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  • 1 # 航空之家

    感謝邀請!蘇-47“金雕”採用的前掠翼,相比常規後掠翼而言,其優點是能提供低波阻,還能減少彎矩,這能延遲失速時間。但是其缺點也很突出,例如前掠翼會產生很大扭力,如果使用後掠翼的傳統材料,機翼很容易就被撕裂開。隨著複合材料的成熟,也讓前掠翼佈局逐漸實用化。

    蘇-47的編號為S-37,也通常被稱為蘇-37。這是俄羅斯蘇霍伊研發的一款超音速試驗機,它最初的用途是用來測試複合材料和電傳操縱系統的試驗平臺。前掠翼的應用讓蘇-47擁有更好的效能,蘇-47甚至能以45°甚至更大仰角做機動飛行。其實,俄羅斯早就開始研究前掠翼,前蘇聯在二戰結束不久便俘獲了納粹德國的前掠翼噴氣轟炸機——容克287(Junkers Ju 287),這也是世界上首款用於實戰的前掠翼飛機。

    蘇-47採用前掠翼一體化三翼面佈局,使用了近距耦合鴨式佈局和雙垂尾方案來彌補前掠翼失穩問題。其中垂直安定面略向外傾斜,水平尾翼掠角在70°。從尺寸上看,蘇-47和蘇-35大致相當,其參考了蘇-27的前端機身、垂直尾翼和起落架。為了應對機翼扭曲的問題,蘇-47除了使用複合材料外,還使用了自適應機翼技術,這能透過電腦來控制機翼傳力性質,可以讓機翼保持只彎不扭的獨特效能。

    前掠翼可以說讓蘇-47顯得非常獨特,可以改善飛機的起飛和著陸效能,尤其在亞音速和大迎角時有很好的的氣動效能,可以增加飛機的航程和高空機動效能。前掠翼也讓蘇-47具備較高的靈敏性,讓戰鬥機可以很快的改變迎角和飛行路徑,而且在超音速下仍能保持較高的機動性。

  • 2 # 挑燈磨劍

    蘇47“金雕”再次翻紅,那麼,標新立異的“金雕”有什麼優勢,值得人們這麼關注?

    眾所周知,俄羅斯空軍目前的當家花旦就是蘇57戰鬥機,作為俄羅斯空軍最新一代戰鬥機,這款戰機寄託了俄空軍對壘F22和F35的所有希望。不過,我們今天要說的是另一款外形獨特的飛機,那就是蘇47“金雕”戰鬥機。

    蘇47最大的特點,就是翼型屬於前掠翼。近日,在莫斯科航展上,早已消失很久的蘇47意外出場,重新勾起了廣大軍迷的興趣。其實,蘇47雖然還是一款原型機,但已經經歷了氣動外形、內建彈倉、雷達系統、推力向量等全方位的試飛,換言之,它差一點就會成為量產戰機。

    那麼,蘇47為什麼要選擇使用前掠翼?前掠翼究竟有什麼優勢和缺陷?

    一、前掠翼的優點

    與後掠翼相比,前掠翼主要有四大優勢:

    1、結構優勢。前掠翼結構可以保障機翼與機身之間更好地連線,並且合理地分配機翼和前起落翼所承受的壓力。這些優勢用其它方法很難達到或者不可能達到,它大大提高了飛機在機動時、尤其是在低速機動時的氣動效能。此外,前掠翼的結構設計,還可使飛機的內容積增大,為設定內部武器艙創造了條件,同時也大大提高了飛機的隱身效能。

    2、機動優勢。前掠翼技術可使飛機在亞音速飛行時具有非常好的氣動效能,從而大大提高其在仰角狀態下的機動性。若前掠翼佈局與推力向量控制系統綜合使用,還可使其在空戰中更具優勢,其近距空戰機動能力將成倍地提高。[

    3、起降優勢。與相同翼面積的後掠翼飛機相比,前掠翼飛機的升力更大,載重量增加30%,因而可縮小飛機機翼,降低飛機的迎面阻力和飛機結構重量;減少飛機配平阻力,加大飛機的亞音速航程;改善飛機低速操縱效能,縮短起飛著陸滑跑距離。

    4、可控優勢。使用前掠翼結構可以提高飛機低速度飛行時的可控性,並能在所有飛行狀態下提高空氣動力效能,降低失速速度,保證飛機不易進入尾旋,從而使飛機的安全可靠性大大提高。

    二、前掠翼的缺點

    現代戰機大都採用薄翼型,使得機翼的抗扭轉能力很差。前掠機翼在氣流作用下所產生的扭矩使得機翼迎角增加,而增加的迎角將帶來更大的扭矩,以至於導致機翼因為扭轉剛度不足而折斷即更容易發生氣動彈性發散。若採用常規金屬材料來製作機翼必將付出超重的代價,以至於氣動效能得不到發揮。

    前掠翼的嚴重問題是在結構方面,沿結構曲線方向的彎曲變形會使外翼沿氣流方向增大迎角,增加外翼部分升力,進一步增加機翼的彎曲變形。在足夠大的速度下,這種現象會形成惡性迴圈,直到使機翼彎曲折斷。這個現象稱彎扭發散(見圖前掠翼飛機的彎扭發散)。開始彎扭發散的速度稱彎扭發散(臨界)速度。為了提高前掠翼的彎扭發散速度,需增加機翼抗彎剛度,這就會導致機翼結構重量的增加,以致完全抵消採用前掠翼帶來的好處。這是前掠翼飛機很少被採用的主要原因。

    三、早已沉寂的前掠翼“金雕”為什麼會翻紅?其實,上個世紀70年代以後,有人提出用複合材料結構的彎扭變形耦合效應克服前掠翼發散的缺點,也就是透過佈置不同纖維方向的鋪層,使機翼的彎曲變形引起附加的負扭轉變形,從而抵消由升力引起的前掠翼正扭轉。這樣可以得到不發散而重量輕的前掠機翼。

    所以,前掠翼最主要的缺陷有可能徹底解決,那麼,前掠翼再次收到重視也在情理之中了。

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