什么是前掠翼飞机?为什么要这样设计?
什么是前掠翼飞机?为什么要这样设计?
大家常见的飞机,机翼都是向后掠的,称为后掠翼飞机。前掠翼飞机正好相反,机翼前、后缘均向前伸展。前掠翼与后掠翼是同时出现的,都能推迟激波的产生。前掠翼飞机在大迎角飞行时气流首先从机翼根部分离,不会影响到飞机纵向、横向的平衡,从根本上克服了翼尖失速问题,因而低速性能好,可用升力比较大。1944年,德国制造出第一架前掠翼飞机容克-287轰炸机,前掠角为15°。
但是,前掠翼存在结构方面的严重问题。前掠翼产生弯曲变形时会使外翼迎角增大,从而使外翼的升力增大,进一步也会导致机翼弯曲变形。在足够大的速度下,这种现象会形成恶性循环,直至机翼弯曲折断,被称为弯扭发散。为应对这一问题,需要增加机翼结构重量以增加抗弯曲能力,但这样就会抵消前掠翼带来的好处。因此,前掠翼一直以来未被广泛采用。20世纪70年代后,人们开始利用复合材料结构的弯扭变形耦合效应克服弯扭发散问题。新材料和技术的应用使得前掠翼飞机又重新引起重视。1984年12月14日,美国X-29前掠翼验证机首次升空。1997年9月25日,俄罗斯的苏-37前掠翼战斗机试飞成功,标志着前掠翼飞机步入了新的发展阶段。
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