为什么有些侦察机都是超长机翼?(长宽比大于2:1甚至更长)?

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既然楼主都说到侦察机了,那我就用美国的侦察机举个例子吧!

大家最熟悉的,被我们打下来最多的,就是美国的U-2侦察机

给大伙看一下U-2的数据。

U-2的机长是19.1米。

重点来了!

U-2翼展是30.9米,翼面积大概是92.9平方米。

我们可以很直观的看出它的机翼有多长,问题在于为什么要做这么长?

U-2是一架侦察机,它的主要任务就是飞到别的国家领空拍照。

为例保证侦察机不那么容易被打下来,所以他要飞得很高才行。

这里我要引入一个概念。

展弦比

展弦比的大小决定了飞机升力的大小。

我们用展弦比的公式算一下就能了解了。

展弦比=翼展的平方/翼面积,通过计算我们知道,U-2的展弦比是10.28

大家或许不知道这是个什么概念。

我们来看一下别的战机的数据

F-16的展弦比大概是3.35

歼-20的展弦比大概是2.26

展弦比越高升力越大,飞机飞得越高,最小起飞速度和起飞距离越低,但加速性能和最高速度也越慢。

展弦比越高升力越小。飞机飞得越低,最小起飞速度和起飞距离越大,但加速性能和最高速度越好。

U-2之所以这么设计是为了长时间高空低速飞行。这也是为了方便侦查。

不过美国还开发了另一种,那就是SR-71黑鸟超高速侦察机。

这架飞机的展弦比只有1.68。所以也就是这架飞机才能开到三倍音速。

不过因为技术原因和造价SR-71不得不早早退役。


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常规侦察机的机翼和普通的飞机差不了多少,除了U-2高空侦察机,许多都是从客机或运输机改进而来,现在造的侦察机有超长机翼的主要都是一些无人侦察机。



美国的RQ-4全球鹰侦察机最长的达到了39.9米,这么长的机翼的设计原理就是为了满足侦察机的飞行高度,以及续航时间。要想做到这两点,设计师们就用提高展弦比来达到这两个效果。


这个超长的机翼设计使得全球鹰侦察机拥有了25000公里的航程、42小时的续航、20000米的升限。这些优异性能可以很好的完成必须的侦查和监测任务!可以毫不夸张的讲,操纵员呆在房间里边,可以利用全球鹰无人侦察机侦查和监控全球。

美国的U-2高空侦察机翼展设计为31.5米,升限达到了24400米,高空侦查能力也超强。如果没有这些个长机翼,就不会有这么优异的飞行性能!


神雕双体大型无人侦察机的翼展达到了50米,飞行速度979公里,飞行高度25000米,为世界最大无人机,这一些都得益于翼展的长度,优异性能搭载优异的反隐身雷达,将会成为五代机的克星。

