揭秘 史上最傳奇戰機:飛翔的變形金剛為何夭折?中國也有一款
俗話說,百人百態,千人千面。飛機和人一樣,也是各式各樣的,其中最引人注目的差別就是不同形狀的機翼。從飛機的發明一直到現在,除了航空動力外,幾乎每一次航空技術的重大突破都離不開在機翼上作文章。早期的飛機翼型大多是平直翼,飛機的布局常常有雙翼、三翼。機翼前後緣和機身垂直,機翼從裡到外一樣寬。
這樣的機翼產生升力的效率高,還有就是結構簡單,容易製造。但是平直機翼有個缺點,當速度增加到接近聲速阻力太大時,就會導致速度上不去了。這可咋整啊!於是一直把速度看的比命還重要的德國人,在二戰末期巨大壓力下,首先實戰化了噴氣式戰機me262,裝備了火箭動力戰機me163,與之高速性能配套的後掠翼Me.P1101戰鬥機也隨之出現。
當這種概念的飛機作超聲速飛行時,後掠角變大,這樣就能提高飛機的加速性能和高速飛行能力。等到起飛、著陸和低速飛行時,後掠角變小,這時就能縮短起飛和著陸滑跑距離,增大航程和續航時間。可是進入超聲速之後到底機翼後掠多少比較合適呢?為了說明這個問題,菲菲先解釋一個航空領域經常用到的名詞——展弦比。展就是飛機翼展,翅膀的長度,弦就是平均氣動弦長,也就是飛機翅膀一刀砍下去,看到機翼截面的弦長。
一般情況下,亞聲速尤其低速飛行的時候,展弦比越大,機翼越平直,後掠角越小,升力就會越大;一旦到了超聲速飛行的時候,展弦比越小,機翼後掠角越大,飛行阻力越小,飛行速度越快,也就是馬赫數越大。這就需要飛行員根據飛機不同的飛行狀態情況,及時進行變翼操作。比如:當飛機起飛或降落時,速度比較低,這時候機翼就應該儘可能展開;當飛機加速達到超聲速的時機時,機翼就要及時收縮減少阻力;當馬赫數進一步增大時,機翼也要隨著進一步收縮。
所以,不同的馬赫數就對應一個最佳的後掠角。在飛行的過程中,只要飛行員持續推桿,加大油門,飛機速度連續增加,機翼後掠角就會由幾個固定角度進行跳躍變化。1944年早期的德國Me.P1101戰鬥機,機翼後掠角就選擇了兩個安裝角度,即40度和26度;到了1945年,美軍佔領了該基地,發現了這架飛機和部分圖紙。隨後被運回美國進行研究,設計了X-5飛機,X-5飛機的後掠翼角度總共有三種狀態可調,分別為20°、40°和60°。
同P.1101型戰鬥機相比,X-5飛機是第一種能夠在空中調整後掠角的飛機。從最小角度調整到最大角度,只需要不到30秒的時間。最著名的就是F-111「土豚」戰鬥轟炸機,最令人稱奇的就是其自帶的噴火表演,雖然看起來很壯觀,其實並沒有任何實用價值,相比之下可變後掠翼的重型超音速戰略轟炸機B-1B就務實的多,可變後掠角的外翼段變化範圍為15度—67度。1998年沙漠之狐行動、轟炸南聯盟等軍事行動都有這貨的身影。
蘇聯這邊也沒有閑著,1966年,蘇聯蘇霍伊設計局研製了變後掠翼單座戰鬥轟炸機蘇-17。起飛距離只有它原型機蘇-7的一半,在那個天空籠罩的核陰雲的年代,這可是一項莫大的技術創新,對蘇聯意義重大。蘇-17機翼後掠角在 30 度、45 度、63 度三個位置,都是飛行員手動調節的。後面的蘇-24戰鬥轟炸機正是因為用了可變後掠翼,直接可以以1馬赫速度低空突防或以1.3馬赫速度進行高空突防。
戰略轟炸機也把這玩意搬了上去,圖-22M「逆火」就是超音速可變後掠翼遠程戰略轟炸機,設計初衷是為了超聲速突防,打破美蘇戰略平衡。後起之秀的圖-160速度比B-1快80%,大將近35%,航程多出將近45%。對了,還有歐洲的「狂風」戰機,這個菲菲就不多說了。在那個風雲即變的時代,中國空軍也適時地跟蹤了這一先進戰機技術,並通過多種渠道獲取了一架前蘇聯的米格-23戰機,並對其可變後掠翼機構進行了研究,由中國唯一具有強擊機製造經驗的南昌飛機製造廠製造,並命名為強-6。
在具體的設計研製目標上看,該飛機最大武器裝載載荷4500千克,作戰半徑900千米。設計性能要更優於米格-23。但遺憾的是,這款可變後掠翼強6最終還是被迫下馬。隨著航空技術的發展,可變後掠翼技術由於機翼轉動構造複雜,質量大,故障率也比較高,已經逐步被淘汰,取而代之的是雙三角設計、鴨翼、大邊條設計、翼身融合等現代技術,這些設計可以很好的彌補後掠翼的不足,使飛機獲得非常好的性能,尤其是殲20的出色設計,更是表明了我們國家在戰鬥機設計上已經走在了世界先進行列。
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