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机翼是飞机上一个极其重要的部件,飞机的升力基本上都是由机翼产生的。从

1903 年莱特

兄弟的第一架飞机完成动力飞行之后,人们便投入了大量的精力到提高飞机的速度上,飞
机的速度基本上每十年便翻一番,从最初的每小时几十公里到如今的超音速飞行,在这中
间,机翼扮演了一个重要的角色。

   早期的飞机气动外形差,而且十分笨拙,以双翼机为主,这是因为当时人们面临的主
要飞行难题在于获得足够的升力。升力产生原理告诉我们,机翼的面积越大,升力就越大,
由于当时的机翼材料强度不够,因此只能给飞机装上两层乃至三层机翼,这样的机翼阻力
太大,当然没有办法飞得快。

 

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   为了获得高速飞行,除了提高发动机的推力外,整个飞机外形必须尽可能设计成流线
型,以减小飞行时的阻力。作为外形的重要组成部分

--机翼就必须设计成能够产生大升力、

小阻力的形状。

   机翼的主要参数有翼展 l、翼弦 b、前缘后掠角 χ、展弦比 λ 等(如图所示)。翼展是指机
翼左右翼尖之间的长度;翼弦是指机翼沿机身方向的弦长,除了矩形机翼外,机翼不同地
方的翼弦是不一样的;前缘后掠角是指机翼前缘与机身轴线的垂线之间的夹角;展弦比

λ

是翼展

l 和平均翼弦的比值。

   由空气动力学的理论和实践可知,低速情况下比较适合采用大展弦比的平直机翼;高
亚音速时则应该采用后掠翼;超音速飞行时就必须采用小展弦比的机翼

(如三角翼)以便减

小由于超音速而急剧增加的阻力。

   然而,超音速飞机只有在战斗中才以最大速度飞行,其余大部分时间还是以较低的速
度飞行,而且每次飞行总需要起飞和降落。这就产生了一个难题,究竟按哪个速度范围设计
机翼呢?变后掠翼技术便是为解决这一问题而提出的,它可以使飞机在飞行过程中按照飞
行速度的大小自动改变机翼的后掠角,这样既可以满足高速飞行的需要,也可以使飞机有
良好的低速性能和起飞滑跑能力。变后掠翼技术常常用于多用途战斗机和轰炸机,例如前苏
联的米格

-23、米格-27、苏-24、图-160,美国的 F-111、F-14A、B-1B 以及英、德、意三国联合研

制的狂风

(Tornado)等等。

   图中是 F-14A

“雄猫”舰载超音速战斗机的解剖图,可见变后掠翼由固定的内翼和可动

的外翼组成,二者用转动枢纽联接。此外机翼前面还增设了可伸缩的小翼,用来改善变后掠
翼的操纵性。在飞行中,

F-14A 的机翼前缘后掠角可以从 20 度变到 68 度;而在舰上停放时,

后掠角最大可达

75 度,可以减少在航空母舰上所占的面积。此外,由于在航空母舰上起飞

和着陆距离较短,因此要求舰载机有良好的起飞着陆性能,否则就要一头扎进大海了,

F-

14A 采用变后掠翼技术正好能满足这一要求。

   变后掠翼的优点十分显著,但其缺点是转动机构复杂,使机翼的质量增大,同时可靠
性也有所降低。
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