[科普中國(guó)]-三角翼飛機(jī)

簡(jiǎn)介

機(jī)翼前緣后掠，后緣基本平直，半翼俯視平面形狀為三角形的飛機(jī)。三角翼又稱(chēng)為懸掛式三角翼，具有硬式基本構(gòu)架，用活動(dòng)的整體翼面操，為安全救助還配有備份傘。它構(gòu)造簡(jiǎn)單、安全易學(xué)，只要有合適的山坡、逆風(fēng)跑5-6步，即可翱翔天空。當(dāng)它與空氣做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于空氣的作用，在傘翼上產(chǎn)生空氣動(dòng)力（升力和阻力），因而能載人升空進(jìn)行滑翔飛行?？v，由塔架、龍骨、三角架、吊帶四部分組成，各部分由鋼索連接。

機(jī)翼平面形狀呈三角形的飛機(jī)。機(jī)翼前緣后掠，后緣基本平直，半翼俯視平面形狀為三角形。這種飛機(jī)機(jī)翼具有后掠角大、展弦比小和相對(duì)厚度小等特點(diǎn)。主要優(yōu)點(diǎn)是機(jī)翼重量輕、剛性好、容積大等。三角翼飛機(jī)在超音速飛行時(shí)氣動(dòng)阻力??；從亞音速過(guò)渡到超音速飛行時(shí)，機(jī)翼壓力中心位置變化較小。而在亞音速飛行時(shí)，氣動(dòng)特性不夠好，升力線斜率平緩，起降性能差(對(duì)無(wú)平尾三角翼飛機(jī)影響更加明顯)，大迎角誘導(dǎo)阻力大，使飛機(jī)作穩(wěn)定盤(pán)旋的能力不足。

優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)主要是翼面積大，機(jī)翼油箱大，翼載低，水平機(jī)動(dòng)性能好，而且后掠角大，阻力小。機(jī)翼重量輕、剛度好，有利于收置起落架，安放燃油和其他設(shè)備。三角翼超聲速阻力小，從亞聲速過(guò)渡到超聲速時(shí)機(jī)翼壓力中心向后移動(dòng)量小，這對(duì)于舵面平衡能力比較差的飛機(jī)尤為重要，所以無(wú)尾飛機(jī)和鴨式飛機(jī)基本上都采用三角翼。

缺點(diǎn)超聲速飛機(jī)也常用三角翼的形式，但由于超聲速三角翼飛機(jī)展弦比較小，亞聲速飛行時(shí)的升阻比低，故亞聲速巡航特性不好。小展弦比的三角翼只有在大迎角下有足夠升力系數(shù)，因飛機(jī)著陸前迎角不能很大，故其著陸性能較差。翼面積大，機(jī)翼油箱大，翼載低，水平機(jī)動(dòng)性能好，而且后掠角大，阻力小，缺點(diǎn)主要是，翼尖會(huì)產(chǎn)生氣體分流，造成機(jī)翼顫動(dòng)，而且持續(xù)盤(pán)旋時(shí)大面積機(jī)翼會(huì)造成大阻力，急劇消耗能量，造成持續(xù)盤(pán)旋能力低，而且在降落時(shí)需要機(jī)頭上揚(yáng)，飛行員難以觀察地面情況。但無(wú)尾三角翼布局在低速情況下表現(xiàn)很差，如在起飛、降落和低空對(duì)地攻擊的時(shí)候。這使得這種布局的飛機(jī)需要更長(zhǎng)的跑道，且不適合近距空地遮斷任務(wù)。另外一個(gè)重大問(wèn)題就是無(wú)尾三角翼布局飛機(jī)不適合用在航母上，因?yàn)楹侥傅呐艿篱L(zhǎng)度是非常有限的。因此法國(guó)海軍航母使用60年代初研制的美制F-8“十字軍戰(zhàn)士”戰(zhàn)斗機(jī)(A-7“海盜”的前身)，且長(zhǎng)期得不到一種新的先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)用以換代。

分類(lèi)三角翼飛機(jī)分為有平尾式和無(wú)平尾式兩類(lèi)。有平尾式，如殲-8、米格-21、蘇-15殲擊機(jī)等；無(wú)平尾式，如“幻影”Ⅲ型殲擊機(jī)和“協(xié)和”式超音速客機(jī)等。采用雙三角翼(即機(jī)翼前緣成折線)或加裝前緣縫翼等氣動(dòng)措施，可改進(jìn)三角翼飛機(jī)的起降和穩(wěn)定盤(pán)旋性能。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，采用電傳操縱和放寬靜安定度等技術(shù)可明顯改善三角翼飛機(jī)的飛行性能，如“幻影”2000型殲擊機(jī)。

