文章编号：14314 / 更新时间：2024-03-02 23:58:25 / 浏览：次

第二次世界大战结束后，苏联接收了纳粹德国的Ju-287前掠翼轰炸机项目的相关设计资料与大量研发人员，并在此基础上进一步进行试、改进相关设计，积累了丰富的与前掠翼设计有关的技术。

上世纪80年代初，苏联启动了新一代战斗机的研发计划，以在技术、性能上对美国空军的先进战术战斗机。雅科夫列夫、苏霍伊以及米高扬分别参加了竞标，其中苏霍伊设计局提出了鸭式前掠翼方案。这种设计在提高机动性大迎角控制上具有明显优势，但由于技术风险的原因未被军方采用。考虑到该设计方案具有良好的技术验证功能和未来应用前景，军方特许苏霍继续此方案的研发，但相关资金由其自行筹集。

设计方案以S-22的代号开始进行。最初S-22的进展并不顺利，后来在苏-27总设计师西蒙及中央航空流体力学研究所的支持下，S-22方案被推倒重来，后续以S-32为新代号，并于1988年完成初步设计。

苏联解体后，由于密制度的放松以及苏霍伊吸引国外客户的需要，该设计被大量媒体报道，并重新以S-37代号命名。1997年9月，S-37首次完成试飞。2002年，苏霍S-37设计进行改进后，正式命名为苏-47（Су-47Берку特）。

前掠翼设计可减小波阻，减少弯矩，相较于常规布局，飞机失速能有明显改进。但前掠翼设计本身存在气动弹性发散问题，增加的升力会同时导致机翼的扭曲变形程度增大，最终导致机翼折断。

中央航空体力学研究所的专家针对此问题进行了研究，并取得突破，将复合材料应用于前掠机翼的生产，使前掠翼设计成为可能。据相关资料显示，苏-47机翼面板有90%采用复合材料。

苏-47配备了高度自动化的操纵系统，具有良好的低空低速机动能力和超机动能力，可完成零速机动动作，同时保持航迹稳定的情况下，完成定点转弯和定点筋斗，可随时调整飞机头部指向敌机实施攻击。

由于飞机的升阻比大，故飞机的作战半留空时间较大，再加上飞机能够不加力超音速巡航，它可以迅速到达作战空域。苏-47的主要性能参数如下所示：

可惜的是，苏-47最被军方采用。前掠翼作为一种非常规设计，仍有许多问题需要解决，但苏-47研制过程中积累的相关技术指导了后续苏-57的设计研发。 （相关图片、料来自网络）

