超音速战斗机怎么画

作者：晨枫

航空的奥秘中，机翼发挥着至关重要的作用。从莱特兄弟的早期飞行时代至今，每一次航空技术的重大突破几乎都离不开对机翼的创新。机翼不仅产生升力，同时也是阻力的主要来源，更是实现超音速飞行的关键所在。

机翼产生的升力支撑着机身所载的人和物，机翼与机身的连接处成为承受力量的集中点，因此翼根需要极其坚固的设计以应对这一压力，从而增加了结构重量。尽管如此，机翼与机身的传统结构仍是现今飞机的主流设计，最新的波音787飞机也遵循这一设计原理。

机翼产生升力的原理是气流从前往后的流动。在这个过程中，升力的产生究竟是由贝努力效应造成的上下翼面之间的速度差异引起的，还是由机翼后缘的下洗气流造成的，我们不必深入探究。但机翼与机身的连接部在承受力量上确实存在高效率的问题。理想的设计是将所有的载重都集中在机翼内，这样可以最大限度地降低结构强度要求。理论上，如果升力恰好抵消重力，那么甚至可以用纸来制作飞机。实际上这几乎是不可能的，因为机身本身的重量就可能会压穿纸质的蒙皮。尽管如此，这仍然证明了采用只有机翼的飞翼设计是大有可为的。

诺思罗普公司很早就开始研究飞翼设计，早在40年代的N9M飞翼就是一个典型的例子。该公司甚至曾计划研制飞翼客机，让乘客们能够像飞行员一样欣赏飞行中的美景。今天最著名的飞翼当属B-2轰炸机，它采用了无传统机身的设计，使得相对较小的尺寸能够实现比B-52更大的载弹量和航程。

超音速飞行的挑战在于激波的产生。当飞机速度超过音速时，空气波动的传导速度仍然是音速，导致飞机前端的空气被急剧压缩，形成锥形的锋面。这种激波会导致压力急剧升高和降低，以及空气速度降至亚音速。尽管机头引发的激波是不可避免的，但如翼能够“躲避”在激波锥的后面，就可以有效避免激波阻力和压力剧变引起的颤振问题。除了大后掠翼外，短翼展机翼也可以实现这种“躲避”，但这又是另一个复杂的问题。

以X-15为例，其的梯形机翼就隐藏在机头的主激波锥之后，以避免机翼自身产生的激波阻力。相比之下，较长的平直翼在超音速飞行时必然会伸出机头的激波锥之外。而大后掠翼则能够巧妙地躲在机头激波锥后面，而不会导致额外的阻力。

大后掠翼虽然解决了超音速飞行的问题，但却带来了新的问题。随着后掠角的增大，纵向气流在机翼展向流动的分量增加，导致升力损失加剧。在速度降低时，机翼本身的升力就较低，升力损失会变得更加严重，因此大后掠翼的飞机起降速度较高，对机场跑道长度的要求也更为严格。

大后掠翼的另一个问题是巡航油耗较高。机翼的相对厚度是影响其性能的重要因素之一。对于同一个机翼而言，宽度和厚度已经固定，但如果增大后掠角，弦长会增加，相对厚度也会随之减小。

滑翔机的机翼具有较高的相对厚度和升阻比，加上较大的翼展，可以依靠空气中的上升气流长时间漂浮。相比之下，超音速飞机的机翼则较为。变后掠翼的设计旨在利用同一机翼在不同后掠角下的不同气动特性，以在不同速度下实现最佳性能。变后掠翼存在许多挑战，包括机械上的问题和总体布置上的困难。尽管在20世纪60年代时变后掠翼曾风靡一时，但由于重量、机械可靠性以及其他实际困难而逐渐消失。不过变后掠翼的概念仍然具有吸引力，如果能解决其存在的问题的话。斜翼设计便应运而生。斜翼在低速时表现为平直翼的特性而在高速时则展现出独特的后掠特性这样既能保证在不同速度下的最优性能又避免了变后掠翼的一些复杂问题正是其独特之处所在国防先进研究局DARPA和诺思罗普正在研究两种斜翼飞翼都是无人机一种是所谓在斜翼翼下吊挂一对发动机另一种在斜翼的两侧中段各吊挂一个发动机随着速度的增高斜翼的后掠角增大M1.2的时候已经达到65度的后掠角通常大后