作用動(dòng)力三角翼可以用來(lái)觀光、休閑、越野飛行、公安外勤、部隊(duì)任務(wù)、緊急救護(hù)。

動(dòng)力三角翼飛行速度慢、高度低、體積小、占地少;不需專(zhuān)業(yè)機(jī)場(chǎng)、機(jī)庫(kù)。開(kāi)放式座倉(cāng)，全景式飛行。機(jī)翼可折疊，易轉(zhuǎn)場(chǎng)運(yùn)輸。起降距離短，不需專(zhuān)用跑道。整機(jī)價(jià)格低廉。屬懸掛運(yùn)動(dòng)器材，不用通用航空?qǐng)?zhí)照。駕駛操縱簡(jiǎn)單，有極佳的安全性。

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試飛條件著裝要有專(zhuān)用頭盔、飛行服、手套、護(hù)墊(用于膝蓋和肘部)。最適宜飛行風(fēng)速≤6米/秒，能見(jiàn)度≥2公里，嚴(yán)禁在云、霧、降雨等不利氣象條件下飛行。由于三角翼是無(wú)動(dòng)力飛行，首先要由勢(shì)能來(lái)?yè)Q取動(dòng)能，然后再去尋找上升氣流做長(zhǎng)時(shí)間飛行。因此，一般都在山區(qū)進(jìn)行活動(dòng)。

發(fā)展第一個(gè)采用三角翼設(shè)計(jì)的是亞歷山大里佩希，他從1918年起在德國(guó)齊伯林公司擔(dān)任工程師，他設(shè)計(jì)的動(dòng)力三角翼于1931年首飛。

三角翼造型給作戰(zhàn)飛機(jī)帶來(lái)兩種重要?dú)鈩?dòng)品質(zhì)。在超音速飛行中，機(jī)鼻形成的沖擊波到達(dá)三角翼的大后掠前緣時(shí)，會(huì)使三角翼產(chǎn)生非常高的氣動(dòng)效率。在大攻角飛行時(shí)，三角翼的前沿還能產(chǎn)生大量渦流，附著在上翼面，能提高升力。攻角這個(gè)術(shù)語(yǔ)是指飛機(jī)的前進(jìn)方向與機(jī)翼之間的夾角。

雖然三角翼在高空超音速飛行時(shí)非常理想，但在低速機(jī)動(dòng)時(shí)卻成了累贅，它給飛機(jī)油耗和低速機(jī)動(dòng)性帶來(lái)不利影響。三角翼原來(lái)就是為高速的截?fù)魴C(jī)和轟炸機(jī)設(shè)計(jì)的。隨著三角翼概念的發(fā)展，產(chǎn)生出一種復(fù)合三角翼。這種外形是在主翼前加上大傾角的三角翼，以減少在低速時(shí)的劣勢(shì)。

在現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)中，就有一種從復(fù)合翼發(fā)展出來(lái)的結(jié)構(gòu)，叫作LEX（邊條翼）。這種小“翼”在安裝在主翼（這時(shí)不一定非是三角翼喲）的前緣根部，它在巡航飛行時(shí)保持突出狀態(tài)，用于在大攻角飛行時(shí)產(chǎn)生出附著于主翼面上的高速渦流（貝奴利定理）。這就使翼面上方出現(xiàn)低壓區(qū)，它能帶來(lái)額外的升力，與純?nèi)且砟軒?lái)的是一樣的。

歐洲的臺(tái)風(fēng)式戰(zhàn)斗機(jī)采用了鴨式前翼。而蘇35則采用了三翼面布局，包括鴨翼、主翼和水平尾翼。蘇霍伊公司最初的S-37采用的是鴨翼加復(fù)合三角翼。

現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)采用的是各種鴨翼、尾翼和復(fù)合翼的組合?，F(xiàn)代俄國(guó)飛機(jī)，如蘇35，采用了三翼面布局，其中三種翼型特點(diǎn)都有。其它飛機(jī)，像米格MFI，則采用典型的帶鴨翼的典型三角翼。與三角翼所取代的常規(guī)布局中的尾翼不同，這種鴨翼是能產(chǎn)生正升力的。在做高攻角機(jī)動(dòng)時(shí)，鴨翼面會(huì)首先失速。這就使機(jī)鼻下壓，從面避免主翼失速——對(duì)于戰(zhàn)斗機(jī)來(lái)說(shuō)，這是一種非常有價(jià)值的性特。

