F-14靠它封神,可变后掠翼为啥最后没人玩了?

小鸟

各位朋友,今天咱聊一个特别有画面感的东西:飞机的翅膀,飞着飞着,它自己会动。

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不是抖,不是颤,是正儿八经地收起来、展开来。低速起飞、降落的时候,机翼从后掠位置往外展,像鸟滑翔时张开翅膀;高速飞行的时候,翼尖往机尾方向一收,后掠角增大,像鸟俯冲时把双翼收紧。这个设计,就叫可变后掠翼。

您别小看这一收一展。它背后藏着飞机设计里一个老得不能再老的难题:低速要升力,高速要减阻。可这俩需求,天生打架。

飞机低速飞行,尤其起飞、降落,最需要什么?升力。机翼展开,有效展长更大,空气托举面积更足,几十吨的飞机才容易被“托”起来,降落速度也能降下来。可一旦进入高速飞行,尤其接近音速、超过音速,展开的机翼又成了累赘,阻力大,激波问题也麻烦。工程师就琢磨:能不能让同一副机翼,在不同速度下换姿态?低速展开,帮我获得升力;高速后掠,帮我减小阻力、提高速度。

这思路,跟自然界太像了。鸟滑翔时张开翅膀,俯冲时收紧双翼。人看着鸟,心里痒:鸟能行,飞机为什么不行?

可问题是,鸟才几斤?几十吨重的金属机体,要在空中改变外形,靠的不是意念,是转轴、液压、作动筒、加强框、飞控系统,一大堆东西。更麻烦的是,机翼一动,飞机的受力状态跟着变,气动特性也可能变。处理不好,飞机不是更灵活,而是更难控制。说白了,这不是换件衣服,这是在空中做大手术。

可变后掠翼,就是在这种诱惑和风险里,被推上了历史舞台。

真正把它带上战场的,是美国F-111。

20世纪60年代初,美国空军想要一架能贴地高速突防的攻击机,美国海军则想要一架能从航母起飞、远距离拦截苏联轰炸机的舰载截击机。一个要低空高速冲进去,一个要航母适配和远程舰队防空。两边需求差得很远。可五角大楼想省研发经费,希望用一个共同机体同时满足两个军种。F-111,就这么诞生了。

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