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曾經風靡一時的可變後掠翼,為啥被淘汰了?
送交者: 三把刀 2026年09月14日18:01:55 於 [軍事天地] 發送悄悄話

有些戰機的機翼會在飛行中改變角度。低速起飛、降落時,機翼從後掠位置向外展開;高速飛行時,翼尖向機尾方向收起,後掠角增大。這種設計叫可變後掠翼。

它要解決的是飛機設計中的一個老難題。飛機低速飛行時,需要更大的升力。機翼展開後,有效展長更大,飛機更容易被托起來,降落速度也能降低。可一旦進入高速飛行,尤其接近或超過音速時,展開狀態的機翼又會帶來更大阻力。工程師於是想到,能不能讓同一副機翼在不同速度下改變姿態,低速時展開,幫助飛機獲得升力;高速時後掠,幫助飛機減小阻力、提高速度。

反觀自然界,鳥兒滑翔時張開翅膀,俯衝時收緊雙翼,可變後掠翼的想法跟鳥的飛行方式很像。但要讓幾十噸重的金屬機體在空中改變外形,要靠很多東西。更麻煩的是,機翼一動,飛機的受力狀態也會跟着變,氣動特性可能也會發生變化。如果處理不好,飛機反而可能變得難以控制。

F-111把可變後掠翼帶上戰場

真正把可變後掠翼帶入實戰時代的是美國F-111。20世紀60年代初,美國空軍想要一架能貼地高速突防的攻擊機,美國海軍則想要一架能從航母起飛、遠距離攔截蘇聯轟炸機的艦載截擊機。為了節省研發經費,五角大樓希望用一個共同機體同時滿足兩個軍種,F-111由此誕生。

然而,美國空軍要的是低空高速突防,也就是貼着地面衝進去。海軍要的是航母適配和遠程艦隊防空,也就是從航母上飛出去,兩邊需求差得很遠。

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掛載4枚500磅級“寶石路”II激光制導炸彈和“鋪路釘”瞄準吊艙的美國空軍F-111F戰鬥轟炸機。海灣戰爭期間,F-111F因精確打擊能力突出而備受重視。

不過單看技術,F-111確實很超前。它的機翼可以根據飛行狀態調整角度。起飛和降落時,機翼從後掠位置向外展開,幫助重載飛機在較短跑道上完成起降。高速飛行時,機翼大幅後掠,阻力減小,飛機就能飛得更快。它還配備地形跟隨雷達,能在夜間或惡劣天氣中貼近地面高速飛行。

然而,執行低空突防時,飛機會在高空打開地形跟隨雷達,由系統帶着機頭向下俯衝。機組眼看着地面越來越近,飛機卻還在繼續下降,直到貼近預定高度,再以高速沖向目標。飛行員要盯緊儀表,導航員要尋找目標並校準攻擊線,雙方配合稍有失誤,後果都很嚴重。

F-111早期問題不少,它的發動機、進氣道、雷達和機翼結構都曾出過問題,試飛和早期作戰中也發生過事故。可隨着一輪輪改進推進,F-111終於證明了自己。它能在惡劣天氣中起飛,依靠儀表攻擊肉眼看不見的目標,也能使用精確制導炸彈打擊堅固目標。到海灣戰爭時,F-111已經成為美軍重要的精確打擊平台。澳大利亞皇家空軍也長期使用F-111,看重的正是它航程遠、速度快、能低空突防的綜合能力。

海軍沒留下F-111B,卻等來了F-14

美國海軍需要的是一架能保護航母編隊的遠程截擊機,F-111的海軍版叫F-111B。它要帶大型雷達和不死鳥遠程空空導彈,在敵方轟炸機發射反艦導彈前,就把威脅攔在遠處。從這個角度看,F-111B也挺有價值。可艦載機不能只看武器,還要適合航母甲板操作,着艦速度不能太高,重量和尺寸也不能太誇張。F-111B為了兼顧各種要求,機體越改越重,許多海軍飛行員都不想要它。越南空戰的經驗也讓美國海軍越來越重視近距空戰和機動性,他們真正想要一架能打空戰的戰鬥機,而不是笨重的大型截擊機。

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1969年,F-111B在NASA艾姆斯研究中心進行風洞試驗。經過改進後,它已具備航母起降能力,並能作為遠程導彈平台執行艦隊防空任務,這正是美國海軍最初設想的方向。

F-111B最終被放棄,但格魯曼公司參與過F-111B項目,積累了可變後掠翼、大型艦載機和遠程導彈系統的經驗。後來,這些經驗轉移到了F-14上。

F-14繼承了可變後掠翼的思路,卻更符合海軍需求。它既能掛載不死鳥導彈執行遠程艦隊防空,也能進行空戰,還能在航母上起降。它的機翼可以自動調整角度。低速起降時展開,高速飛行時後掠。飛行員不用時時手動調整,機上計算機會根據高度和速度選擇合適角度,再由液壓機械系統帶動機翼轉動。也正因為這副會變形的翅膀,F-14成了冷戰時期最有辨識度的艦載戰鬥機之一。

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航母甲板上長“貓”了

可變後掠翼為什麼不造了?

可變後掠翼優點多缺點也多,這套系統需要沉重的轉軸和液壓設備等。結構越複雜,維護成本就越高。機翼根部和轉軸還要承受巨大載荷,服役時間一長,就容易出現疲勞、老化和腐蝕問題。

後來,發動機推力越來越強,固定翼氣動設計越來越成熟,電傳飛控也能幫助飛機在複雜狀態下保持穩定。工程師逐漸可以在不改變機翼外形的情況下,讓飛機兼顧多種任務。相比之下,可變後掠翼的重量、成本和維護壓力的性價比就很低了。

F-111證明了可變後掠翼可以支撐遠程低空突防,F-14則把它變成了艦載戰鬥機最醒目的標誌之一。只是到了後來,飛機不再非要靠會動的翅膀解決問題。

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