文|谷火平
飞机之所以能飞上天，与机翼有着密切的关系，机翼是产生升力的重要部件，一般分为左右两个翼面，对称地布置在机身两边。莱特兄弟发明飞机后的一段时间内，由于当时的工艺和技术不像现在这样发达，加之发动机性能较差，飞机的飞行速度很慢，为了让飞机获得足够的升力并更好地对飞机进行控制，最早的飞机往往拥有上下两层机翼。不过，这种设计存在着很大的缺陷，那就是两层机翼的存在会增加飞行阻力和飞机的重量，极大地限制了飞机的机动性。到了二战期间，随着技术的进步，两层机翼的设计几乎绝迹，奇特的椭圆形和梯形机翼成为当时战斗机的主流配置。
椭圆形机翼的代表当属英国研制的“喷火”战斗机。英国的技术人员之所以会为“喷火”设计椭圆形的机翼，主要有两方面的原因，第一，椭圆形的机翼所产生的阻力是最小的，这能提升“喷火”战斗机的机动性；第二，英国皇家空军希望在“喷火”的机翼内部安装8挺机枪，即每一侧的机翼都需要容纳4挺机枪，这打破了设计人员对“喷火”最初的设计，一开始，设计人员希望“喷火”的机翼前缘能够更薄，但为了安装机枪，也只能让“喷火”战斗机的机翼前缘变厚。最终，“喷火”战斗机的机翼就成了椭圆形机翼，这款战机在二战期间表现突出，从侧面证明了椭圆形机翼的作用。
不过，椭圆形机翼并非没有缺点，这种机翼的缺点主要集中于制造阶段，其制造工艺较为复杂，很难制造，为了降低制造难度并尽量保留椭圆形机翼的优点，航空强国研发出了梯形机翼。梯形机翼的原理并不复杂，即用两到三个梯形构成近似的椭圆，这样做既能保留椭圆形机翼减小阻力的特性，又能降低制造难度。二战之中，采用了梯形机翼的战斗机主要有美国的P-51、苏联的杜-2和日本的“零”式。
可以发现，无论是椭圆形机翼，还是梯形机翼，它们都几乎与飞机机身垂直，被称为平直机翼，除了便于安装，平直机翼也能为飞机提升最大的升力，其缺点是不利于飞机的高速性能。当装有平直机翼的飞机进行高亚音速飞行时，其机翼前缘会提早产生激波，使飞行阻力增加。二战结束后，美国、苏联、英国等航空实力雄厚的国家开始研制超音速战斗机，这些国家在飞机的试飞过程中发现了平直机翼的不足。解决的办法便是增加飞机机翼的后掠角度，这可以很好地延迟“激波”的产生并减少阻力。上世纪五十年代，美苏超音速战斗机大量服役，这些战斗机几乎都采用了后掠翼。
为了获得更快的飞行速度，上世纪五六十年代，超音速战斗机机翼的后掠角度越来越大，这在提升战斗机飞行速度的同时，也降低了战斗机的可靠性，为了提升战斗机的可靠性，设计人员不得不加重钢梁、加厚蒙皮，但这种做法加重了战斗机的重量，进而影响了战斗机的速度。为此，航空强国的技术人员把后掠机翼的前缘和平直机翼的后缘结合起来，设计出了三角翼飞机，三角翼飞机的两侧机翼连起来就是等腰三角形，这种设计大大增加了当时的飞机的刚度。知名的超音速侦察机SR-71“黑鸟”便采用了三角翼，它能够以3.5马赫的速度飞行，很好地兼顾了飞行速度和机体的可靠性。时至今日，各国战斗机的机翼形状已经与二战期间的战斗机存在着巨大的差异，人类科技进步的速度可见一斑。（开云霁）
本文由军迷圈转码显示
查看原文
