前掠翼布局有哪些缺陷？ 前掠翼飛機的優缺點是什麼？

前掠翼最嚴重的缺陷在於結構方面：

沿結構曲線方向的彎曲變形將增加外翼沿氣流方向的迎角，增加外翼的公升力，進一步增加機翼的彎曲變形。 在足夠高的速度下，這種現象會產生惡性迴圈，直到機翼彎曲並斷裂。 這種現象稱為扭曲背離。

屈曲發散開始的速度稱為屈曲發散（臨界）速度。 為了提高前掠翼的彎曲發散速度，需要增加機翼的彎曲剛度，這將導致機翼結構重量的增加，這將完全抵消使用前掠翼的好處。 這是前掠翼飛機很少被採用的主要原因。

隨著複合材料的發展和應用，這一缺陷得到了一定程度的補償。

缺點是超音速阻力高，機翼應力過強，容易出現氣動彈性發散。

後掠翼的主要優點是，與後掠翼相比，後掠翼會由於來自機翼表面的氣流而造成翼尖的區域性失速，即使不失速，也會失去公升力，導致整體公升阻比較低。

另一方面，後掠翼不存在翼尖公升力降低的問題，相反，它的翼尖公升力效率非常高。 流向機翼根部的空氣被機身阻擋並流向尾部，尾部可用扁平尾翼或可移動端板進行調節，以提供強大的配平能力並提高機動性。

但是，飛機的超音速阻力主要來自衝擊阻力，對於飛機的正常布局，飛機前部的衝擊波只發生在機頭和駕駛艙，而對於前掠翼，兩個翼尖也有很強的衝擊波，阻力大大增加。

另外，前掠翼的翼尖公升力效應很強，這是乙個優勢，但是翼尖公升力太強會導致機翼變形，巨型翼尖上翹，而機翼本身是有彈性的，當公升力發生變化時，機翼會產生彈性變形，這會導致機翼重複，機翼本身會導致公升力變化較大， 這將導致機翼力的急劇變化，振幅會增加，最終導致飛機失去控制甚至解體。

前掠翼在空氣動力學方面具有獨特的優勢，具有較高的公升阻比; 它可以確保機翼和機身之間更好的連線; 有利於起飛和降落; 而且，它最大的好處是機動性，這種優勢在亞音速範圍內最為明顯。 如果將前掠翼布局與推力向量控制系統相結合，飛機在空戰中更加強大。 當然，前掠翼並不完美。

例如，其技術複雜，對它的相關技術要求相對較高，氣動元件強度大，翼尖震顫問題至今無法完全解決。 所以目前這種布局的戰鬥機仍然很少。 但是，它代表了一種飛機的發展方向。

俄羅斯蘇-47“金鷹”前掠翼戰鬥機。

該飛機使用前掠翼來提高低速時的可控性，並改善所有飛行條件下的空氣動力學效能。 機身採用三翼面、雙垂直尾翼、前後全動控制面的氣動布局和推力向量控制技術，廣泛採用複合材料製成，具有良好的超音速巡航、超機動性和隱身能力。 安裝了兩台AL-41F推力向量渦扇發動機，每台發動機的最大加力推力為175 kN，推重比約為10。

飛機的長度，飛機的高度，翼展公尺，最大起飛重量為34噸，最大速度為馬赫，公升限為18000公尺，最大航程為3300公里。 機載裝置包括俄羅斯製造的最先進的數字多通道裝置、自動化綜合指揮系統、綜合導航系統以及新一代機組生命支援和彈射整合系統。 配備先進的雷達，使用雷射雷達和後視雷達，電視，熱紅外線和雷射裝置。

該機艙可攜帶超遠端空對空飛彈和遠端空對空飛彈，包括KS-172飛彈，這是一種可以達到高超音速的兩級飛彈，並配備了能夠打擊400公里外空中目標的復合制導系統。 它還可以攜帶空對地突擊**，同時保留 30 公釐加農炮。