正因为如此,所以现在新研制的侦察机主要以超长机翼无人机为主。长航时、远航程、高空成了必须要做到的标准。


科沁杂谈


什么叫侦察机?就是为了看清楚,怎么看清楚呢?当然是慢飞行,最好是静止观测。

但是飞机做不到,但可以尽量慢下来。还有另外一种方法,就是气球观测,或者是飞艇观测。

当然最好是结合起来,禁止加运动,光学,雷达,红外线,声波相结合,但这样成本太高了。

其实侦查是多种多样的,也有飞得快的,比如当年的SR71战略侦察机,虽然10分先进,达到三倍音速。但成本太高了,效果也不是太好,所以美国已经退役了。

武器只有适合,先进这是相对的。比如在阿富汗,美国就不想用F16了,因为他太先进了,美国空军想起了二战期间的野马战斗机。

所以,战争是没有底线的,以胜利为原则。所以,世界还是和平吧,否则人类让自己太不幸了。



大志远思想空间


侦察机采用超长机翼,是为了飞得高。专业术语不用长宽比来表示,而是展弦比。展弦比即机翼翼展和平均几何弦之比。大展弦比机翼升力系数高。诱导阻力小波导阻力大。体现在飞机性能上就是飞得高、飞得慢、飞得久。现在的中高空长航时无人机和察打一体无人机多数也采用这样的机翼。飞得高有利于安全,有利于视野开阔进而提高侦查效率;飞得久可以长距离长时间行动,有利于远距离持续侦查。飞得慢有利有弊,好处是照相成像相对好一些。借助于大展比机翼,U2这样的侦察机可以飞到2万几千米的高空,超过了当时战斗机的升限,看得见够不着,无法拦截。但很快地空导弹的射高就超过了U2,SA-2/红旗2射高27000米,数次击落U2。从此靠大展弦比机翼安全出入敌国领空的时代结束了。但全球鹰无人机一类高空长航时无人机仍采用这种大展弦比机翼,因为它们不像照相侦察机一样需要飞到敌国领土目标上空,只要沿着对方国境线飞行,合成孔径雷达就可以侦查数百公里纵深的敌国目标。当然,腹地目标是侦查不到的,那得靠卫星了。察打一体无人机也多半使用大展弦比机翼,以便获取超长的滞空时间。客机运输机的展弦比也比较大,这样可以多载重飞得远。











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Wing〔机翼〕
机翼/是飞机✈关键的组成部分


、是托举飞行器、实现飞行器飞行的构件。







选择什么样的机翼(翼型)、是设计师根据飞机的不同类型和用途全盘考虑的关键性工程设计。


(美军的“全球鹰”无人机采用的大翼弦机翼、目的是提高飞机升力的同时使飞机能够完成大航程飞行需要、选择这类型机翼)



(著名的“U-2”高空高速侦察机为了提高大航程飞行和高速飞行需要也采用超大大翼弦比超长机翼布局)

(前苏联的Tak-25RV侦察机也采用大翼弦比翼型满足飞机高空高速飞行)

大翼弦比机翼升力大、稳定性好、是能够满足大航程飞行的最好方案。

这就是为什么一些侦察机选择大翼弦长机翼的目的!


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世界上只有美国喜欢爬墙头,听窗户根,偷偷监视别人的事,也只有美国有这些个飞机,超长机翼是为了尽最大努力增加升力,利于飘飞,达到长航时,长距离的实行侦察,尽可能多的搜集情报,以前是U一2,现在是全球鹰,科技水平非常高,可舍得投资了。


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先摆一个公式

Y=1/2ρCSv²

Y是机翼升力。ρ是空气密度。C是升力常数。S为机翼面积。v为相对速度既气流流过机翼的速度。

由公式可以推导出。在升力,密度不变,翼型不变的情况下。机翼面积越大,所需要的速度越小。

然后说一下影响升力常数的影响,主要是翼型。一般来说,展弦比越大(机翼长度与机翼宽度的比值),升力越大,阻力越大。也就是说,机翼做的越细长,升力也就越大。

所以对于需要长时间远距离高飞行高度执行任务而对飞行速度要求不高的侦察机来说,机翼做的越大,所需要的发动机推力越小,耗油量也就越小,经济性更好,续航时间也就越长。但是相对的速度也就越慢。机动性也就更谈不上了。

所以有些侦察机的机翼会做的很长,比如U2(图一),翼长21.54m,展弦比10!几乎就是个筷子。。。飞行高度25千米,推力48.9千牛(差不多不到5吨,毕竟只是个小涡喷,对比一下,肥电的F135发动机推力19.1吨),最大飞行速度810km/h(两万米处音速约为1024km/h)。而且因为巨大的展弦比导致U2的实际操控感巨差无比,尤其降落的时候。。。而且因为机翼过长所以翼尖不可避免的会下垂,所以会有两个轮子撑着否则起飞时会摩擦摩擦。。。

对于某些执行战术侦查的高速侦察机,比如歼八二侦查版,D21高空高速无人机,以及大名鼎鼎的黑鸟SR71。由于需要高速高机动性,航程和经济性就不那么重要,反而要求更高的速度与机动性以求得更高的生存性,所以一般都做成了三角翼,可以在保证足够的机翼面积的同时减小阻力。(经常有某些自媒体传言SR71是总统念反了,应该是RS71,实际上按照美军的命名规则RS为侦查_打击之意,实际上黑鸟并没有攻击能力,SR为战略侦查Strategic-Reconnaissance的缩写,与黑鸟的实际作战目的一致)





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