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  • 1 # 五嶽掩赤城

    機翼切尖可以削弱翼尖渦流,從而降低阻力和機翼結構強度要求

    謝邀,關於機翼切尖這個話題,中國軍迷最想要做的事情恐怕就是把殲-10主機翼被切的部分給補上,然後裝一對翼尖導彈掛架。本身鴨翼三角翼飛機翼展小,捱了一刀少了一對翼尖掛架後有效掛點數量更少,這也是殲-10掛點設定有點“天殘腳”的先天性不足。

    但是這想法沒那麼簡單,整個主機翼結構都要更改,因為機翼切尖主要目的在於削弱翼尖渦流。飛機的升力是透過機翼上下兩端氣流壓力差形成,但流體本性是要高壓區向低壓區運動,機翼部分因為有機翼擋住沒事,但是在機翼遠端遮擋不住的部分,下層的高壓氣流就要向上“造反”,最終捲起上層低壓氣流,形成翼尖渦流。

    對於航空器來說,翼尖渦流是個很討厭的東西,他增加了飛行阻力,並且在翼尖這個結構較脆弱的位置產生一個向上的力臂,並形成負壓區,也影響飛行安全。所以大家也是想著法子對付他,民航領域現在最普遍的方法就是翼尖稍小翼,推遲渦流的產生,這招對於戰鬥機來說不行,太影響機動效能了。

    C-17運輸機的稍小翼也是同理

    所以就有了翼尖切尖的做法,捱了一刀後讓破壞了翼下氣流一起上洗的情況發生,讓其依序上洗,就等同於削弱了翼尖渦流的強度,減少了不穩定力臂的強度。美國F-15就是翼尖切尖的成功典範,作為一款雙發重型戰鬥機,F-15的空重非常之輕,F-15C的空重僅有12.5噸,比F-35和F/A-18E都還要輕,一大重要原因即使翼尖切尖後,機翼結構強度要求可以降低很多,重量可以減少很多。

    而我們的殲-10設計之初恐怕就是被這點吸引,鴨翼三角翼飛機主翼面積相當大,增加點結構強度就要增加相當的結構重量,再加上我們當初材料技術水平並不咋地,發動機技術到現在還頭疼,能剩就剩吧。雖然少了對掛架,犧牲了多用途性,但我們當初對殲-10要求就是防空機,能打贏F-16,阻止敵方到我們頭上扔炸彈就行。

    雖然機翼切尖方法簡單,收益大,但很多飛機並不採取這種做法,原因在於自身機翼結構強度大,不需要切尖也可以滿足。特別是強調對地攻擊的對用途戰鬥機們來說,他們為了容納更多機內燃油,普遍採取加厚主機翼容納更多機翼油箱的做法。這就導致其主機翼本身有足夠的結構剛性,可以硬扛翼尖渦流導致的下反力臂。雖然增加了飛行阻力,但不切尖可以增加有效機翼面積,並且可以多一對翼尖掛架,算下來還是值,這就是歐洲三鴨子們不採用翼尖切尖的道理。

    而在不考慮對地攻擊以及翼尖掛架的F-22身上,我們又看到久違的機翼切尖處理。

  • 2 # 一葉楓流

    不僅是主翼,水平尾翼和垂直尾翼切翼尖的比較多。比如米格-25截擊機。

    切除翼尖的目的是降低翼尖渦流誘導阻力。當機翼產生正升力時,下翼面的壓強比上翼面高,在上、下翼面壓強差的作用下,下方的高壓氣流循著翼尖往上滾卷流動到較低壓的翼面上側,加上本來流體就往後方流動,形成一種螺旋式的漩渦運動,翼尖渦就這樣產生了。

    翼尖渦流會產生阻力,增加飛機油耗。對於戰鬥機來說這不是大問題,所以不會處理。民航客機會消除翼尖渦流,降低阻力,節省燃油。

    有些戰鬥機主翼翼尖要安裝武器掛架,掛載導彈。所以不會切除翼尖。有些不需要安裝掛架的會切除翼尖。如美國F-15戰鬥機。

  • 3 # 飛哥說史

    在 60~80 年代設計的超音速戰鬥機中,常常會看到一個共同的現象,那就是尾翼翼尖呈三角形,像是被斜切掉了一塊。例如俄羅斯 MiG-23~31 SU-27 系列的的水平尾翼和垂直尾翼,或者美國 F-15 鷹系列主翼和垂直尾翼和 F-111/F-14 的平翼,以及歐洲的狂風戰鬥機,其中俄製戰鬥機最為明顯,甚至切尖的垂尾已經成為了成為了俄製戰鬥機的外形標誌。

      將機翼切尖決不是為了減輕重量,外形上也絕不美觀,而是出於實際的氣動需要。理論和實驗都已證明,在超音速飛行時,機翼翼尖處的氣流仍會象亞音速時一樣,從高壓區橫向繞過翼尖流向低壓區,減小上下翼面的壓力差。不過,由於壓力擾動只能發生在由翼尖前緣發出的馬赫錐之內,馬赫錐之外的機翼並不受影響。顯然,切掉這塊的效率的翼尖,對改善飛機的高速效能是有益的。

      例如 SU-27 的平尾切角 33 度,立尾切角 30 度。考慮到 SU-27 要以一定的迎角飛行,立尾只切角 30 度是合適的。SU-27 的主翼也作了修改,但沒有切角,而是改成平直的翼尖,以便安裝導彈或電子裝置。

      所以機翼切尖一般出現在強調超音速效能的戰鬥機上,俄製戰鬥機一般都比較注重超音速效能,所以使用的比較普遍;而美國在高低搭配中使用的 F-16 F-18 強調的是低空高亞音速的機動效能和對地攻擊效能,就不切尖。像在 SU-27 基礎上發展的 SU-35/37 SU-30MKK,垂尾面積加大,並且為了在垂尾翼尖安裝更大的天線,所以改成了平直的翼尖。

      隨著技術的發展,現代戰鬥機越來越注重隱身效能,儘量避免使用雷達反射面很大的尖銳折角,所以切尖的機翼將越來越少,如 MiG 1.42、F-22等,而歐洲的“三代半”EF2000 颱風、法國陣風、瑞典鷹獅僅在垂尾頂端略微下垂。

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