[科普中國(guó)]-三角翼

發(fā)展沿革

關(guān)于三角翼的概念，最早可以依靠歷史文獻(xiàn)追溯至16世紀(jì)。1529年至1556年間，率先提出多節(jié)火箭概念的奧地利工程師康拉德·夏斯（Conrad Haas）在其一本講述火箭、煙火、武器技術(shù)的著作中，不但提及多節(jié)火箭的原理和液體燃料混合技術(shù)，更提出了采用三角形平面作為火箭穩(wěn)定翼的構(gòu)思。這份手稿于1961年在羅馬尼亞錫比烏公共檔案中首次被發(fā)現(xiàn)（Sibiu public records Varia II 374）。至17世紀(jì)，波蘭立陶宛聯(lián)邦的軍事工程師卡齊米日·西門(mén)諾維茲（Kazimierz Siemienowicz）也再次提出了類似的方案。1

如同后掠翼，現(xiàn)代三角翼的發(fā)展也源于德國(guó)。德國(guó)著名的空氣動(dòng)力學(xué)家亞歷山大·李比希（Alexander Lippisch）在20世紀(jì)20年代開(kāi)始就致力于無(wú)尾三角翼的研究，并曾經(jīng)與霍爾滕兄弟（Horten brothers）聯(lián)合研制無(wú)尾三角翼式滑翔機(jī)和飛機(jī)，僅1921年至1945年間就設(shè)計(jì)了84種非常規(guī)布局設(shè)計(jì)和29種常規(guī)布局設(shè)計(jì)，更提出在無(wú)尾三角翼飛機(jī)的機(jī)翼前面設(shè)置鴨式前翼，改善三角翼飛機(jī)的操縱性能。1930年代于德國(guó)滑翔機(jī)研究所（DFS）工作時(shí)曾經(jīng)研究了一系列滑翔機(jī)及采用沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)的三角翼截?fù)魴C(jī)。在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束之前在梅塞施密特公司工作，期間設(shè)計(jì)了著名的火箭動(dòng)力三角翼戰(zhàn)斗機(jī)——Me-163。

二戰(zhàn)之后，李比希轉(zhuǎn)往美國(guó)，在康維爾公司參與了XF-92三角翼研究機(jī)和第一架實(shí)用的三角翼戰(zhàn)斗機(jī)——F-102的研制工作，在氣動(dòng)力設(shè)計(jì)方面起了重要作用。三角翼作為當(dāng)時(shí)一種新穎的設(shè)計(jì)，很快得到了各地飛機(jī)制造商的注意。法國(guó)的達(dá)索宇航自1950年代起開(kāi)發(fā)出“幻影”（Mirage）系列三角翼戰(zhàn)斗機(jī)。而英國(guó)也從德國(guó)和美國(guó)方面取得了李比希的研究成果作為參考，開(kāi)發(fā)了標(biāo)槍式戰(zhàn)斗機(jī)（Gloster Javelin）和火神式轟炸機(jī)（Avro Vulcan）。標(biāo)槍式戰(zhàn)斗機(jī)為了改善三角翼飛機(jī)在低空低速飛行的穩(wěn)定性和操縱性，增加了水平尾翼，同時(shí)擴(kuò)展了飛機(jī)重心范圍。蘇聯(lián)也采用了類似的結(jié)構(gòu)，茹科夫斯基中央空氣流體力學(xué)研究院（TSAGI）主力研究的有尾三角翼布局，不僅滿足了大迎角飛行的機(jī)動(dòng)性和操縱性，也能同時(shí)滿足高速飛行的需要，這種布局后來(lái)被應(yīng)用于米格-21、蘇-9、蘇-11、蘇-15等戰(zhàn)斗機(jī)。2

隨著技術(shù)進(jìn)步，為了進(jìn)一步三角翼的優(yōu)點(diǎn)，并減少三角翼自身氣動(dòng)局限的影響，各種改進(jìn)設(shè)計(jì)、措施相繼出現(xiàn)。從傳統(tǒng)的翼刀、機(jī)翼前緣鋸齒、機(jī)翼前緣襟翼，進(jìn)而將翼面改為雙三角翼，利用內(nèi)外不同的后掠角，平衡高、低速飛機(jī)的需要，例如瑞典薩博-35戰(zhàn)斗機(jī)、印度光輝戰(zhàn)斗機(jī)、中國(guó)殲-7MG戰(zhàn)斗機(jī)等；另外也有采用經(jīng)過(guò)精細(xì)計(jì)算的S型前緣曲線三角翼，例如協(xié)和飛機(jī)、F-16XL戰(zhàn)斗機(jī)。而現(xiàn)今更廣泛運(yùn)用的技術(shù)是鴨式前翼，例如法國(guó)幻影4000戰(zhàn)斗機(jī)、以色列幼獅戰(zhàn)斗機(jī)、中國(guó)殲-10戰(zhàn)斗機(jī)等。

技術(shù)特點(diǎn)在超音速飛行中，機(jī)鼻形成的沖擊波到達(dá)三角翼的大后掠前緣時(shí)，會(huì)使三角翼產(chǎn)生非常高的氣動(dòng)效率。在大迎角飛行時(shí)，三角翼的前沿還能產(chǎn)生大量氣流，附著在上翼面，能提高升力。雖然三角翼在高空超音速飛行時(shí)非常理想，但卻不利于低速飛行時(shí)的機(jī)動(dòng)性和操縱性，如在起飛、降落和低空對(duì)地攻擊的時(shí)候，并對(duì)飛機(jī)油耗帶來(lái)不利影響。

衍生類型而隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，三角翼也衍生出各種改型和形態(tài)，以下為幾種常見(jiàn)的衍生形態(tài)。

純?nèi)且?/p>

有尾三角翼

鴨式前翼三角翼

復(fù)合三角翼（雙三角翼）

曲線三角翼（S型前緣三角翼）