03.07 俄罗斯的图160(海盗骑)轰炸机1,它的可变后掠翼为什么美国研制不出来呢?

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B-1B,你说啥?容你再组织一次

图-160 海盗旗战略轰炸机,有多个称号,除了北约代号是“海盗旗”和军迷爱称“白天鹅”外,西方还有个贬义称号“枪骑兵斯基”。枪骑兵是美国B-1战略轰炸机的绰号,意思是山寨B-1。

图-160和B-1B同角度对比,两者气动布局极其相似。


图-160开始时间


其实要比B-1早,但原方案设计单位米亚设计局技术能力有限,后转给图波列夫设计局负责,因而一直到1987年才装备部队。
B-1最初型号B-1A设计思路与图-160如出一辙,同样追求高空高速突防。后美国调整设计思路,改以超低空突防为主。
B-1B,最大起飞重量216.4吨,最大飞行速度1.25马赫,气动设计上针对来自上方的雷达进行隐身优化,配有当时先进的地形追踪雷达,可以自动贴地飞行。

图-160整体要比B-1B大20%左右,最大起飞重量275吨,最高飞行速度2.2马赫,其追求的还是B-1A的高空突防思路。


五岳掩赤城


这张珍贵的照片能看到图-160轰炸机的变后掠翼部分

不得不说图160可变后掠翼技术确实非常牛,从图中可以看到那个一人粗的巨大液压装置,主要就是由他来实现可变后掠翼。而据专家分析,可变后掠翼最困难的是连接的中央翼盒。该零件长12.4米,宽2.1米,由上下两部分焊接而成,照片中依稀可以看到这个上下结构。

这个焊接件全部由高强度钛合金加工,采用激光真空特种焊接技术。这个焊接技术名字听起来并不太起眼,但他却是喀山飞机厂的“镇厂之宝”,这个技术焊接只能在晚上进行,不因为其他,因为他工作时要消耗喀山城区一半电量,白天进行会让整个城市停电,也可以看出这个技术耗电量之巨大!

图160是世界上最大的轰炸机,最大起飞达275吨,最大载弹量达40吨,也是世界上最大的可变后掠翼飞机,但是这个技术并不是唯一,美国在可变后掠翼技术上的造诣并不比毛熊低,甚至还更高一筹,而且美国的B-1B战略轰炸机也是类似的可变后掠翼,只是不知道技术与俄罗斯的区别而已。

但是对比苏联与美国的其他后掠翼飞机,特别是战斗机方面,俄罗斯的米格23可变后掠翼变换时影响到重心的变化,因此只能在固定的3个角度之间变换飞行,而美国的F14雄猫却可以在任何角度变换飞行,从这一点来说美国的可变后掠翼的造诣比苏联更高一些。

而且在大型战略轰炸机的研发上,是先有了B-1枪骑士,只是美国后来换总统下马了这个项目,后来又恢复变成了B-1B,而俄罗斯显然在气动外形上参考了,并发展了更大的图160海盗旗。


狼烟火燎


可变后掠翼技术的需求早在人类进入超音速时代就已存在,如何兼顾速度与机动性相当矛盾。正常当机翼向前展开时,飞机可以获得更大的升力。而机翼收到较小角度时,阻力减少使飞机更快速的飞行。看起来原理很简单,不过如何实现就需要钻研了。

如文所示,图-160采用了可变后掠翼设计 ,1987年服役,性能在远程战略轰炸机中属于顶级的存在。不过世界上最一款实用可变后掠翼机型却诞生在美国,它就是F-111“土豚”战斗轰炸机,1967年服役。

要是纯粹比服役时间,当然是美国更加领先,苏联第一架可变后掠翼米格-23是在1970年服役。从后掠角度的操控的复杂性,也可以看过苏美两家的技术上的差异,F-111后掠角可以在16-72.5度范围内根据需要变化,而米格-23后掠角只有三级变动(16度、45度、72度)。