與此同時(shí)，鴨翼面產(chǎn)生下洗氣流，它使主翼效率下降。鴨翼也很難做成可動(dòng)式的：正常情況下，多余的翼動(dòng)會(huì)使機(jī)鼻產(chǎn)生向下運(yùn)動(dòng)，這尾翼上獲得了抵消。然面，多數(shù)采用鴨翼設(shè)計(jì)的飛機(jī)沒(méi)有尾翼，沒(méi)什么能抵消掉鴨翼的動(dòng)作。因此，許多帶鴨翼設(shè)計(jì)的飛機(jī)是不可動(dòng)的。也有些例外，如最新型號(hào)的蘇27系列戰(zhàn)斗機(jī)即有鴨翼也有尾翼。

三角翼還有另一種對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)很有意義的特點(diǎn)：這種翼形因加強(qiáng)了結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)穩(wěn)定性，從而提高了生存力。從資金的角度看，三角翼的生產(chǎn)起來(lái)很便宜，這就是為什么在臺(tái)風(fēng)、陣風(fēng)和鷹獅這樣的出口型飛機(jī)上看到這種翼型的重要原因之一。

中國(guó)首架民用型三角翼飛機(jī)首飛：

2006年10月18日，一架民用型動(dòng)力三角翼飛行器在飛翔。

當(dāng)天，哈爾濱航空工業(yè)集團(tuán)有限公司研制生產(chǎn)的FY550型動(dòng)力三角翼飛行器首飛成功。這是中國(guó)首架自主研制生產(chǎn)的民用型動(dòng)力三角翼飛行器。動(dòng)力三角翼飛行器能夠短距離起飛和著陸，具有良好的超低空飛行性能，操作使用簡(jiǎn)單、易學(xué)，便于快速裝配和車(chē)載運(yùn)輸。

型號(hào)舉例米格-21米格-21是朝鮮戰(zhàn)爭(zhēng)的產(chǎn)物。根據(jù)朝鮮空戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，蘇聯(lián)認(rèn)為自己需要一種輕型單座防空截?fù)魴C(jī)，而且要具有很高的超音速機(jī)動(dòng)性。共訂制了兩架原型機(jī)，均于1956年完工。其中一架代號(hào)“面板”，機(jī)翼后掠角極大，但是沒(méi)有得到進(jìn)一步發(fā)展。

另一種的前兩種生產(chǎn)型(“魚(yú)窩”-A和“魚(yú)窩”-B)只進(jìn)行了少量生產(chǎn)，這兩種早期生產(chǎn)型是短程晝間戰(zhàn)斗機(jī)，安裝兩門(mén)30毫米NR-30機(jī)炮；而下一型號(hào)米格-21F(“魚(yú)窩”-C)可以攜帶兩枚K-13“環(huán)礁”紅外跟蹤空對(duì)空導(dǎo)彈，換裝了改進(jìn)型圖曼斯基R-11渦噴發(fā)動(dòng)機(jī)，航電設(shè)備也進(jìn)行了改進(jìn)。2

蘇霍伊Su-15蘇霍伊Su-15攔截機(jī)，北約代號(hào)“細(xì)嘴瓶”（Flagon）,是蘇聯(lián)從1967年開(kāi)始服役的一款雙引擎攔截機(jī)，用以取代當(dāng)時(shí)服役的Su-11攔截機(jī)。 Su-15在作戰(zhàn)半徑上有所不足，但其他方面都被證明是極其優(yōu)秀的。Su-15于1967年裝備蘇聯(lián)防空軍，1993年全面自俄羅斯防空軍退役。

Su-15在作戰(zhàn)半徑上有所不足，但其他方面都被證明是極其優(yōu)秀的。政府的委任于1965年4月3日下發(fā)，次年Su-15開(kāi)始批量生產(chǎn)，并在1967年裝備蘇聯(lián)防空軍，用以替代Su-9，Su-11和Yak-25。最初的Su-15被北約稱(chēng)作“細(xì)嘴瓶-A”。不裝雷達(dá)或不能裝備武器的教練型，Su-15UT（北約代號(hào)“細(xì)嘴瓶-C”），也在1970年開(kāi)始服役。3