03.02 前掠翼跟後掠翼比有什麼區別?

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兔哥回答;後掠翼飛機是現在的主角,我們見到的飛機多數都是後掠翼,包括民用飛機,而前掠翼的飛機我們一個都沒有見過。這並非是我們見識短,而是服役的前掠翼飛機一個都沒有。前掠翼的飛機並不是飛不起來,而是從技術上還達不到要求,這也並不代表前掠翼的飛機技術上落後,而是目前的科技水平無法支撐前掠翼飛機的實現。前掠翼飛機早在1944就由德國的容克-287飛機率先打破。當時由於這款飛機的速度慢,沒有進入超音速,它的優點並沒有開發出來,而且它的缺點也沒有暴露出來。德國戰敗後,這款飛機自然就落到了蘇聯,美國的手裡。




美國於1984年12月首飛了X-29A前掠翼的驗證機,蘇聯於1997年首飛了蘇-47金雕前掠翼的戰鬥機,隨後前掠翼飛機就此消聲滅跡。而在2019年俄羅斯竟然突然推出了一款前掠翼的教練機SR-10。這是前掠翼飛機隱退後的第一次重現,能否成為現實目前還不能斷定,不過從俄羅斯方面來看,服役是鐵定了。那麼,和後掠翼飛機比,前掠翼飛機都有哪些優勢呢?我們分析一下;


前掠翼飛機的優勢;首先是結構上的優勢,前掠翼飛機的機翼是兩個翼尖向前掠,這是和後掠翼飛機最大的不同,兩種機翼都是靠翼根和機體相連,這是共同點,不同點除了機翼掠角一個向前,一個向後,就是結構上前掠翼要比後掠翼方便和機體的連接,而且能更好的分配機翼所承受的氣流壓力。由於機翼前掠,這樣就會使飛機飛行時的機翼部位的氣流向翼根積聚併發散,這樣翼尖就不會出現失速現象,升力也就大於後掠翼飛機,舵效也好,機動控制靈活。和後掠翼相同面積的機翼獲得的升力大,也意味著可以把機翼做的更小點。前掠翼還有一個非常誘人的優勢,就是隱身能力強,這是個好勢頭。


第二個就是機動性能好,特別是亞音速機動性能突出,大仰角狀態下的機動性能很優秀,我們熟悉的眼鏡蛇機動,敲鐘機動如果用前掠翼飛機來做就是小菜一碟,而且其轉彎半經非常小,美國曾經在研製F-16時採用前掠翼做到論證,其轉彎角速度可提高14%,能夠在不改變飛行路線的情況下就能做到迴轉機頭,即便不利用矢量噴口也能輕鬆完成落葉飄。另外就是抗失速性能好,不易出現螺旋失速的情況。飛機的活動半徑提高34%以上;

第三個優勢就是起降距離,和後掠翼飛機比,前掠翼飛機的起降距離要縮短很多,據美國的測試,起飛著陸距離可縮短35%~50%。同時可控性非常好,特別是低速性能優秀。總之,前掠翼飛機的原始性能是比後掠翼要突出許多,如果配合矢量噴口技術,性能必然會成倍的提高,而且隱身性能加上癮身設計,癮身材料,塗料相接合,其癮身性能絕對會在後掠翼飛機之上。但缺點也是致命的。

前掠翼飛機的缺點;和優點比缺點並不多,主要的就一個,但恰恰是這一個缺點就抵消了所有的優勢,這就是前掠翼飛機這麼多優點卻始終不被採用的原因。由於前掠翼飛機的整個機翼都是向前掠,也就是前傾。這樣在飛機飛行時,翼尖就首先要承受氣流的壓力,我們知道飛機在進行超音速飛行時會產生激波,激波處於機頭位置,後掠翼由於機翼處在激波的後面,對機翼的影響不大。而前掠翼就不同了,始終處於激波的前面,這樣在機翼的前部就會產生扭力震顫產形,也就是抖動現象,而且是循環式的,直到把整個機翼折斷。而要想改變這種情況就必須加強機翼的結構強度,這樣一來就勢必會使整個機體的結構變重,優勢也就抵消了。而且前掠翼的優勢主要的低速性能,和起降性能優越,而超音速狀態下機翼的強度很難保證,阻力大,材料工藝達不到,只能放棄。



後掠翼飛機的優勢;技術成熟是後掠翼飛機最大的優勢,其實目前來說,真正的後掠翼飛機主要是民航,大型飛機,以及部分戰鬥機,有很多的機翼都屬於三角翼型。只不過是前翼面為後掠翼。總之,後掠翼飛機目前還是主流翼型。俄羅斯推出的前掠翼教練機也是看中了它的低速性能上的優勢,和起降的優點,同時安全性好,不容易出現螺旋失速現象,這對於一款教練機來說顯然是適合的。


但是,由於前掠翼存在一個致命的缺點—結構發散問題,在一般情況下,人們還不敢貿然採用這一誘人但又存在巨大風險的技術。[7]


兔哥42928


分析都很到位、正確。不過導致其不能成功應用於飛機的原因是被稱做"氣動彈性發散"的現像。這種現像不是大家講的"翼尖的振盪”而是翼尖前緣的向上擰轉。這被稱做"氣動彈性發散"。這種擰轉是惡性循環。當機翼升力達到某一值時,翼尖前緣的升力向上向後擰轉機翼前緣翼尖,擰轉的翼尖因迎角的增大致升力增大,增大的升力使翼尖更擰轉,阻力開始增大,機翼也開始擰轉,機翼的恢復彈力又使機翼恢復,產生振盪……。惡性循環的結果是機翼遲早過載破壞。為此試飛機沒有達到過最高設計時速。解決的辦法是使用"聯翼"。美國的一型滑翔炸彈用了,飛機沒用過。還有一種方法是翼尖前緣向下予扭轉。至今前掠翼設計仍擱置。 ̄


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前掠翼和後掠翼使用同樣的原理但用完全相反的方法延遲激波,從而使飛行器更好更快地進入超音速,所以前掠翼完全可以實現超音速巡航,但前掠翼的氣流分離在翼尖處,後掠翼是在翼根處,所以前掠翼的機翼在大速度下容易折斷,最好的解決辦法就是使用複合材料機翼,俄羅斯蘇-47及美國NASA的X-29技術驗證機基本解決了這個問題,並利用鴨翼解決了升力配平問題,提高了機動性,但鴨翼加前掠翼的組合隱身性能太差.所以現在的飛機絕大多數是後掠翼的,注意,是"絕大多數"。因為不僅有蘇-47及美國的X-29還有德國二戰時期研發的Ju-287四發轟炸機也是前掠翼的。








雪峰流雲圖志


前掠翼和後掠翼使用同樣的原理但用完全相反的方法延遲激波,從而使飛行器更好更快地進入超音速,所以前掠翼完全可以實現超音速巡航,但前掠翼的氣流分離在翼尖處,後掠翼是在翼根處,所以前掠翼的機翼在大速度下容易折斷,最好的解決辦法就是使用複合材料機翼,俄羅斯蘇-47及美國的X-29技術驗證機基本解決了這個問題,並利用鴨翼解決了升力配平問題,提高了機動性,但鴨翼加前掠翼的組合隱身性能太差.所以現在的飛機絕大多數是後掠翼的,注意,是"絕大多數"因為不僅有蘇-47及美國的X-29還有德國的一型政府商務機也是前掠翼的(但是我忘記型號了囧.


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應該都是為了增加飛機的機動能力吧!


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