前面这两型都是战斗轰炸机,技术水平处于早期,在后面的发展中苏美两国还有苏-22、苏-24、图-22、F-14等。回到图-160“海盗旗”轰炸机,美国也相对应的机型,它就是B-1B“枪骑兵”轰炸机。两国在可变后掠翼技术发展方面差不多,美国人的优势是电子技术,对于后掠角的调整更多的给了计算去操作。

图-160总体气动布局和B-1B极为相似,设计师都是采用同样的办法来解决一个共同的问题,就是将轰炸机的航程远、续航时间长以及武器载荷大的特点和低空高亚音速、高空高超音速突防能力结合起来。通过后掠角的改变满足上述要求,不过由于这种设计带来结构上的复杂性以及增重效果明显,所以慢慢的在新式机型中不再使用。

多补一点,越战期间苏联曾从越南得到完整的F-111进行参考,我国同样获得座舱盖部分用于飞豹的研制。而米格-23则成为我国强-6可变后掠翼机型研制的参考对象,只不过技术过于复杂,超重明显,最后不了了之。


河东三叔


提出来这个问题的朋友可能对航空知识了解的不多、也许不清楚美国人是最早玩“可变后掠翼”的国家。

在前苏联“图160/可变后掠翼”战略轰炸机还在图纸上的时候、1970

年美国人的“B-1A/可变后掠翼”轰炸机已经飞上天了。

“B-1/B-1bomber代号:Lancer/枪骑兵。

1961年提出方案、1965研发的一款采用“翼身融合-可变后掠翼”的高速战略轰炸机“B-1A”,因为,无法突防前苏联密集的防空武器、项目暂时搁浅。

随着冷战的升级以及为了弥补“B52”笨重、慢腾腾的飞行速度、“B-1”战略轰炸机再次上马、1974年“B-1B”定型、1986年开始服役。

与此同时前苏联也在研发的一款高速战略轰炸机:图160-Blackjack/海盗旗,1970年研制、1987年5月定型然后服役。

“图160/海盗旗”与“B-1B”气动外形上高度相似、但是、整体性能优于“B-1B”

(载弹量、飞行速度优于“B-1”)首先“图-160”比“B-1B”大20%、“可变后掠翼”设计更巧妙、可以实现6个不同角度来满足不同飞行速度需要……

美国和前苏联冷战时期航空领域的竞争是交替领先、“可变后掠翼”技术美苏两国都有技术实践和应用的经验积累。

美国有:“F-111”采用“可变后掠翼”技术战斗轰炸机。

前苏联有同样技术水平:“米格23/27”同类型飞机。

图-160与B-1B都是采用了4台加力型大推动涡扇发动机、都具备优秀的突防能力。都是经典之作。











孔乙己乱弹


俄罗斯现役图-160海盗旗远程战略轰炸机是一款性能优异的可变后掠翼飞机,不过美国也有类似的战略轰炸机,那就是B-1B枪骑兵,同样属于可变后掠翼飞机。且B-1轰炸机先于图-160研制,因此并不能说美国研制不出来。

首先,B-1战略轰炸机先于图-160研制,采用可变后掠翼技术。

上世纪六十年代,由于亚音速飞行的B-52战略轰炸机难以满足美军的作战需求,因此美国需要一款具备超音速飞行能力的远程战略轰炸机。B-1战略轰炸机项目随即上马,于上世纪七十年代着手研制,八十年代进入军队服役。该轰炸机最高飞行速度1.25马赫,航程1.2万公里,具备较强的空中突防能力。

而该机最大的特点便是采用了可变后掠翼技术,在起飞阶段,平行的机翼带来的升力有助于飞机在短距快速起降。在进入高速飞行后,B-1轰炸机的机翼便向后折叠,降低飞行阻力。因此,美国不仅先于俄罗斯研制,且完全掌握了该项技术。

其次,苏联发现美国研制B-1轰炸机后,要求当时的图波列夫设计局研制的轰炸机要全面超越B-1轰炸机。

当苏联获悉美国的B-1轰炸机后,要求当时负责研制轰炸机的图波列夫设计局所研制的飞机,要全面超越B-1轰炸机。因此,为追求短距快速起降与高速飞行相结合,图波列夫设计局研制出图-160战略轰炸机,也采用了可变后掠翼,多项性能实现了对B-1轰炸机的全面超越。如图-160最高飞行速度超过2马赫,能以1.5马赫的速度进行长时间高速巡航,最大航程达1.8万公里,不管是飞行速度还是飞行距离均优于B-1轰炸机。

