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前掠翼飞机有什么优缺点?

发布时间:2019-09-30 16:50 来源:未知 编辑:admin

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  2013-08-22展开全部前掠翼在气动方面有着独特的优势,它的升阻比高;能保证机翼与机身之间更好的连接;有利于起降;并且,它的最大好处在于机动性,这种优势在亚音速范围内最为明显。如果将前掠翼布局与推力矢量控制系统综合使用,飞机在空战中更是如虎添翼。当然,前掠翼也并非十全十美。比如它技术复杂,对与之配套的相关技术要求比较高,气动部件强度要求大,而且翼尖振颤的问题至今无法彻底解决。所以目前还是很少有战斗机采用这种布局。不过它毕竟代表了一种飞机的发展方向。

  该机采用了前掠翼,以提高低速度飞行时的可控性,并能在所有飞行状态下提高空气动力效果。采用三翼面、双垂尾、前后全动式操纵面的气动布局和推力矢量控制技术,机体广泛采用了复合材料,具有良好的超音速巡航、超机动性和隐身能力。装有两台AL-41F推力矢量涡扇发动机,单台最大加力推力175千牛,推重比约为10。机长22.6米,机高6.4米,翼展16.7米,最大起飞重量34吨,最大速度2.1马赫,升限18000米,最大航程3300公里。机载设备包括俄制最先进的数字化多信道设备、自动化综合指挥系统、组合导航系统及新一代的乘员生命保障和弹射综合系统。装备先进的雷达,使用了带有电视、热红外、激光设备的光学雷达及后视雷达。机内武器舱可携带超远程空空导弹和远程空空导弹,包括KS-172导弹,这种二级导弹可以达到高超音速,装备复合制导系统,能够打击400公里外的空中目标。也可携带空对地突击武器,同时保留了30毫米机炮。

  前掠翼飞机的英文名称为:forward-sweptwingairplane,前掠翼飞机是机翼前、后缘向前伸展(前掠)的飞机。它的梢弦在根弦的前面,左右翼俯视投影形成一个V字。前掠翼是和后掠翼同时提出的,两者推迟激波产生的原理是完全相同的。

  前掠翼结构可以保障机翼与机身之间更好地连接,并且合理地分配机翼和前起落翼所承受的压力。这些优势用其它方法很难达到或者不可能达到,它大大提高了飞机在机动时、尤其是在低速机动时的气动性能。此外,前掠翼的结构设计,还可使飞机的内容积增大,为设置内部武器舱创造了条件,同时也大大提高了飞机的隐身性能。

  前掠翼技术可使飞机在亚音速飞行时具有非常好的气动性能,从而大大提高其在仰角状态下的机动性。若前掠翼布局与推力矢量控制系统综合使用,还可使其在空战中更具优势,其近距空战机动能力将成倍地提高。

  与相同翼面积的后掠翼飞机相比,前掠翼飞机的升力更大,载重量增加30%,因而可缩小飞机机翼,降低飞机的迎面阻力和飞机结构重量;减少飞机配平阻力,加大飞机的亚音速航程;改善飞机低速操纵性能,缩短起飞着陆滑跑距离。据美国专家计算,F-16战斗机若使用前掠翼结构,可提高转变角速度14%,提高作战半径34%,并将起飞着陆距离缩短35%。

  使用前掠翼结构可以提高飞机低速度飞行时的可控性,并能在所有飞行状态下提高空气动力效能,降低失速速度,保证飞机不易进入螺旋,从而使飞机的安全可靠性大大提高。

  前掠翼的严重问题是在结构方面,沿结构曲线方向的弯曲变形会使外翼沿气流方向增大迎角,增加外翼部分升力,进一步增加机翼的弯曲变形。在足够大的速度下,这种现象会形成恶性循环,直到使机翼弯曲折断。这个现象称弯扭发散。开始弯扭发散的速度称弯扭发散(临界)速度。为了提高前掠翼的弯扭发散速度,需增加机翼抗弯刚度,这就会导致机翼结构重量的增加,以致完全抵消采用前掠翼带来的好处。这是前掠翼飞机很少被采用的主要原因。70年代以后,有人提出用复合材料结构的弯扭变形耦合效应克服前掠翼发散的缺点,也就是通过布置不同纤维方向的铺层,使机翼的弯曲变形引起附加的负扭转变形,从而抵消由升力引起的前掠翼正扭转。这样可以得到不发散而重量轻的前掠机翼,前掠翼飞机遂又引起人们的注意。

  苏-47最大特点在于前掠翼的设计,与美国格鲁门公司的X-29试验机很相似。在设计与试飞阶段曾经给予S-32和S-37的编号,1997年9月25日首飞,2002年编号改为Su-47。由于苏-47无法满足俄罗斯军方的空战需求,最终苏-47停止研发,并未被俄罗斯军方采用,也没有实现量产。

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