踢馆 | 箭型机翼、六代机远程弹、现有坦克

· 2026-10-09 17:13 · 27 阅读

原创 邱贞玮 2026-10-09 17:13 山东

每次假期结束,官方都要喜气洋洋的公告又有多少人出门旅游、花了多少钱促进消费。这个事情很令人不解,既然现在消费不足拼命想促进消费,又说节假日对消费作用很大,那么增加假期不就可以了吗?十一过后要到元旦才有公共假期,三个月里只放一天,增长潜力大得很嘛。现在既不增加假期,又不抑制无偿加班和单休,还不提高劳动报酬,到底想不要想要消费复苏呢。

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问:评价一下类似F-16XL这种箭形翼的优劣点吧,据说当时苏联T-10E想抄作业,作为战术轰炸机,如果放到如B-1这种大型战术轰炸机上有没有优势?还有类似的,如英国火神、伊朗小摩托那种翼型,为何如今只有小型无人机使用,大型的都偏向飞翼布局?在轰炸机上,飞翼、箭型、带翼身融合的大三角翼在未来各自会有什么发展?// 讲一下三角翼吧,这种机翼适合飞超音速、结构强度大,但是飞远距离费油,而且起降性能差。有了鸭翼和电传操纵这两个技术加持,是不是它的缺陷就完全没有了。

机翼的作用是产生升力和俯仰、滚转、偏航三个维度的控制力矩,并将其传递给机身,从而使飞机实现安全飞行。与升力相关的指标主要是翼型和翼形,前者指机翼纵向切面的横截面形状,层流翼就属于翼型的一种;后者指机翼俯视形状,三角翼、后掠翼、梯形翼都是这类;二者共同决定了气流如何流动,进而在很大程度上决定了飞机的飞行特性。控制力矩由襟翼、副翼、前缘襟翼、扰流板、开裂式方向舵等提供,与鸭翼、平尾、垂尾共同起作用。

在产生升力和控制力矩方面,不同速度范围下有不同的最优选择。前缘后掠角较小、后缘垂直于纵轴或前掠、机翼展弦比较大的叫平直翼,也就是二战飞机常用的翼形,其特点是低速升力特性好,但跨音速段阻力急剧上升,因此不适用于高速飞机。机翼前后缘都有较大后掠角度的是后掠翼,其特点是可以在有限的翼展范围内提供最大的展弦比,升阻比较高且阻力小,缺点是展弦比小且机翼受力复杂、刚性差,不适合高机动飞机。

由此可以看出,机翼前缘后掠角基本决定了阻力和升力特性,后掠角越小在低速段的优势越大,在高速段的劣势也越大。机翼展长(横向宽度)和弦长(纵向长度)的比值决定了升力和受力传递特性,展弦比越大则升阻比越高,但传递升力的翼根结构因为要在有限的横截面积内传递更多力量,其强度和刚性也越差,受力较大时容易变形损坏,所以大展弦比飞机的高过载能力不好。机翼后缘后掠角决定了机翼的受力复杂程度,后掠角越大则所受的扭转力矩越大,机翼刚性和高过载能力也就越差。

图:机翼基本翼形。

图:三种基本翼形,这是机翼沿纵轴的切面形状。

三角翼的特点是前缘后掠角大,后缘垂直于机身纵轴,因此获得相同的翼面积时弦长较大。机翼向机身传递各种力时,同时通过翼根结构实现的,弦长越大翼根结构就越长,分散到单位长度上的力矩就越小,因此结构刚性就越好、寿命也越长。这就是三角翼的核心优势,适合高过载机动,这正好是战斗机的核心要求。

如果前缘后掠角较小,机翼展弦比较大,可以称为平直翼或梯形翼,例如F-15,只有后掠角较大、展弦比较小的才称之为三角翼。这两点决定了三角翼的低速升阻比较低,不利于提高飞机航程,所以不追求高过载而追求航程的运输机、客机不会使用三角翼。要弥补升阻比劣势,三角翼飞机必须提高燃油系数,也就是在相同的空重下容纳更多燃油,三角翼较大的机翼面积恰好符合这个要求,可以部分弥补,但劣势仍然存在。

三角翼的前缘后掠角较大,决定了其升力系数曲线较为陡峭,只有在迎角较大时升力系数才能大幅提高,因此大过载盘旋时需要更大迎角,也就会产生更大阻力,导致飞机定速盘旋(稳盘)时需要更大的发动机推力,减速盘旋(瞬盘)时速度下降更快。

为了弥补三角翼在升阻比和升力系数曲线方面的劣势,我国1980年代研究了双三角翼翼形,既在三角翼外侧增加一段前缘后掠角较小的机翼,从而提高升阻比和小迎角时的升力系数。

图:歼-7MG,双三角翼特征很明显。

F-16XL原本是为美国航空航天协会(AIAA)和美国航空航天局(NASA)研究超音速客机实施的,投标多用途战斗机是很偶然的事情。AIAA研究双三角翼时,发现其升力中心位置比较靠前,而大迎角时外翼段提供的升力较多,整体升力中心后移快、距离大,到了一定迎角后升力中心又向前移,不够稳定,使得控制难度较大。于是AIAA把大后掠角部分的翼根切掉一段,就是机翼最前方缺掉的部分,从而缩小大后掠段的弦长,使稳定性变化率减小。

切角以后发现,升力在复合后掠角下沿展向变化,并且有一定规律,这个变化可以通过改变切角角度、弦长和折点来实现升力中心变化率最小、复合升力曲线最好的特点。然后AIAA又使用有前翼和无前翼的方案,吹风研究了两个布局的差别、特征,并根据升力中心和重心的关系,把后缘襟翼延长变成 W尾折线,修正了升力和无尾时控制力矩特性。最后通用公司根据材料特性,尝试了纯气动弹性剪裁设计,获得了最后的机翼。

大型轰炸机更多强调载荷航程而非最大速度,因此更喜欢变后掠翼而非三角翼;它们不要求高机动性,对大迎角飞行能力并不看重,所以F-16XL的箭型翼对其意义不大。除非要求全程2马赫以上速度突防,否则没有机会了。

图:F-16Xl的涡系分布,这个难度比歼-7的双三角翼高很多。

图:印度LCA采用外凸双三角翼,可能也是为了降低控制难度,而不是提高机动性。海军型为了提高低速段的升力系数和控制能力,采用了苏-57的尖顶襟翼,和空军型虽然外形相似,但机动性区别很大。

伊朗小摩托这类飞行器有三角翼和双三角翼两种构型,采用它主要是考虑结构简单坚固,便于大批量制造;内部空间大,便于安装设备和油箱;外形尺寸小,便于机动发射平台大量装载。因为这类飞行器大多采用活塞动力,发动机油耗低,所以三角翼升阻比低、载荷航程小的缺点可以得到弥补,用双三角翼构型可以进一步提高航程。

图:不同构型的小摩托类型巡航导弹和无人机。这个构型最早是以色列哈比反辐射无人机采用,我国引进后生产,伊朗怎么得到的就不清楚了,谁说不能是殊途同归、触类旁通呢?

图:折叠弹翼比三角翼更适合小摩托这类低速大航程飞行器,其升阻比更高、折叠后尺寸更小,但制造难度和成本相对较高。

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