最后,美国炸轰炸机领域朝着隐身化方向发展。

在B-1轰炸机设计之初,美军便首次在轰炸机领域考虑到了隐身性能设计。因此B-1B战略轰炸机具备一定的隐身能力,其庞大的机身雷达截面积与战机相当,甚至更低。在后继的远程战略轰炸机领域,美国并未朝着超越图-160的飞行速度上前行,而是将目标锁定在隐身性能上,继而研制出独一无二的B-2A隐身战略轰炸机。

在飞机可变后掠翼技术领域,美国不仅在轰炸机领域拥有B-1B枪骑兵,在战机领域还有经典的F-14雄猫战机。

由此可见,美国在可变后掠翼技术领域不仅完全掌握,而且技术还处于领先水平。


未来天际线


美军的B1B战略轰炸机不是可变翼的???


用户749956746379


俄罗斯的图160轰炸机所采用的可变后掠翼技术最早由英国人开始研究,而后美国在英国人研究的基础上设计并制造了第一款可变后掠翼技术飞机F111。从这一点来说,可变后掠翼技术是美国人最先用于实际,也就是说美国不但掌握了可变后掠翼技术,而且其技术水平也领先于他国。

(美国F111战斗轰炸机)

(俄罗斯图160轰炸机)

在机翼设计过程中,要想提高飞行速度,就得选择大后掠角、小展弦比的后掠翼,这样可以降低高速飞行时的阻力,但是这种后掠翼的构型在亚音速状态下只能提供较小的升力,而阻力也会有所增大,所以后掠翼并不适合亚音速飞行。为了让飞机在超音速与亚音速飞行条件下都能保持最佳的性能,最好的办法就是让机翼可以自由改变后掠角度,进而适应不同的飞行状态。英国人从1946年便开始进行可变后掠翼的研究,随后美国在此基础上于1964年设计出第一款可变后掠翼飞机F111。此后不久,苏联和欧洲也开始着手研究自己的可变后掠翼战机,其中最具代表性的有苏联的SU22、SU24、图160轰炸机、图22M轰炸机和MIG23,以及欧洲的狂风战斗轰炸机。

(主机翼角度变换示意图)

(美国F14战斗机)

(苏联MIG23战斗机)

(欧洲联合研制的狂风战斗机)

正如前文所说的那样,可变后掠翼技术通过后掠角的改变,可以使得飞机在高速和低速状态下都可以获得最佳的升力。飞机在起飞和降落过程中,采用较小的后掠角可以提供优异的低速性能,从而获得较大的机翼升力和较高的机翼效率。而在高速飞行的时候,则采用较大的后掠角来减小飞行阻力,提升飞机的加速性能和高速飞行能力。

(F14战斗机起飞时采用小后掠角提升起飞性能)

(F14高速飞行时采用大后掠角以提升高速性能)

可变后掠翼为战机带来了极大的好处,以F111战斗轰炸机为例,它可以赋予飞机极高的机翼载荷,让飞机的载重达到了8吨,这对F111而言简直如虎添翼。此外,对于F14这样的舰载机而言,可变后掠翼赋予了它更佳的起降性能,这有利于F14在舰队防空作战中快速拦截敌人轰炸机的饱和打击。苏联的MIG23战机曾经在飞行员弃机跳伞后,仍以正常飞行姿态大摇大摆地横跨了半个欧洲,直至油尽坠毁,这虽有运气成分,但从中也可以看出可变后掠翼所带来的低速性能。

(F111低空高速突防轰炸是它的拿手好戏)

(横穿半个欧洲坠毁在比利时的苏联MIG23战斗机)

