現代材料技術使問題迎刃而解，前掠翼戰機不再被人嗤之以鼻

前掠翼戰鬥機一直以來在機翼抗扭、結構強度等方面的劣勢被無限放大，很多人都認為前掠翼戰鬥機一無是處，一提到前掠翼戰鬥機也是嗤之以鼻。但是，前掠翼戰鬥機也擁有結構、機動、起降、可按這四大優勢，經過現代技術尤其是材料技術的處理，以往的問題都能夠迎刃而解。

圖註：最早出現的前掠翼飛機為二戰德國的Ju-287

在航空史上，只有三種前掠翼飛機完成了試飛，並取得了一定成就。第一種是1940年代德國的Ju-287四發轟炸機，於1945年2月完成了首飛，在後來的試飛中速度達到815公里/小時，當時僅有的兩架原型機均被蘇軍俘獲。

圖註：Ju-287轟炸機

第二種是美國格魯曼公司研製的X-29A前掠翼研究機。X-29A 長16.44米，機高4.36米，翼展8.29米，採用全動式鴨翼、前掠機翼、後機身邊條布局，機翼內半翼後掠，外半翼前掠，兩半翼交匯處的不利氣流由鴨翼產生的脫體渦捲走，使機翼有較好的升力特性。X-29A的機翼採用鋁合金和鈦金屬結構，石墨環氧樹脂複合材料的蒙皮。X-29A的飛行控制系統可以極大的減小由前掠翼設計帶來的飛行不穩定性，其控制計算機可以 40次/秒的頻率對各個飛行控制面進行調整。另外，三台數字控制計算機還具有備份功能，即一台計算機出現問題後其餘兩台可以及時接替其工作。X-29A安裝有一台通用電氣的 F404-GE-400 渦扇噴氣發動機，其最大推力7260 千克。X-29A是美軍用於試驗前掠翼（FSW）技術的一種驗證機型，目前是驗證下一代戰鬥機所要求的高機動性、輕重量、低成本、高效率所需的先進技術。前掠翼技術早在二戰開始前就已經出現了，但由於技術條件所限並沒有獲得多大的發展。二戰期間，德國和美國都試驗了前掠翼飛機，但是都沒有投入實戰。當時，前掠翼技術的最大問題是機翼製造不能達到在高速飛行時不彎曲的標準，但是在1970年代高強度複合材料技術的出現使高強度機翼成為可能，前掠翼在飛行器上的應用也重新獲得了生機。

圖註：美國格魯曼公司研製的X-29A前掠翼

1977 年，美國國防高級研究計劃署（DARPA）、美國宇航局（NASA）和美國空軍飛行動力學實驗室開始聯合研製一種前掠翼驗證機，並將其命名為 X-29A。1981～1982年，格魯曼飛機公司被選中建造最初兩架 X-29A，項目由美國空軍管理。複合材料製成的 X-29A 前掠翼能夠在飛行中克服扭曲變形，其強度也有了很大的提高。

第一架 X-29A於1984年12月14日在美國加利福尼亞州愛德華茲空軍基地（Edwards AFB）首飛成功，這是 X 系列試驗飛行器計劃停滯近十年後的首次飛行，標誌著美國重新開始了向航空科研領域最高峰的攀登歷程。格魯曼公司對 X-29A進行了4次試驗飛行後，於1985 年 4 月將其轉交給 NASA 完成餘下的試飛工作。美國宇航局繼續進行相關測試，使用先進的數字飛行控制系統在35%負靜穩定裕度情況下進行放寬靜穩定度飛行，試飛驗證前掠翼在跨聲速時的優越特性，試飛結果表明X-29A在 0.9馬赫、9100米高空的設計點飛行情況非常好。1985年12月13日，X-29A進行了第二十六次飛行，這次試飛使X-29A成為世界上第一架速度超過音速的前掠翼飛機。這架飛機在1994年底宣布退役，保存在美國空軍博物館。

第二架X-29A於1989年5月23日首飛成功，在隨後試驗飛行中表現也非常出色，比如大迎角飛行能力極佳，在不藉助任何附加翼面和推力矢量技術的情況下，45度迎角飛行具有優異的控制反應，在67度極限的滾轉操縱性表現也不錯。所以 X-29A 這些飛行試驗的意義非比尋常。1992 年，X-29A 還進行了一系列的渦流控制（VFC）試驗，同樣取得了大量有價值的試驗數據。

圖註：蘇-47「金雕」技術驗證機

第三種就是俄羅斯的第五代戰鬥機—蘇-47「金雕」了。有觀點認為，由於在第二次世界大戰中，前蘇聯俘獲了德國的前掠翼轟炸機Ju-287和大量資料及有關專家，對前掠翼技術取得了一定的認識。進入80年代以來，俄中央航空流體動力研究院的一些專家，又採用最新的科技成果，對前掠翼技術進行了系統的研究，並取得了突破，從而為從80年代末著手研製的S-37採用前掠翼技術打下了基礎。

時至今日，前掠翼戰鬥機的劣勢也已經能夠通過複合材料結構的彎扭變形耦合效應來解決。由於複合材料具有比強度高、比剛度大，抗振、抗疲勞的特點，相比於金屬材料具有更多的可設計自由度，可以通過在不同方向不同部位的合理布置纖維，使零部件的強度，剛度和彎扭特性滿足飛機結構設計的要求，同時重量能減輕 30%左右，對航空結構而言十分可觀。由於先進複合材料的逐漸成熟及其特殊加工工藝的出現終於使人們找到了解決前掠翼布局飛機的氣動彈性發散問題的方法，採用複合材料製造前掠翼飛機的機翼時，通過對不同的材料構型的設計來改變機翼的受力特性，使之具有足夠的剛度和強度來承受迎角增加時所形成的氣動扭轉力矩，這樣既可以有效解決前掠翼的氣動發散問題，又不會增加結構重量。

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