為什麼有些偵察機都是超長機翼?(長寬比大於2:1甚至更長)?

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既然樓主都說到偵察機了,那我就用美國的偵察機舉個例子吧!

大家最熟悉的,被我們打下來最多的,就是美國的U-2偵察機

給大夥看一下U-2的數據。

U-2的機長是19.1米。

重點來了!

U-2翼展是30.9米,翼面積大概是92.9平方米。

我們可以很直觀的看出它的機翼有多長,問題在於為什麼要做這麼長?

U-2是一架偵察機,它的主要任務就是飛到別的國家領空拍照。

為例保證偵察機不那麼容易被打下來,所以他要飛得很高才行。

這裡我要引入一個概念。

展弦比

展弦比的大小決定了飛機升力的大小。

我們用展弦比的公式算一下就能瞭解了。

展弦比=翼展的平方/翼面積,通過計算我們知道,U-2的展弦比是10.28

大家或許不知道這是個什麼概念。

我們來看一下別的戰機的數據

F-16的展弦比大概是3.35

殲-20的展弦比大概是2.26

展弦比越高升力越大,飛機飛得越高,最小起飛速度和起飛距離越低,但加速性能和最高速度也越慢。

展弦比越高升力越小。飛機飛得越低,最小起飛速度和起飛距離越大,但加速性能和最高速度越好。

U-2之所以這麼設計是為了長時間高空低速飛行。這也是為了方便偵查。

不過美國還開發了另一種,那就是SR-71黑鳥超高速偵察機。

這架飛機的展弦比只有1.68。所以也就是這架飛機才能開到三倍音速。

不過因為技術原因和造價SR-71不得不早早退役。


軍武數據庫


常規偵察機的機翼和普通的飛機差不了多少,除了U-2高空偵察機,許多都是從客機或運輸機改進而來,現在造的偵察機有超長機翼的主要都是一些無人偵察機。



美國的RQ-4全球鷹偵察機最長的達到了39.9米,這麼長的機翼的設計原理就是為了滿足偵察機的飛行高度,以及續航時間。要想做到這兩點,設計師們就用提高展弦比來達到這兩個效果。


這個超長的機翼設計使得全球鷹偵察機擁有了25000公里的航程、42小時的續航、20000米的升限。這些優異性能可以很好的完成必須的偵查和監測任務!可以毫不誇張的講,操縱員呆在房間裡邊,可以利用全球鷹無人偵察機偵查和監控全球。

美國的U-2高空偵察機翼展設計為31.5米,升限達到了24400米,高空偵查能力也超強。如果沒有這些個長機翼,就不會有這麼優異的飛行性能!


神鵰雙體大型無人偵察機的翼展達到了50米,飛行速度979公里,飛行高度25000米,為世界最大無人機,這一些都得益於翼展的長度,優異性能搭載優異的反隱身雷達,將會成為五代機的剋星。