可变后掠翼的优点很突出,但它的缺点同样也很明显,可变机翼的结构和控制系统往往比较复杂,机翼的自重会变得很大,而且转轴等关键部分的生产工艺也会变得相当复杂,这就影响了飞机的可靠性和维护性。不仅如此,采用此技术后飞机还需要加装气囊辅助装置,而且机翼的外挂点也会有所减少。比如,F14战斗机的机翼部分就需要安装气囊装置来弥补机翼变换角度所引起的结构变化,而且由于阻力问题它的机翼也无法外挂导弹。在机翼角度控制上,美国人设计了一套自动控制系统,可使机翼在20-60度的范围内自由变化后掠角度,而苏联的可变后掠翼战机则需要手动控制后掠角。

(F14战斗机的可变机翼结构设计可以说是相当复杂)

总的来说,可变后掠翼的优点很明显,它可以带来更加优异的低速和高速性能,满足飞机在高速和低速状态下的飞行需求,不过由于结构和控制系统变得过于复杂,导致战机的维护成本也随之急剧升高。随着高性能的飞控软件发展、气动布局的优化以及矢量发动机的应用,可变后掠翼的技术优势已经没有那么明显,在强调隐身突防的当下,可变后掠翼技术已渐渐被各国所抛弃。

(图160和B1b轰炸机都是低空高速突防思想的产物)


战情解码


提这个问题的,正就是脑残五毛。

b1刚开始是高空高速突防设计,可变后掠翼。

后来觉得隐形技术不过关,很难对抗地面雷达和防空系统,还有高空卫星探测。

于是改为超低空高速突防,搭配全地形探测感知雷达——让本就不错的隐形能力加上地面杂波混同,基本无法准确探测和拦截。

前苏联抄袭b1放弃的方案,搞高空高速突防的图160。 还不隐形——雷达投屏面积比b1大的多。

说白了,就是一架高速的运输机而已,靠这个去轰炸中小国还行,轰炸军事大国?一起飞人家卫星和地面远程雷达看的一清二楚,进入警戒距离防空系统开机,百分之百能被击落。

不懂的以为大和快就了不起,你有防空导弹快???

现代轰炸机,要么如同b2,几乎全隐形,要么如同b1b,不错的隐形能力加上超低空突防,更加降低可探测性,提升拦截难度。

还有得一玩。

最后,如果b1不考虑隐形,外挂炸弹,内外栽弹超过60吨,远不如图160大,但栽弹多十几二十吨,你说谁硬?

还有,俄罗斯现在总共15架图160,继承前苏联6架,乌克兰还账8架,自己在苏联解体后造了一架。

科学技术在苏联基础上没怎么发展,很多地方残缺,补不上。

钱更少。

可悲啊。


西北大地


你到现在还拎不清,可变后掠翼技术是美杂先研究出来的,如早先的F—111,及B1—B。浓晓得哇?弄清楚了以后再BB也不迟。


孙宏51


你这个问题首先就是错的,另外图-160是“海盗旗”不是海盗旗啊。航空工业史上很多比较“现代”的设计思想其实都发源自英、法、德三国,飞机的变后掠翼概念也不例外。英法德等国率先提出了概念设计,美国人又首先将其实用化,苏联人只不过是个后来的学习者而已。

▲图-160“海盗旗”可变后掠翼战略轰炸机

可变后掠翼飞机的发展史

1、变后掠翼技术研制的起因和一些参数特征

当初人们为什么会研究“变后掠翼技术”呢?那是因为固定机翼对于飞机来说无法兼顾高速性能和低速性能,只能选取一种比较适中的后掠角度将机翼固定,这样做的特点就是高速性和低速性虽得以兼顾,但又都不是最优解。自然而然的,飞机设计师们就开始考虑“能不能设计一种可以活动的机翼,使其能够前后掠动,从而在低速时尽量掠动到“小后掠角、大展弦比”状态,以保持最优的低速性能;进入高亚音速巡航时,则维持中等展弦比,以增加航程;当高速飞行时反其道而行,变为大后掠角,以保持最好的高速性能”?

