開始彎扭發(fā)散的速度稱彎扭發(fā)散(臨界)速度。為了提高前掠翼的彎扭發(fā)散速度,需增加機(jī)翼抗彎剛度,這就會導(dǎo)致機(jī)翼結(jié)構(gòu)重量的增加,以致完全抵消采用前掠翼帶來的好處。這是前掠翼飛機(jī)很少被采用的主要原因。70年代以后,有人提出用復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的彎扭變形耦合效應(yīng)克服前掠翼發(fā)散的缺點(diǎn),也就是通過布置不同纖維方向的鋪層,使機(jī)翼的彎曲變形引起附加的負(fù)扭轉(zhuǎn)變形,從而抵消由升力引起的前掠翼正扭轉(zhuǎn)。這樣可以得到不發(fā)散而重量輕的前掠機(jī)翼,前掠翼飛機(jī)遂又引起人們的注意。
五、使用后掠式小翼的飛機(jī)?
常見于波音767/787/747-800/以及777系列機(jī)型。這幾種帶有后掠式小翼的飛機(jī)區(qū)分方法是:四發(fā)大頭的是B747-800,雙發(fā)起落架有三排輪子的是B777,雙發(fā)、雙排輪、發(fā)動機(jī)有鋸齒的是B787,雙發(fā)、雙排輪、發(fā)動機(jī)無鋸齒的是B767。
六、可變后掠翼的優(yōu)缺點(diǎn)?
飛機(jī)在飛行時,低、高速飛行對機(jī)翼的要求是不一樣的。低速飛行,要求后掠角小,最好是平直翼,飛行速度越快,飛機(jī)的后掠角越大。
可變后掠翼具有活動的機(jī)翼,一會兒伸出翅膀,像雄鷹展翅;一會兒向后縮攏翅膀,像海燕掠水。
可變后掠翼的缺點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)復(fù)雜,重量增加。于是設(shè)計(jì)師又推出了一種新的可變翼飛機(jī)——斜翼機(jī)。這種斜翼飛機(jī)的機(jī)翼是直的,能沿機(jī)身上軸心緩慢移動。起飛和著陸時,機(jī)翼呈水平狀態(tài),高速飛行時,機(jī)翼逐漸轉(zhuǎn)向傾斜,象一把張開的大剪刀,因此又稱“飛剪”。
七、轟8有可變后掠翼嗎?
目前還沒有轟8轟炸機(jī)吧,可能在研發(fā)中,也可能沒有這個型號
八、飛翼高達(dá)怎么變飛機(jī)?
不能變成飛機(jī)。因?yàn)轱w翼高達(dá)是一個機(jī)器人,它只能在陸地上或空中進(jìn)行戰(zhàn)斗,而不是真正的能夠飛行的飛機(jī)。雖然它可以展開一個類似翅膀的結(jié)構(gòu)飛行一定的距離,但是它并沒有真正的飛行模式或功能。所以,不能將它變成真正的飛機(jī)。 飛翼高達(dá)作為一個被廣泛使用的機(jī)器人,設(shè)計(jì)師們考慮了它的各種場景和應(yīng)用。雖然它不能變成一架真正的飛機(jī),但它的獨(dú)特設(shè)計(jì)和各種武器能力仍然讓它在戰(zhàn)場上扮演了非常強(qiáng)大的角色。這也意味著,與其他機(jī)器人或飛機(jī)相比,飛翼高達(dá)具有獨(dú)特的優(yōu)勢,適用于不同的場合。
九、后掠翼翼展?
翼展(wing span)指固定翼飛行器的機(jī)翼左右翼尖之間的距離,是衡量機(jī)翼氣動外形的主要幾何參數(shù)之一。
十、前掠翼戰(zhàn)機(jī)的優(yōu)勢在哪?
前掠翼戰(zhàn)機(jī)與后掠翼設(shè)計(jì)相反,是機(jī)翼前緣和后緣都向前伸展的飛機(jī)。與常規(guī)的后掠翼設(shè)計(jì)相比,前掠翼造型科幻,廣泛出現(xiàn)在科幻作品中。那么前掠翼到底是怎么樣的設(shè)計(jì)?又有什么特點(diǎn)呢?
