问题

欧美战机有一个弯折的外形和中国战机平直的外形有什么不同?

回答
欧美战机和中国战机在气动外形上确实存在一些显著的差异,尤其体现在机翼的设计上,这背后反映了不同的设计理念、技术发展路径以及对作战需求的不同侧重。

欧美战机:“弯折”背后的空气动力学智慧

当我们提到欧美战机“弯折”的外形,通常指的是那些拥有可变后掠翼(Variable Sweep Wing)的型号,例如经典的F14“雄猫”、F111“土豚”以及米格23“鞭挞者”等。当然,也有一些现代战机,比如F15“鹰”或“台风”战斗机,虽然没有可变后掠翼,但其机翼设计也并非完全平直,会根据需要调整翼型的曲率以优化气动性能。不过,可变后掠翼是最具代表性的“弯折”设计。

这种“弯折”的设计核心在于适应不同速度下的气动需求。

后掠角度大(翼尖前伸): 当机翼后掠角度增大时,翼尖会向前伸展,形成一个更窄、更尖锐的后掠翼。这种设计的好处是:
减小了跨音速和超音速飞行时的激波阻力: 飞机在接近音速和跨越音速时,空气会在机翼前缘形成激波,产生巨大的阻力。较大的后掠角可以将激波向后推移,减小激波的强度和影响范围,从而提高飞机的速度能力和燃油效率。
提高了高亚音速下的航程: 在中等速度下,较大的后掠角同样有助于降低阻力,使飞机能够以更高的巡航速度飞行更远的距离。
改善了高迎角下的稳定性: 大后掠翼的翼尖气流分离比平直翼更不容易发生,在某些情况下能提供更好的高迎角稳定性。

后掠角度小(翼尖后掠): 当机翼后掠角度减小时,机翼会向后展开,变得更宽阔。这种设计的好处是:
提高了低速下的升力系数: 更大的翼展和相对较小的后掠角意味着更大的机翼面积比,这能产生更大的升力,有利于飞机在起降、低速机动和亚临界空速下的作战。
改善了低速操纵性: 在低速飞行时,更大的翼展和更低的诱导阻力使得飞机更加灵活,更容易执行复杂的机动动作。
增加了燃油携带能力: 展开的机翼可以容纳更多的燃油,从而提高作战半径或续航时间。

可变后掠翼的优点在于其“一机多用”的灵活性,能够在不同速度和飞行状态下最优地工作。 它就像给飞机装备了一个可以自动调节“翅膀形状”的系统,就像鸟类在不同飞行阶段会调整翅膀的角度和形状一样。这使得拥有可变后掠翼的战机在追求速度、航程和机动性之间取得了很好的平衡,尤其是在冷战时期,能够以更高的速度突破防空网,或在长时间巡逻中保持作战效率,这些都是重要的战术优势。

中国战机:“平直”之下的高效与简化

而中国战机,特别是新一代的歼10、歼11、歼16、歼20等,其机翼设计更多地倾向于相对平直或具有一定展弦比的梯形机翼,有时也会带有翼尖小翼。这种设计并非“不好”,而是代表了另一种成熟且高效的气动设计哲学。

“平直”的外形,在很多情况下指的是机翼前缘和后缘相对而言更接近直线,或者说后掠角不是特别大,或者说翼展与平均弦长的比例(展弦比)相对较高。这其中蕴含着以下几层含义:

