“魔法之翼”助力苏联空军变革
可变后掠翼设计解决了 20 世纪 60 年代的技术挑战,彻底改变了苏联航空。
可变后掠翼设计的特点
1967年7月9日,莫斯科航展上的观众首次目睹了全新的米格-23和苏-17可变后掠翼战斗机。据俄罗斯卫星通讯社报道,这些战斗机被认为是革命性的第三代战斗机,将在未来几十年塑造苏联航空工业的格局。
军事分析家安德烈·科茨说:“这两种飞机采用的可变后掠翼原理使苏联设计师解决了一系列难题。”
此前,战斗机型号只有两种基本机翼设计:直翼和后掠翼。直翼赋予战斗机较高的升力系数,使飞行员能够轻松起飞,尤其是在战斗机满载弹药和燃料的情况下,同时还能在亚音速下提供稳定性,但这种设计在飞机达到超音速时会产生很大的阻力。而与机身长度成一定角度的后掠翼设计,可以帮助战斗机实现高速飞行,并具有更好的抗空气湍流能力,但其起飞时的升力不高。
可变后掠翼设计,又称“魔术翼”,综合了上述两种原理的优点,消除了它们的缺点,给米格23和苏17带来了诸多优势,为苏联军事航空工业带来了突破性的发展。
可变后掠翼的设计包括机翼铰链轴、内翼、中心翼和旋转机构。起飞和降落时,飞行员将机翼置于平直后掠位置,以最大程度地提高升力,从而缩短起降距离。飞行过程中,机翼会逐渐收起以减少阻力,战斗机的高速度将弥补因后掠机翼而损失的升力。当达到超音速时,机翼将处于最大后掠位置。
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米格-23战斗机的机翼展开和收放机构。图片来源:维基百科。 |
这种设计的缺点是重量较大,使得战斗机比固定翼战斗机更重。可变后掠翼的复杂结构也使其在野战机场的维修和保养变得困难,因为野战机场的基础设施比大型空军基地要差。
但可变后掠翼的优势以及当时许多先进的航空技术弥补了这些缺点。
科茨专家肯定地说:“一架满载武器和燃油、重量达20吨的米格-23战机起飞仅需450米跑道,比同等重量的现代米格-29战斗机短得多。米格-23机翼折叠时的最大速度可达2500公里/小时,与许多现代战斗机相当。”
米格-23 的高机动性、现代武器和电子系统帮助伊拉克飞行员在 1980 年至 1988 年间赢得了与伊朗战斗机的 30 多场空战。战斗机美国现役生产的F-4、F-5和F-14当时伊朗空军仅取得9场战斗的胜利,尽管F-14型号也采用了可变后掠翼设计。
科茨先生表示,美国军方也非常欣赏米格-23的设计。1980年,美国拥有约12架埃及制造的米格-23。
美国飞行员和技术人员仔细研究了米格-23。他们将其拆解成最小的部件,然后重新组装,并一直使用到1988年,用于空战训练。美国飞行员对米格-23出色的加速性能、速度特性以及舒适的座舱设计赞不绝口。他们认为这是米格 23 在近距离战斗中表现出色,但在远程决斗中表现较差。
米格 23 展示后掠和后掠翼模式。
然而,美国技术人员不得不用“糟糕透顶”来形容米格-23战斗机的维修和保养。这或许是其事故率居高不下的原因。自1970年服役以来,米格-23战斗机在服役的5047架中,有超过100架坠毁。
对于苏-17攻击机和出口版苏-20/22来说,后掠翼设计有效地支持了对地攻击和步兵支援任务。除了缩短起降距离外,后掠翼设计还使苏-17能够以中速攻击地面目标,使飞行员有更多时间更准确地识别和瞄准目标。
这一优势明显优于其前身苏-7B,后者采用固定后掠翼设计,巡航速度过高,对地支援能力不强。
米格-23和苏-17的经验是苏联和俄罗斯航空工业向前迈出的重要一步。它们为苏联设计米格-27强击机、苏-24战术轰炸机、图-22M/M3战略轰炸机和图-160战略轰炸机奠定了重要基础。苏-24、图-22M3和图-160至今仍在俄罗斯空军服役,直接参与了对叙利亚恐怖组织的打击。
图-160轰炸机的机翼后掠机构。
如今,可变后掠翼技术仅适用于轰炸机,因为轰炸机的作战效能很大程度上取决于其携带的武器数量。苏-27、米格-29及其升级版等现代战斗机则朝着不同的方向发展,采用了翼身融合设计。) 形成均匀的凸起表面。
翼身一体原理使苏联和俄罗斯的飞机设计师能够保留可变后掠翼的所有优点,而无需增加机身结构和重量。这种解决方案还使现代战斗机拥有超机动性,无需使用加力燃烧室即可达到超音速,而这正是当今战斗机的主要要求之一。
科茨总结说,50多年前在米格-23和苏-17上采用的可变后掠翼技术成功应对了20世纪60年代的挑战,并为几十年后的苏联和俄罗斯航空设计师提供了借鉴。
据VNE报道
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