(電影《絕密飛行》中的鷹爪戰(zhàn)機(jī))
前掠翼設(shè)計(jì)的確有很多好處存。首先它可以有效克服翼尖失速問題。飛機(jī)的機(jī)翼根部與翼尖之間存在壓力差,這個壓力差會促使機(jī)翼表面的空氣向翼尖方向流動,導(dǎo)致翼尖附面層變厚,動能損失較多,容易產(chǎn)生氣流分離。當(dāng)迎角增大至一定程度時,就會造成翼尖失速。由于后掠翼飛機(jī)的翼尖在重心之后,所以一旦發(fā)生翼尖分離就很容易導(dǎo)致整個飛機(jī)的失速。相比之下,前掠翼飛機(jī)的翼尖在重心之前,那么在大迎角飛行時氣流是從翼尖流向翼根,這就從根本上解決了翼尖失速的問題。在低速狀態(tài)下,前掠翼具備更好的升阻比,而且在大迎角狀態(tài)下的飛行性能和機(jī)動性也更加優(yōu)異。
(后掠翼設(shè)計(jì)的翼尖在重心之后,容易發(fā)生翼尖分離導(dǎo)致飛機(jī)失速)
前掠翼設(shè)計(jì)與同機(jī)翼面積的后掠翼設(shè)計(jì)相比,具備更大的升阻比,這樣飛機(jī)也就有了更大的升力,有效提升了飛機(jī)的載荷能力。不僅如此,前掠翼還可以提高飛機(jī)的起降能力和航程,起降距離與后掠翼相比最大可縮短近三分之一。前掠翼設(shè)計(jì)在失速狀態(tài)下,飛行員依然可以保持對飛機(jī)的控制,這讓戰(zhàn)機(jī)的機(jī)動性能得到了大幅度提升。
(前掠翼的氣動布局似的機(jī)翼具有更大的升力)
(前掠翼戰(zhàn)機(jī)具備很好的短距起降能力)
前掠翼的設(shè)計(jì)優(yōu)勢主要集中在亞音速或低速階段,因?yàn)橐坏┻_(dá)到音速階段,在大迎角飛行時前掠翼飛機(jī)就會出現(xiàn)無法預(yù)測的不可控狀態(tài)點(diǎn)。因?yàn)椴豢煽貭顟B(tài)點(diǎn)無法預(yù)測,所以即便是先進(jìn)的飛行控制系統(tǒng)也難以解決超音速狀態(tài)下飛機(jī)的控制問題。除此之外,前掠翼飛機(jī)在超音速飛行時還存在結(jié)構(gòu)發(fā)散的問題。在超音速狀態(tài)下,前掠的機(jī)翼因伸出機(jī)身而產(chǎn)生激波,這會讓機(jī)翼承受巨大的阻力,在強(qiáng)大的阻力作用下機(jī)翼很可能會被折斷,嚴(yán)重的甚至?xí)?dǎo)致飛機(jī)解體。
(后掠翼(右圖)的機(jī)翼完全可以處于激波之內(nèi),而前掠翼(如左)則會伸出激波外直面巨大的阻力)
(前掠翼在跨音速階段很容易發(fā)生折斷)
正因如此,雖然前掠翼與后掠翼飛機(jī)的研究幾乎同時起步,但是后掠翼卻一直是主流,不過人們對前掠翼飛機(jī)的研究也一直沒有停過。二戰(zhàn)德國的Ju287轟炸機(jī)、美國的X29A驗(yàn)證機(jī)以及俄羅斯的蘇47技術(shù)驗(yàn)證機(jī)等都是一代經(jīng)典機(jī)型??傊?,前掠翼只在亞音速階段具備優(yōu)勢,此時要比后掠翼飛機(jī)具備更好的機(jī)動性、抗失速能力、近距格斗和短距離起降的能力。
(美國X29A技術(shù)驗(yàn)證機(jī)
(今年莫斯科航展再度現(xiàn)身的蘇47)