正因為如此,所以現在新研製的偵察機主要以超長機翼無人機為主。長航時、遠航程、高空成了必須要做到的標準。


科沁雜談


什麼叫偵察機?就是為了看清楚,怎麼看清楚呢?當然是慢飛行,最好是靜止觀測。

但是飛機做不到,但可以儘量慢下來。還有另外一種方法,就是氣球觀測,或者是飛艇觀測。

當然最好是結合起來,禁止加運動,光學,雷達,紅外線,聲波相結合,但這樣成本太高了。

其實偵查是多種多樣的,也有飛得快的,比如當年的SR71戰略偵察機,雖然10分先進,達到三倍音速。但成本太高了,效果也不是太好,所以美國已經退役了。

武器只有適合,先進這是相對的。比如在阿富汗,美國就不想用F16了,因為他太先進了,美國空軍想起了二戰期間的野馬戰鬥機。

所以,戰爭是沒有底線的,以勝利為原則。所以,世界還是和平吧,否則人類讓自己太不幸了。



大志遠思想空間


偵察機採用超長機翼,是為了飛得高。專業術語不用長寬比來表示,而是展弦比。展弦比即機翼翼展和平均幾何弦之比。大展弦比機翼升力係數高。誘導阻力小波導阻力大。體現在飛機性能上就是飛得高、飛得慢、飛得久。現在的中高空長航時無人機和察打一體無人機多數也採用這樣的機翼。飛得高有利於安全,有利於視野開闊進而提高偵查效率;飛得久可以長距離長時間行動,有利於遠距離持續偵查。飛得慢有利有弊,好處是照相成像相對好一些。藉助於大展比機翼,U2這樣的偵察機可以飛到2萬幾千米的高空,超過了當時戰鬥機的升限,看得見夠不著,無法攔截。但很快地空導彈的射高就超過了U2,SA-2/紅旗2射高27000米,數次擊落U2。從此靠大展弦比機翼安全出入敵國領空的時代結束了。但全球鷹無人機一類高空長航時無人機仍採用這種大展弦比機翼,因為它們不像照相偵察機一樣需要飛到敵國領土目標上空,只要沿著對方國境線飛行,合成孔徑雷達就可以偵查數百公里縱深的敵國目標。當然,腹地目標是偵查不到的,那得靠衛星了。察打一體無人機也多半使用大展弦比機翼,以便獲取超長的滯空時間。客機運輸機的展弦比也比較大,這樣可以多載重飛得遠。











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Wing〔機翼〕
機翼/是飛機✈關鍵的組成部分


、是託舉飛行器、實現飛行器飛行的構件。







選擇什麼樣的機翼(翼型)、是設計師根據飛機的不同類型和用途全盤考慮的關鍵性工程設計。


(美軍的“全球鷹”無人機採用的大翼弦機翼、目的是提高飛機升力的同時使飛機能夠完成大航程飛行需要、選擇這類型機翼)



(著名的“U-2”高空高速偵察機為了提高大航程飛行和高速飛行需要也採用超大大翼弦比超長機翼佈局)

(前蘇聯的Tak-25RV偵察機也採用大翼弦比翼型滿足飛機高空高速飛行)

大翼弦比機翼升力大、穩定性好、是能夠滿足大航程飛行的最好方案。

這就是為什麼一些偵察機選擇大翼弦長機翼的目的!


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世界上只有美國喜歡爬牆頭,聽窗戶根,偷偷監視別人的事,也只有美國有這些個飛機,超長機翼是為了盡最大努力增加升力,利於飄飛,達到長航時,長距離的實行偵察,儘可能多的蒐集情報,以前是U一2,現在是全球鷹,科技水平非常高,可捨得投資了。


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先擺一個公式

Y=1/2ρCSv²

Y是機翼升力。ρ是空氣密度。C是升力常數。S為機翼面積。v為相對速度既氣流流過機翼的速度。

由公式可以推導出。在升力,密度不變,翼型不變的情況下。機翼面積越大,所需要的速度越小。

然後說一下影響升力常數的影響,主要是翼型。一般來說,展弦比越大(機翼長度與機翼寬度的比值),升力越大,阻力越大。也就是說,機翼做的越細長,升力也就越大。

所以對於需要長時間遠距離高飛行高度執行任務而對飛行速度要求不高的偵察機來說,機翼做的越大,所需要的發動機推力越小,耗油量也就越小,經濟性更好,續航時間也就越長。但是相對的速度也就越慢。機動性也就更談不上了。

所以有些偵察機的機翼會做的很長,比如U2(圖一),翼長21.54m,展弦比10!幾乎就是個筷子。。。飛行高度25千米,推力48.9千牛(差不多不到5噸,畢竟只是個小渦噴,對比一下,肥電的F135發動機推力19.1噸),最大飛行速度810km/h(兩萬米處音速約為1024km/h)。而且因為巨大的展弦比導致U2的實際操控感巨差無比,尤其降落的時候。。。而且因為機翼過長所以翼尖不可避免的會下垂,所以會有兩個輪子撐著否則起飛時會摩擦摩擦。。。

對於某些執行戰術偵查的高速偵察機,比如殲八二偵查版,D21高空高速無人機,以及大名鼎鼎的黑鳥SR71。由於需要高速高機動性,航程和經濟性就不那麼重要,反而要求更高的速度與機動性以求得更高的生存性,所以一般都做成了三角翼,可以在保證足夠的機翼面積的同時減小阻力。(經常有某些自媒體傳言SR71是總統念反了,應該是RS71,實際上按照美軍的命名規則RS為偵查_打擊之意,實際上黑鳥並沒有攻擊能力,SR為戰略偵查Strategic-Reconnaissance的縮寫,與黑鳥的實際作戰目的一致)





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