與平直翼相比,后掠翼的后掠角多為25度~60度,機(jī)翼的氣動(dòng)性能優(yōu)于平直翼,一般多用于高亞聲速飛機(jī)和超聲速飛機(jī)
三角翼出現(xiàn)較晚,其機(jī)翼前緣后掠角約為60度,后緣基本ra/X43Sx63wTp+fgp6BIgA==無后掠,形成一個(gè)近似三角形的形狀
三角翼飛機(jī),指的是機(jī)翼前緣后掠、后緣基本平直、機(jī)翼俯視平面形狀為三角形的飛機(jī)。根據(jù)機(jī)翼在機(jī)身上的相對(duì)位置,有上單翼、中單翼和下單翼3種類型。
三角翼布局的飛機(jī)的誕生與后掠翼有一定關(guān)聯(lián)。后掠翼指的是機(jī)翼前、后緣向后伸展,并與機(jī)身斜交的機(jī)翼。
當(dāng)飛機(jī)飛行速度(垂直于機(jī)翼前緣的速度)接近聲速時(shí),機(jī)翼上表面的局部氣流速度會(huì)超過聲速,出現(xiàn)激波(關(guān)于激波詳見《知識(shí)就是力量》2022年11月刊)。激波會(huì)增加飛機(jī)的飛行阻力,產(chǎn)生波阻。
而后掠翼,由于其垂直機(jī)翼前緣的氣流速度分量低于飛行速度,只在更高的飛行速度下才出現(xiàn)激波,也就是說它可以推遲激波的產(chǎn)生。此外,后掠翼還能夠減弱激波強(qiáng)度、降低波阻。
后掠翼出現(xiàn)后,被廣泛應(yīng)用在噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)上,這使戰(zhàn)斗機(jī)的飛行性能得到大幅提升。在這之后,有人提出了三角翼布局。
三角結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性,而三角形狀的機(jī)翼能使機(jī)翼兩側(cè)的氣動(dòng)中心更靠近機(jī)翼根部,減小根部的受力載荷。
同時(shí),由于三角翼機(jī)翼根部的翼弦(詳見《知識(shí)就是力量》2023年6月刊)很長(zhǎng),在機(jī)翼相對(duì)厚度一定的條件下,機(jī)翼根部絕對(duì)厚度大。也就是說,設(shè)計(jì)人員可以在不影響機(jī)翼氣動(dòng)性的前提下,增加機(jī)翼厚度。這不但能夠大大增加機(jī)翼根部的強(qiáng)度,有利于飛機(jī)承受高速飛行中的高載荷,而且增大了收納起落架和儲(chǔ)油的空間。
在飛機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)平衡與可控制性主要通過機(jī)翼壓力中心的改變來實(shí)現(xiàn)。
壓力中心就像是飛機(jī)的天平支點(diǎn),它決定了飛機(jī)能否在飛行中保持平衡。因此,它也成為機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素之一。
對(duì)于采用三角翼設(shè)計(jì)的飛機(jī),在突破聲速前后,機(jī)翼壓力中心向后移動(dòng)的幅度較小,這意味著飛機(jī)在突破聲速實(shí)現(xiàn)超聲速飛行時(shí)的平衡性更好,這也是不少超聲速飛機(jī)選擇三角翼布局的一個(gè)重要原因。
此外,對(duì)于戰(zhàn)斗機(jī)而言,三角翼的銳利角度能夠更有效地減少雷達(dá)波的反射,從而增強(qiáng)其隱身能力。
在未來,隨著科技的不斷進(jìn)步,相信三角翼飛機(jī)的性能將不斷提升,為人們的空中之旅帶來更多驚喜和便利。
(責(zé)任編輯 / 高琳 美術(shù)編輯 / 周游)