后掠翼理论与实践
滑翔机 TsAGI-2 或 BP-2 在飞行中。 你可以看到机翼的形状。 照片 Airwar.ru
自二十世纪三十年代中期以来。 来自不同国家的科学家和设计师正在研究反后掠翼的主题。 研究表明，与传统方案相比，这种飞机架构具有许多重要优势，并且具有特别的实际意义。 然而，它并没有被广泛使用，也无法取代其他设计。 此外，这种技术解决方案仅在某些领域表现良好。
直接或消极
自上世纪中叶以来，所有主要级别的大多数飞机都配备了前掠翼。 这种方案可以减少正面和波浪阻力，以及减少结构上的空气动力载荷。 所有这些都有助于提高飞行速度，提高机动性和其他参数。
然而，后掠翼由于部分气流沿平面移动而具有缺点。 因此，在某些飞行模式下，取决于所达到的攻角，即所谓的。 最终效果。 沿平面移动的气流开始从尖端脱离并产生涡流，从而降低整体升力、削弱稳定性并干扰副翼的操作，从而破坏可控性。
三十年代，苏联和外国科学家和设计师提出了一种解决后掠翼问题的独创方法——反向后掠翼（KOS）。 建议改变前缘的位置，使尖端位于机翼根部之前的气流中。
别利亚耶夫设计的经验丰富的 DB-LK 轰炸机。 照片 Airwar.ru
在这样的机翼上，气流的纵向分量不会移动到尖端，而是移动到中心部分，然后沿着机身离开。 因此，最终效果仅发生在大迎角时，不会干扰副翼的操作。 增加后掠和正确选择机翼几何形状可以增强这些效果。 所有这些都导致了机动性的提高，并为建设性提供了新的机会。
然而，KOS 也不是没有严重的缺点。 流动的细节导致特殊的负载，有一个所谓的。 弹性正散度。 具有很大力量的流动使平面围绕其纵轴扭转，因此存在损坏或破坏结构的风险。 对使用的材料和施工技术有特殊要求。
早期实验
第一架配备 KOS 的飞机被认为是由 V.P. 设计的苏联滑翔机 BP-2 或 TsAGI-2。 别利亚耶夫，建于 1934 年。该装置显示出良好的空气动力学特性，并普遍证实了创建和使用 SOS 的基本可能性。 后来，别利亚耶夫建造并测试了新的实验滑翔机。
几年后，根据他的项目建造了一架 DB-LK 轰炸机。 双机身双引擎机器有“飞翼”的迹象，并且在反向扫掠平面方面逐渐变细。 在 1939-40 年的试验中。 该飞机表现出良好的飞行特性，但其特点是稳定性降低。
正在建造中的德国 Ju-287 飞机。 维基共享资源照片
三十年代，KOS 的主题也被带到国外。 例如，在波兰建造和测试了几架经验丰富的滑翔机，但第二次世界大战阻止了该方向的进一步发展。 早在战争期间，德国就开始发展这个话题。 1944 年 287 月，德国飞机制造商将一架实验性的 Ju-23 飞机试飞，沿前缘扫掠 -800°。 这种机器的估计速度超过XNUMX km / h，但机翼的扭曲迫使测试在达到之前停止。
战后，这个项目被开发出来。 苏联 OKB-1 的德国专家开发了类似设计的实验飞机 EF-131。 考虑到以往测试的经验，决定减少扫频。 但是，负载问题并没有消失。 该项目被认为不成功并关闭。
第一次成功
然而，在早期 故事 KOS取得了一些成功。 因此，早在 1936 年，由英国 Westland 公司开发的 Lysander 多用途飞机进行了首飞。 这是一个高翼支柱，机翼前缘断裂。 飞机的根部有一个明显的负扫描，控制台有一个较小的。 这台机器由两名飞行员驾驶，她携带机枪和小口径炸弹。
“Lysander”表现出高飞行性能并与KVVS一起服役。 这种机器的生产始于 1938 年，一直持续到 1942 年。 建造了近 1700 架飞机。 因此，Lysander 成为历史上第一架量产且最庞大的 KOS 飞机。
博物馆中的民用 HFB-320。 维基共享资源照片
四十年代后期，苏联开发了 KOS 的主题，并在 1950 年一架实验性短程飞机 Il-14 起飞。 它的特点是机翼沿前缘扫掠-3°； 中间部分是发动机短舱。 这种技术解决方案改善了空气动力学并提高了所有主要模式的性能。
IL-14 被证明是一台成功的机器，进入了一个大系列并在不同的生产线上大规模运行。 为了我们自己的需要和出口，我国已经建造了近 1350 架这样的飞机。
