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可变后掠翼技术消逝在历史长河中了吗?

发布时间:2019-07-06 09:16 来源:未知 编辑:admin

  可变后掠翼指机翼后掠角在飞行中可以改变的机翼。它的产生主要是为了应对采用后掠翼出现的问题。后掠翼使作战飞机的最大速度提高很快,但低速时气动效率低,升力较小。事实上,人们既希望飞机有很高的速度,又希望起降速度低,减少起降距离。解决这一问题的办法之一是使机翼的面积和形状可变,这就是可变后掠翼。可变后掠翼的一部分或全部可前后偏转,在向前偏转时,后掠角减小,展弦比增大,因而升力增加;向后偏转并收起时,后掠角增大,升力和阻力都减小。这样飞机通过改变机翼后掠角,使机翼面积和展弦比发生变化,适应了起飞和着陆阶段以及高速飞行阶段对升阻比的不同要求。变后掠翼飞机在起飞和着陆时,机翼是展开的,而在高空巡航飞机时,机翼是收拢的。

  第二次世界大战结束时P.1101被带到美国贝尔飞机作更深入的研究,制造了一批可于飞行时改变翼角的版本。在测试贝尔X-5时,他们发现当机翼向前展开时,压力中心亦随之向前,把机鼻推向下。为了解决这个根本性的问题,这类的设计一定要添加一个特别的系统才可使用。对于不论速度高低都能飞行的飞机来说,可变后掠翼十分实用。故此可变后掠翼最初应用于军用航空飞行器上。故X-5也就成了世界上第一架可变后掠翼飞机,是第一款可以在飞行中改变机翼的飞机。

  20 世纪 50 年代~70 年代,兼顾亚声速和超声速飞行成为飞机设计的主题,变后掠翼技术得到实用化,这是传统飞机变形设计的一次革命飞跃。20世纪六七十年代是变后掠翼技术发展的黄金时期,先后出现了包括 F-111 系列、B-1b、F-14、苏-24、苏-17 /20、米格-23、米格-27、图-22M、图-160、狂风等十几个型号的变后掠翼飞机。在众多服役的变后掠翼飞机型号中,美国的 F-14 无疑是技术最先进和最成熟的。

  当然,中国空军当时也适时地跟踪了这一先进战机技术,并通过多种渠道获取了一架前苏联的米格-23战机,同时希望研制强-5的后续战机强-6新型号。但众所周知的原因,可变后掠翼技术实现的难度较大,在当时已经完全超过了中国的技术能力水准,加之与之配套的涡扇发动机迟迟不能定型,不得不导致强-6战机下马,中国的第一种可变后掠翼战机的尝试以失败告终。

  “翼身融合”的升力体和边条翼技术,加之有些附带鸭翼技术,以及先进的大推力涡扇发动机,这些新技术极大提高了战机综合飞行技术性能,原有的可变后掠翼所带来的飞行优势已经完全被新技术所取代。正是这样一种技术环境背景,让中国错过了一次“可变后掠翼技术”的大胆尝试,但也间接着实现了“跨越式发展”的目标。

  同样在民用飞机方面,针对飞机在各个阶段不同要求的翼型结构形状,如果在巡航阶段可以改变机翼后掠角,则在一定程度上可以提高飞机的升阻比,在相同的航程情况下,可以节省燃油量,提高经济效益。同时在材料科学与智能控制技术得到飞速发展的背景下,智能材料结构将驱动、传感、控制和结构融为一体,为结构简洁、重量轻、可靠性高的智能变形机翼设计提供了物质基础。

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