前掠翼 威猛霸气的前掠翼战斗机 美俄都曾趋之若鹜 为何如今不见踪影
苏-47战斗机在最近的莫斯科航展上展出,这是一款由苏霍伊设计局设计制造的前掠翼战斗机。对于年轻的军事爱好者来说,后掠翼是一种相对陌生的机翼设计方案。目前现役的战斗机没有一架采用前掠翼设计,只有当俄罗斯拿出苏-47金鹰战斗机的原型机对苏-57战斗机的机腹弹舱设计进行试飞验证时,外界才能再次感受到前掠翼战斗机的独特美感。
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前掠翼的历史最早可以追溯到20世纪40年代。世界上第一架前掠翼战斗机是德国Junks Ju-287四引擎轰炸机。这种独特的轰炸机于1944年8月首次成功飞行。后来随着德国战败,没有成功投入量产。苏联俘获Ju-287原型机后,还研究了前掠翼的设计。由于当时的技术水平和机翼材料,苏联并没有继续走前掠翼的道路,但前掠翼的独特优势并没有被飞行员所忽视空。
当谈到上世纪七八十年代美苏计划研制新一代战斗机时,他们并没有忽视前掠翼方案。毕竟,前掠翼设计相对于传统后掠翼设计几乎没有优势,这是显著提高新一代战斗机飞行性能的捷径。
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与后掠翼相比,后掠翼设计的机翼产生更大的升力和更高的升阻比。失速速度很低,低速机动性极好,且低空低速飞行安全性很高;几乎不旋转;由于翼身连接结构的后移,也创造了更大的机身内部空空间。最重要的是,前掠翼不存在先尖后失速的问题,比后掠翼进入失速要晚得多,有利于大大增强战斗机的机动性。对于新一代战斗机来说,这些优势无疑是非常吸引人的。
1981年,格鲁曼公司从美国国防部高级研究计划局获得了前掠翼战斗机研究项目的合同,并在F-5A战斗机的基础上改装了两架X-29A前掠翼演示机。该机采用鸭翼和33度前掠翼设计,气动外形非常奇特。两架X-29A前掠翼示威者进行了数百次科学试飞,直到1991年才完成试飞项目。相信通过X-29A前掠翼验证机,美国已经充分认识到了前掠翼验证机的优缺点,大家都知道后来发生了什么。美国的F-22和F-35仍然采用传统的后掠翼设计。
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【前掠翼 威猛霸气的前掠翼战斗机 美俄都曾趋之若鹜 为何如今不见踪影】同时,苏联也对前掠翼在新一代战斗机中的应用进行了深入研究。经过综合考虑,苏霍伊设计局最终决定为新一代战斗机项目选择前掠翼设计,也就是后来的S-32/S-37/苏-47“金鹰”战斗机。不难想象,这一选择是非常大胆、激进和充满困难和障碍的。
苏-47采用三翼布局,有鸭翼、前掠主翼和尾翼。双垂尾外形与苏-27战斗机相似,但向外安装角度不大,有方向舵。复合材料在结构中的总比例为13%,其中机翼面板采用钛铝合金。苏-47搭载了柳日卡土星设计局研制的2台推力矢量可控的AL-41F涡扇发动机,推力20吨,保证了飞机具有良好的加速性能、机动性和无加力超音速巡航能力。
当然,收获也很令人满意。苏-47战斗机机动性很强,在亚音速飞行时灵敏度很高。苏-47采用静不稳定的近耦鸭翼+前掠翼布局,机动性极佳,在最低速度至1马赫的速度范围内,可自由进行迎角为120°的眼镜蛇机动。经过试飞,苏霍伊设计局认为苏-47的机动性极好,在发动机明显落后的情况下,苏-47在飞行性能的很多方面都要超越F-22。
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