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为什么有的飞机的机翼向前掠起，与大多后掠式有何不同之处

前掠翼技术的四大优势▲结构优势 前掠翼结构可以保障机翼与机身之间更好地连接，并且合理地分配机翼和前起落翼所承受的压力。 这些优势用其它方法很难达到或者不可能达到，它大大提高了飞机在机动时、尤其是在低速机动时的气动性能。 此外，前掠翼的结构设计，还可使飞机的内容积增大，为设置内部武器舱创造了条件，同时也大大提高了飞机的隐身性能。 ▲机动优势前掠翼技术可使飞机在亚音速飞行时具有非常好的气动性能，从而大大提高其在仰角状态下的机动性。 若前掠翼布局与推力矢量控制系统综合使用，还可使其在空战中更具优势，其近距空战机动能力将成倍地提高。 前掠翼在气动方面有着独特的优势，它的升阻比高；能保证机翼与机身之间更好的连接；有利于起降；并且，它的最大好处在于机动性，这种优势在亚音速范围内最为明显。 如果将前掠翼布局与推力矢量控制系统综合使用，飞机在空战中更是如虎添翼。 ▲起降优势 与相同翼面积的后掠翼飞机相比，前掠翼飞机的升力更大，载重量增加30％，因而可缩小飞机机翼，降低飞机的迎面阻力和飞机结构重量；减少飞机配平阻力，加大飞机的亚音速航程；改善飞机低速操纵性能，缩短起飞着陆滑跑距离。 据美国专家计算，f－16战斗机若使用前掠翼结构，可提高转变角速度14％，提高作战半径34％，并将起飞着陆距离缩短35％。 ▲可控优势 使用前掠翼结构可以提高飞机低速度飞行时的可控性，并能在所有飞行状态下提高空气动力效能，降低失速速度，保证飞机不易进入螺旋，从而使飞机的安全可靠性大大提高。 前掠翼技术的不足当然，前掠翼也并非十全十美。 比如它技术复杂，对与之配套的相关技术要求比较高，气动部件强度要求大，而且翼尖振颤的问题至今无法彻底解决。 所以目前还是很少有战斗机采用这种布局。 不过它毕竟代表了一种飞机的发展方向。 由于材料的制约，人类一直无法克服机翼前掠所带来的“气动弹性发散”问题，使得前掠翼的独特优势一直无法发挥，也因此，前掠翼一直无法得到广泛的应用。 直到20世纪70年代，复合材料机翼结构的应用，才使得前掠翼的发展柳暗花明。 前掠翼技术的完善1947至1948午，苏联对ll-3前掠翼实验机进行了测试，该机以火箭为动力，最大速度为1150公里／小时(0．95马赫)。 因为结构上的问题无法解决，在其后数十年间，苏联没有什么进展，美国也不例外。 进入20世纪70年代，两项科研成果给前掠翼飞机的研究带来了转机，这就是复合材料技术的进步和机翼刚性分布计算机计算法的应用。 前者为前掠翼提供了更轻、更强的结构，可使机翼在扭曲时不至于折断，后者则使机翼在面临离散效应时能够只弯曲而不扭曲，这就解决了因机翼扭曲而造成的负面气动效应问题。 在此基础上，苏联改进了以米格-23和苏-27作为研究对象的前掠翼风洞模型设计，为进行前掠翼战斗机设计的苏霍伊设计局提供了不少宝贵的试验数据和经验。 同时，苏霍伊设计局自己也制造了1架前掠翼滑翔试验机，用以验证大迎角飞行能力以及失速、螺旋等特性。 试验结果表明，前掠翼战斗机维持大迎角飞行的时间可达到苏-27的3至4倍，而苏-27则具有相当出色的大迎角飞行性能。 70年代以后，出现了利用复合材料结构的弯扭变形耦合效应（即通过布置不同纤维方向铺层）克服上述现象，同时由于变弯度技术、放宽静稳定度技术和电传操纵控制技术等的发展，前掠翼飞机遂又受到航空界的重视。 美国在研制f-16时电曾提出了一个前掠翼方案。 据他们估计，这种方案与f-16相比，其转弯角速度可增加14％，作战半径可增大34％，起降距离可减少35％。 1984年12月24日，美国格鲁曼公司的x-29成功首飞，比较成功地解决了前掠翼飞机的“气动弹性发散”问题，虽然它并没有完全解决前掠翼在超音速时的发散问题，但它在航空基础领域和先进技术方面做出了大量的积累，为美国航空强国之路的建设带来了一笔宝贵的财富。 随着材料技术的发展，刚度更高，质量更轻的材料必将能为解决前掠翼的“气动弹性发散”问题奠定基础，前掠翼也将会得到推广、流行。

苏47的前掠翼有什么好处

与其他形状机翼相比，前掠翼具有许多突出的优点。 前掠翼的许用迎角大，可增大飞机的转弯角速度；阻力小；不会出现翼尖气流分离现象，故可增大升力，从而显著提高飞机的升阻比；另外还可改善布局，减小迎面对雷达波的反射面积。 美国在研制 F-16 的过程中，也曾研制了一架带前掠翼的原型机 SFW/F-16，在机翼后掠角为 -20°～-25° 的条件下，按计算，飞机的转弯角速度可提高 14%，飞机的活动半径可增大 34%，起飞着陆距离可缩短 35%～50%。

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