1966 年，德国 Hamburger Flugzeugbau 公司的 HFB-320 Hansa Jet 多用途飞机投入使用。 最大起飞重量超过 9,2 吨的机器收到了一个锥形机翼，后掠角为 -15°，尖端机械化和油箱。 该飞机的速度为825 km / h，并表现出高起飞和着陆特性。 机组人员由两名飞行员组成； 客舱最多可容纳 12-15 人。
足够高的性能引起了几个客户的兴趣，HFB-320 进入了系列。 制造了 47 辆汽车。 起初，这架飞机仅用于客运航线，但后来德国联邦国防军开始对它产生兴趣。 在一个成功的平台上，一架干扰飞机完成了。
需要注意的是，自 13 年代和 700 年代以来，CBS 主题在国外运动滑翔机制造商中广受欢迎。 几十年来，已经开发了许多这样的项目，有些已经达到了大系列。 因此，同类中最大的是 XNUMX 年代中期 Schleicher ASK XNUMX 的西德滑翔机，由一系列大约XNUMX 台
实验飞机格鲁曼 X-29。 美国国家航空航天局的照片
军事经历
民机工业取得成功后，恢复了对战斗SOS课题的研究 航空. “新一代”的第一个项目是由美国公司格鲁曼公司与 DARPA 机构合作创建的。 索引为 X-29 的程序的目的是开发一种采用现代技术和组件建造的不寻常设计的飞机的设计。
X-29 广泛使用复合材料制造以满足设计负载。 滑翔机收到了一个前水平尾翼和一个扫掠为-30°的机翼。 另一项创新在车载设备领域进行了测试。 该飞机配备了带有三台控制计算机的电传控制系统。 所有这一切都使得机器静态不稳定并充分测试 KOS 的机动潜力成为可能。
X-29 的飞行测试始于 1984 年，使用了两架原型机。 总的来说，设计特征和能力得到了确认。 此外，复合材料和计算机化 EDSU 表现出最佳性能。 然而，X-29 项目被认为是不成功的。 他不仅展示了一个不寻常的机翼的所有优点，还揭示了它的一些缺点。 进一步的发展被认为是没有意义的。
自八十年代初以来，在苏联/俄罗斯创建了一个类似的项目。 苏霍伊设计局开发并测试了一架实验性 S-37 或 Su-47 飞机，也称为 Berkut。 这台机器的第一次飞行发生在 1997 年，接下来的几年都在进行实验。
俄罗斯 Su-47 Berkut。 照片 Airwar.ru
该飞机是根据“整体纵向三翼飞机”方案制造的，带有前水平尾翼和尾翼稳定器。 机翼具有复合结构和梯形形状。 机翼的流入有75°的正后掠，然后是过渡部分，控制台的前缘有-20°的后掠。 使用了具有多个冗余和备用液压系统的计算机化 EDSU。
根据已知数据，S-37 证实了所有初步估计。 他展示了 KOS 和新控制系统的巨大潜力和能力，但是，他指出存在特有的空气动力学困难。 在这方面，在 47 年代初期，KOS 的工作被缩减了。 与此同时，建造的 Su-XNUMX 仍在服役 - 它被用作有前途的 PAK DA 计划的飞行实验室。
作为 KOS 军事用途的一个有趣例子，人们应该回想起 129-1990 年服役的美国 AGM-2012 ACM 空射巡航导弹。 它被建造在一个形状独特的船体中，并有一个折叠的前掠翼。
奇怪的是，在这种情况下，KOS 不是用来改善空气动力学和飞行数据，而是作为隐形技术的一个元素。 当从正面或下面照射时，笔直或扫过的前缘将雷达信号向前或向侧面反射，从而增加了飞机的 RCS。 反过来，KOS 将信号反射到机身，这不允许他返回雷达。
巡航导弹 AGM-129 ACM 在飞行配置中。 美国空军照片
对于个别目的地
因此，在对真实飞机的大量研究和测试过程中，后掠翼证实了其所有计算能力和优势。 此外，它表明在开发新项目时需要考虑一些限制和问题。
需要注意的是，只有带有 KOS 的飞机的个别样品达到了量产，并且它们都属于几个类别。 这些是滑翔机或轻型飞机，以及民用班轮。 尽管设计人员付出了所有努力，但配备 KOS 的超音速超机动战斗机尚未取得超越测试的进展。
原因很简单。 滑翔机或客机可以实现 SOS 的主要优势并提高飞行性能，而不会使设计过于复杂。 反过来，制造机动战斗机需要新的材料和技术，使其能够承受所有特定载荷。 正如实践表明的那样，即使是计算机和复合材料也无法解决所有此类问题并保证安全操作和战斗使用。
未来KOS的方向很可能会继续发展。 将在不同的国家进行试验，并创造新的设备模型。 然而，人们不应期望在这一领域取得快速进展。 此外，该计划的应用很可能仅限于轻型和客运航空，包括。 非机动。 反过来，作战航空将继续使用经过验证的概念。
信息