金鷹“Su--47（Su-47）。

基本資料：長度：公尺。

翼展：公尺。 起飛重量：24噸。

最大速度：馬赫。

最大過載：Su-27 超過 9G

建築材料：重量的13%由複合材料、鋁合金和鈦合金製成。

前掠翼飛機的空氣動力學特性優越，具有高臨界馬赫數、低波阻和克服翼尖失速等諸多優點，但扭轉問題也是前掠翼飛機廣泛實際應用的障礙，因此必須採用複合材料

優點是機動性和速度，缺點是無法隱身，生產過程複雜。

由於結構複雜，可變後掠翼存在諸多問題。 為了支援機翼的可變後掠角，機翼必須由可變機構組成。 增加機身重量，減少機翼懸掛點，減少負載，降低敏捷性。

機制複雜度和韌體數量增加，可靠性呈指數級降低，生產複雜度和維護成本呈指數級增加，導致超額收益。 即使犧牲了這麼多方面，也無法彌補其結構強度的降低。

比如經典的F-14。 首先，拆除副翼，然後關鍵部件必須由鈦合金製成，這是常規焊接無法做到的，並且由於其空氣動力學原理，甚至使用了類似安全氣囊的零件來補充機翼後緣的缺失部分，即使如此，它的重量也遠高於同類戰鬥機。 這大大增加了製造和維護成本。

這對於一種常規的大規模生產來說是非常不利的。

但是，即使存在這些問題，也無法掩蓋其在機動性方面的強大優勢。

飛機在飛行時，對低速和高速飛行的機翼的要求是不同的。 低速飛行時，需要小的後掠角，最好是直翼，飛行速度越快，飛機的後掠角越大。

可變後掠翼有可移動的翅膀，可以伸展翅膀一會兒，就像老鷹張開翅膀一樣; 有一會兒，他向後縮回翅膀，就像乙隻海燕撇過水面。

可變後掠翼的缺點是：結構複雜，重量增加。 因此，設計師推出了一種新的可變翼飛機 - 傾翼飛機。

這種傾斜飛機的機翼是直的，沿著機身的軸線緩慢移動。 在起飛和降落時，機翼是水平的，在高速飛行時，機翼逐漸轉動和傾斜，就像一把大剪刀，所以也被稱為“飛剪刀”。

傾翼飛機的結構比變後掠翼飛機簡單，同時兼顧了低速飛行的要求。

後掠翼飛機是機翼前緣和後緣向後延伸（後掠）的飛機。 早期的後掠翼飛機大多是軍用飛機。 後來，為了滿足不同高度、速度和起飛和起降對機翼後掠角的不同要求，生產了變後掠翼飛機。

後掠翼飛機出現在 40 世紀的 50-20 年代。 例如，美國F-100超音速戰鬥機和B-52戰略轟炸機; 前蘇聯的“公尺格”-19戰鬥機、圖-16遠端轟炸機等軍用飛機都是後掠翼飛機。

在飛行中可以改變掠角的機翼稱為可變後掠翼。

在飛機的設計工作中，存在乙個不容易克服的矛盾：為了增加飛行中的m數，需要選擇後掠角大、展弦比小的機翼，以減小飛機的衝擊阻力，但這種機翼在亞音速狀態下的公升力較小， 誘導阻力較大，效率不高。從空氣動力學的角度來看，為了同時滿足飛機對超音速飛行、亞音速巡航和短時起降的要求，最好使機翼後掠，使用不同的後掠角來適應不同的飛行條件。

可變後掠翼的研究始於：

40 年代，但直到。

直到 60 年代，才設計了實用的可變後掠翼飛機。

一般變後掠翼的內翼段是固定的，外翼用鉸鏈軸與內翼連線，外翼通過液壓助力器控制前後旋轉，以改變外翼段的後摩擦角和整個機翼的展弦比。

可變後掠翼的缺點是結構和控制系統複雜，重量大，不適合輕型飛機。