优化亚音速和跨音速气动性能: 虽然大后掠角在超音速时阻力优势明显,但对于追求整体作战效率和兼顾多种飞行状态的现代战机而言,合理的翼型设计和适度的后掠角(如2545度)足以在跨音速区域取得良好的性能。过大的后掠角在低速时会带来升力不足和起降困难的问题。
更高的升阻比和更好的低速性能: 相对平直的机翼,尤其是那些展弦比较高的设计,通常能产生更高的升力系数和更低的诱导阻力。这对于提高飞机的起降性能(缩短起降距离)、增强亚音速机动性、提高燃油效率和增加航程非常有益。
简化结构与减轻重量: 可变后掠翼系统是一个非常复杂且沉重的机械装置,包含液压系统、传动装置、锁止机构等。这种复杂性不仅增加了飞机的制造成本和维护难度,还会增加飞机的结构重量,从而影响飞机的载弹量和机动性。中国战机选择相对固定的翼型,可以大大简化结构设计,减轻飞机重量,提高可靠性,并且在结构强度和飞行包线设计上拥有更大的灵活性。
注重整体气动布局的协同优化: 现代战斗机不再仅仅依赖机翼来产生升力,而是整个飞机作为一个气动系统进行优化设计。例如,歼20采用了鸭翼(前置小翼)和DSI进气道等先进的气动技术。鸭翼可以在小迎角时提供额外的升力,改善机动性;DSI进气道则能够有效管理进气道内的气流,提高高速性能,同时简化结构并减轻重量。这些协同作用使得即使机翼本身不是可变后掠翼,也能实现优异的飞行性能。
新材料与先进控制技术的应用: 随着复合材料技术和电传飞控(FlybyWire)系统的发展,可以通过更先进的控制律来补偿固定翼型在某些飞行状态下的不足。即使在特定飞行包线内气动性能不是最优,也可以通过软件控制和高强度机动来实现高性能。

总结一下,欧美战机(特别是早期可变后掠翼型号)的“弯折”设计,是为了在不同速度区域获得极致的气动效率而采用的一种复杂技术。 它提供了最大的灵活性,但伴随着巨大的技术、结构和维护代价。

而中国战机所体现的“平直”或相对固定翼型设计,则是基于对整体作战需求、技术成熟度、成本效益以及新一代气动设计理念的综合考量。 它更倾向于通过简化结构、优化整体气动布局和先进控制技术,来实现高效、可靠且性能均衡的作战能力。这种设计并非是对复杂性的回避,而是对“必要复杂性”的一种务实选择,并且在很多情况下,通过与新型气动组件(如鸭翼、边条翼)和先进控制技术的结合,同样能够实现令人印象深刻的飞行性能和作战效能。

可以说,两种设计思路都各有其精妙之处,它们分别代表了不同时期、不同技术发展路径下的智慧结晶,也反映了各自在设计哲学上的侧重点。

网友意见

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OK ,看到这个,我终于能答题了,好高兴有木有!

首先解释一下题主所说的“驼背”。如果我没理解错的话,应该是指座舱后面的位置吧。

(题主图)

其实不止Su 27,包括Su30,Su 35,Su 34都驼背

造成这个现象的原因有很多。

主要是:航程

Su 27,Su 30,Su 35等等这些飞机主要执行打击任务,对他们而言,航程很重要,而俄罗斯恰好特种飞机少之又少,加油机主要负责给轰炸机加油,没有“时间”管战斗机。于是被逼无奈,就加了个这么个鼓包(是的,油箱就在座舱后面)。

有人说是提供向下视野,,但在航电发达的今天,加个下视雷达就好了啊,或者像F35 一样搞个透镜,270度无死角啊。再说,专职打地的Su25, A10也没驼背啊。

还有说关于迎角的,也许吧(驼背和迎角。。。这个我真不知道。。),但加边条和鸭翼岂不更好,驼背实为下策。

关于进气道,很有可能,我也找不到反例。。。


谈谈欧美为什么没有鼓包,欧美,特别是美国,加油机充足,伙伴加油也可以。如果真的不够,必须要加个什么,美国也不搞驼背。美国搞保型油箱(并不是赞赏,保型油箱好歹离飞机重心有距离,会对飞机机动性产生影响,但人家打超视距战也就不太注重。而且保型油箱对飞机结构变动很小,成本低,随挂随用,比较像副油箱,但飞的时候扔不掉)(好吧扯远了。。),所以不驼。

至于中国,歼八呀等等,主要是保家卫国,本土防御,对航程要求不高,也就不要什么大鼓包油箱(有个例外,中国出口到巴基斯坦的歼6就加了一个鼓包油箱,不过,在机腹,还是不驼背。。)当然,直桶造型。。。当时确实不发达。。不过现在。。题主说歼10有鼓包,,,嗯,,,大家应该明白了吧(走出国门,****)

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