飞机的翅膀居然可以变形?美国当年的先进技术,战斗机极为强大

马俊驰骋以 2024-12-12 17:50:40

F14机翼的后掠角可以在20度到68度变化,而且变化的速度非常快,为7度每秒,在航母上停放时,后掠角可以增大到75度,不用折叠机翼也能减小空间。

之所以有这么快的调整速度,是因为F14可变后掠翼的动作机构是由两套独立的液压螺旋机构驱动的,而且互为备份,当一套系统失灵时,另一套可以半速来调节后掠角度。

F14的机翼后掠角主要依靠中央大气数据计算机来调整,所参考的数据主要是高度和速度,这比其他飞机需要手动调节的机翼设计要优秀得多,飞行员也可以手动控制,甚至可以一边后掠角最大一边后掠角最小飞行和降落!就是,这玩意看起来真的别扭!

可变后掠翼之所以能优化飞行性能和起降性能,就是因为其能在任何情况下都能获得最大的升阻比,或者按零升阻力增加特性来控制后掠角,能让飞机一直处于小波阻状态。简单来说就是需要什么可以给什么。飞机以0.5马赫左右的低速飞行时,后掠角在20到25之间,超音速飞行时自然要使用最大后略角度飞行。很多人都认为在机动空战里F14也能随意改变后掠角度,还真是猜对了,当对手发现F14展开机翼的时候就要格外小心了,此时的F14要是油量较低,绝对可以打得你连妈都不认得。相反,以米格23为代表的调节速度过慢的机型只能以固定角度空战,灵活性大大降低。

F14的翼套非常大,里面容纳有前文介绍的中央翼盒结构,翼套的后面留有收藏机翼的空间,并设计有柔性气囊来保证气动布局的流畅。整个可以活动的外翼上设置有前缘襟翼和三段式后缘单缝襟翼。机翼后缘上表面还设计有四块扰流片,用来控制飞机横滚。而在最大后掠角时,飞机则依靠全动平尾来横滚。

在格鲁曼早期的F14设想图里,我们发现了翼套前缘的一对特别小的机翼,有点三翼面的意思。这其实是一对可收缩的扇翼,以提高飞机的稳定性。

可变后掠翼飞机后掠角度变化时气动重心会后移,飞机则会出现低头力矩。还记不记得我们讲协和时说到类似的问题,如果使用偏转尾翼的手段就会大增阻力,得不偿失。协和使用的是一个配平油箱,F14则用这个扇翼。当飞机在1到1.4马赫速度区间飞行时,扇翼就会张开,而格斗时这个扇翼也和主翼联动,收起主翼时扇翼张开。其实喜欢F14的人也很少有人知道这个扇翼的存在,了解功能的人更少。如果仔细看壮志凌云这部电影,你们会发现,当阿汤哥被米格28锁定时,扇翼是张开的。除此之外,扇翼能增加1G以上的过载,增加了机动能力。由于F14的翼套非常大而且厚实,虽然和日后诞生的翼身融合布局飞机还有差距,但是翼套提供的升力并不小,高速飞行时翼套上表面的高速气流会流向下表面,造成反压,减少升力。伸开扇翼后,相当于客机机翼两端的小翼,能够阻挡气流流向下表面。

两个扇翼使用液压动作筒控制,伸出的角度为15度。这两对机翼只安装在A型上,伊朗的波斯猫也有,到了B型以后,控制技术越来越先进,这对机翼也就取消了。

值得一提的是,F14还曾试验过用于增升的涡流发生器,安装在机头很靠前的位置,看起来非常奇怪。

F14的垂直尾翼有两个,稍微向外倾斜,可以减少涡流的干扰。为了提升稳定性,还在尾部发动机下方设计了腹鳍)。飞机的减速板有3块,一块位于机背,两块位于机腹。尾部是着舰钩,能承受67吨的冲击力,可以吊起来一辆坦克。前后起落架的强度都很高,毕竟F14是有史以来最重的舰载机之一,起落架的结构非常关键,其前起落架是双轮,主起落架则为单轮,比F15的起落架还要结实。

F14的整体气动布局非常独特,将两台发动机缩小间距,机翼调整到45度,基本就是个F15,而将机翼和机身融合在一起,将进气道短舱后移这就成了苏27。F14作为三代机的正式开端,的的确确影响到了很多三代机的设计,这也是后来F18EF转正之后很多人都不满意的一大原因。

F14后机身非常薄,而且剖面接近机翼,因此能产生额外的升力。F14的最大机翼面积为52.5平方千米,加上机身升力部分面积,总面积高达93.6平方米,翼载荷只有214.4千克每平方米,大仰角过失速飞行能力非常出众,这也是苏27同样具备此类能力的原因。不过和F15相比,这种布局增加了阻力,而且滚转惯量较大,滚转性能不如F15和单发的F16,好在可变后掠翼可以减少阻力,也算还是各有利弊吧。

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评论列表
  • 2024-12-12 22:18

    可变后掠翼飞机可不止F-14,图-22、图160、B-1B、F-111、米格-23、狂风都是,F-14是几种可变后掠翼战斗机里最成熟、战斗力最强的,但可变后掠翼被淘汰最主要的原因还是技术复杂、生产难度大,价格昂贵,维护保养复杂、使用费用高昂,妥善率低,所以虽然纸面数据遥遥领先同时代固定翼战机,但各大强国都不约而同逐步淘汰了这种设计,只有大毛图-22/160由于缺钱没有新机型可以替代。

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