前掠翼布局有什么缺陷?
缺陷就是超音速阻力大,还有机翼应力过强,容易发生气动弹性发散。
前掠翼的主要优势在于和后掠翼相比,后掠翼因机翼表面气流会向翼尖流动,导致翼尖局部失速,即便不失速,也会损失升力,导致整体升阻比降低。
而前掠翼则不存在这种翼尖升力降低的问题,恰恰相反的是其翼尖升力效率很高。而流向翼根的空气受机身阻挡后流向机尾,可用平尾或者可动端板进行调整,提供强大的配平能力,提高机动性。
不过,飞机超音速阻力主要来自激波阻力,对于正常布局的飞机来说,飞机前部激波只发生于机头和座舱,而对前掠翼来说,两个翼尖也有很强的激波,阻力大幅度增加。
另外,前掠翼的翼尖升力效应强,这是优点,但是过强的翼尖升力,将会导致机翼变形,翼尖上翘,而机翼本身是有弹性的,在升力发生变化时,机翼会产生弹性形变,进而引发机翼反复震荡,而机翼震荡本身又会导致升力发生更大变化,进而导致机翼受力急剧变化,震荡幅度加大,最终导致飞机失控甚至解体。
它技术复杂,对与之配套的相关技术要求比较高,气动部件强度要求大,而且翼尖振颤的问题至今无法彻底解决。
前掠翼布局的优势:
结构优势。前掠翼结构可以保障机翼与机身之间更好地连接,并且合理地分配机翼和前起落翼所承受的压力。这些优势用其它方法很难达到或者不可能达到,它大大提高了飞机在机动时、尤其是在低速机动时的气动性能。此外,前掠翼的结构设计,还可使飞机的内容积增大,为设置内部武器舱创造了条件,同时也大大提高了飞机的隐身性能。
机动优势。前掠翼技术可使飞机在亚音速飞行时具有非常好的气动性能,从而大大提高其在仰角状态下的机动性。若前掠翼布局与推力矢量控制系统综合使用,还可使其在空战中更具优势,其近距空战机动能力将成倍地提高。
起降优势。与相同翼面积的后掠翼飞机相比,前掠翼飞机的升力更大,载重量增加30%,因而可缩小飞机机翼,降低飞机的迎面阻力和飞机结构重量;减少飞机配平阻力,加大飞机的亚音速航程;改善飞机低速操纵性能,缩短起飞着陆滑跑距离。据美国专家计算,F-16战斗机若使用前掠翼结构,可提高转变角速度14%,提高作战半径34%,并将起飞着陆距离缩短35%。
可控优势。使用前掠翼结构可以提高飞机低速度飞行时的可控性,并能在所有飞行状态下提高空气动力效能,降低失速速度,保证飞机不易进入螺旋,从而使飞机的安全可靠性大大提高。