▲飞机机翼的后掠角与展弦比示意图

如上图所示,飞机机翼前缘与横向轴之间的夹角Χ被称为机翼后掠角;机翼两端之间的距离l被称为翼展;机翼前后缘之间的平均距离b就是“平均弦长”,翼展l与平均弦长的比值λ就是展弦比(λ=l/b)。

科普完飞机的这几个参数概念,我们再来说说其对性能影响:根据气动力学的研究,当机翼后掠角Χ越大,飞行中产生的阻力就越小,飞行速度就越快,但是由于此时的展弦比λ变小,机翼可以提供的升力曲线斜率变小,飞机需要依靠高速来维持飞行所需的升力(因此这种状态更适合超音速高速飞行);当后掠角Χ变小,展弦比λ变大,最大接近平直翼时,机翼提供的升力曲线斜率变大,这时只需要较小的速度就可以提供较大的升力,但是此时的状态会造成高速飞行阻力大增,所以比较适合低速起飞阶段或者低速飞机,同时这种小后掠角、大展弦比设计可以降低飞机的起飞滑跑距离;高亚音速巡航时处于低速和高速区间之中,中等展弦比则能兼顾这两种状态的优点。

▲上图可以很清楚的看出,可变后掠翼飞机从“低速平直翼”-“亚音速中等展弦比”-“超音速大后掠角、小展弦比”的变化过程

2、可变后掠翼技术从概念到实用的发展

上世纪三十年代时,虽然当时飞机速度不过300公里/小时,还远没有到迫切需求“可变后掠翼”技术的时候,但是老欧洲的飞机设计师们已经“高瞻远瞩”的开始进行这种概念研究,因为他们心里明白航空工业技术的发展和追求高速飞行的理念,早晚有一天会使这项技术有用武之地。1930年,法国人就研究过“机翼可以沿展向伸缩”的技术,当然这种设计只能调整展长,还远谈不上“变后掠翼”,但是思维已经很超前了;1944年,德国人设计了世界第一架真正的可变后掠翼飞机“梅赛施密特Me P. 1101”,但是由于技术和形式原因,这架飞机永远的停留在了图纸上;此后英国人也研究过一种“机翼可向后掠动4°-5°”后掠技术。

▲美国贝尔的可变后掠翼验证机X-5

类似的研究一直持续到1951年2月,美国贝尔公司研制的X-5变后掠翼验证机建成,并在同年6月20日首飞,自此变后掠翼技术才真正的从概念变为完整的实机并首飞成功;世界第一种可以实用并服役的变后掠翼飞机,是20世纪60年代美国通用研制的F-111“土豚”战斗轰炸机,从此时开始,可变后掠翼飞机才真正开始活跃在世界的舞台上。

▲美国F-111可变后掠翼战斗轰炸机

图-160的变后掠翼是怎么回事

先说说美苏各自拥有的变后掠翼飞机,自从美国F-111确立了可变后掠翼技术的实用化地位以后,自此进入了变后掠翼技术发展的黄金时期,先后出现了包括美国F-111 系列、B-1b、F-14,苏联苏-24、苏-17 /20、米格-23、米格-27、图-22、图-160,以及欧洲“狂风”等十几个型号的变后掠翼飞机。从这个角度上讲:美国自然掌握变后掠翼技术,并且比苏联/俄罗斯掌握的更早、更透彻。

▲图-160与B-1同角度对比图


关于图-160的变后掠翼技术具体情况我们就不细讲了,单说说可变后掠翼战略轰炸机。首先,美国的B-1/1B也是可变后掠翼,并且比图-160“出生”早的多,苏联研制图-160的时候全面参考了B-1B的气动外形(从上图可以看的很清楚),虽然做了改动和放大,但是“枪骑兵斯基”的外号可不是“空穴来风”。此外,世界上公认的技术最先进、最完美的变后掠翼技术出现在美国的F-14“雄猫”战斗机身上:

▲F-14雄猫在今天看来,依然是满满的科技感和科幻效果

F-14雄猫“率先实现机载计算机控制后掠角变化,可以做到20°-68°后掠角自动无极变化,自适应高速和低速飞行状态”,这一点对当时的苏联来说是无论如何也办不到的。

▲可变后掠翼动图示意

此外,关于可变后掠翼与飞机升力特性和升阻比的改善关系,我以后将会专门写文章来阐述,敬请关注:

▲最大升阻比与后掠角关系


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