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变后掠翼飞机的意思、变后掠翼飞机的详细解释

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变后掠翼飞机的解释

在飞行中机翼的后掠角可以改变的飞机。后掠角变化在20变后掠翼飞机70°范围内。飞行中适时改变后掠角大小,可适应高速和低速飞行的要求。飞机作超声速飞行时,后掠角变大,能延迟激波的产生和波阻的减小,保证良好的飞行性能;起飞、着陆和低速飞行时,后掠角变小,可缩短起飞和着陆滑跑距离,增大航程和续航时间。但机翼转动的构造复杂,质量大。

词语分解

专业解析

变后掠翼飞机是一种通过机械装置调节机翼后掠角度的飞行器,其核心特征在于飞行过程中机翼可动态改变几何形态。根据《中国航空百科》定义,这类飞机在高速飞行时采用大后掠角以减少阻力,低速时切换小后掠角以提升升力效率,实现了飞行性能的优化平衡。

结构特性与运行机理

机翼铰接于机身中部转轴,通过液压或电动驱动系统实现20°至70°的后掠角度调节。北京航空航天大学《飞行器设计原理》指出,该设计融合了空气动力学与结构力学的双重需求,转轴部位需承受超过200吨的飞行载荷,涉及钛合金复合材料的精密制造工艺。

典型应用与发展沿革

美国F-14雄猫战斗机(格鲁曼公司研制)是首款量产的变后掠翼战机,其机翼可在25°至68°间自动调节。苏联苏-24战斗轰炸机则采用了类似设计以兼顾超音速突防与短距起降能力。英国《简氏世界飞机年鉴》记载,这类飞机在1970-1990年代达到技术巅峰,后因复合材料技术的发展逐渐被固定翼替代。

性能优势与工程挑战

中国航空研究院报告显示,变后掠翼布局使飞行器具备2.5马赫高速巡航与600米内短距着陆的双重能力。但波音公司技术白皮书强调,复杂的机械结构导致机体增重15%-20%,维护成本较传统机型提升40%,这是限制其大规模应用的主因。

网络扩展解释

变后掠翼飞机是一种在飞行中可调整机翼后掠角度的航空器设计,其核心特点是通过改变机翼形态来适应不同飞行速度的需求。以下是详细解释:

一、定义与工作原理

  1. 基本概念
    变后掠翼飞机的机翼后掠角可在20°至70°范围内调整。飞行时,根据速度需求自动或手动调节后掠角:
    • 高速飞行(超音速):增大后掠角,减少激波阻力和波阻,提升加速性能。
    • 低速飞行(起降/巡航):减小后掠角,增加升力,缩短滑跑距离并延长航程。

二、优势与局限

  1. 核心优势

    • 兼顾高速与低速性能,解决了传统固定翼飞机无法同时优化不同速度场景的问题。
    • 典型应用场景包括超音速突防、短距起降和长距离巡航。
  2. 主要缺陷

    • 机械结构复杂,导致机身重量增加;
    • 维护成本高且故障率较高,现代航空技术(如翼身融合、边条设计)已逐步替代此类设计。

三、典型机型与历史

  1. 代表机型
    英德意联合研制的“狂风”战斗轰炸机是经典案例,具备对地攻击、截击和电子战能力,1980年服役。

  2. 技术起源
    德国在二战期间率先研发P.1101可变翼喷气机(仅地面调节),后被美国获取技术并发展出首款空中可变后掠翼战机F-111。

四、空气动力学原理补充

根据公式,激波阻力与后掠角的关系可表示为:
$$
C_{D,wave} propto frac{1}{cosLambda}
$$
其中$Lambda$为后掠角,增大后掠角可显著降低波阻,验证了变后掠翼在超音速飞行中的有效性。


变后掠翼设计曾是平衡多任务飞行需求的关键技术,但随着材料与气动技术的进步,其应用已逐渐减少。如需更完整机型列表,可参考的“狂风”案例及历史发展资料。

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