主题：漫话眼镜蛇运动一二三 -- 锋芒

[编辑本段]翼刀的定义

　　翼刀是用物理的方法阻止附面层向外翼流动，以缓和翼尖分离。

[编辑本段]翼刀的历史

　　在二战后发展起来的喷气式飞机中，翼刀是一种比较常见的控制失速的手段。由于喷气式飞机速度非常快，经常在翼尖处出现气流分离（即高速气流使翼尖失去升力）的情况，这对飞机来说意味着可操控性能下降，是很危险的。 我国的飞机大多数有翼刀，这是由于我国的航空技术是由苏联引进的，苏联在米格15上就采用了四翼刀结构，我国在引进的过程中就直接照抄了过来。

　　至于说到先进，这个很难讲，只能说，翼刀结构是控制翼尖失速的各种手段中最简单的。而这种结构也不是苏联的首创，而是纳粹德国末日时期在自己的BA349“毒蛇”喷气式飞机上最先采用的，有资料称，二战结束后，苏联用缴获的BA349做蓝本生产出了米格15。

　　所以说，翼刀是一种二战时期的技术。根据风洞实验的结果，翼刀的效果不如一些后来发展的技术，但翼刀是很可靠的。

　　补充：翼刀装在机翼中部，是对气流控制的要求，如果装在翼尖，气流在接触到翼刀之前就已经发生气流分离了。而翼刀装在2/3处，在气流出现分离前就对其施加扰流作用，也就达到目的了。

　　翼刀的技术虽然古老，但也没必要妄自菲薄，马镫的技术出现在公元3世纪，现在不是也用得很好吗？过于先进的技术有一个成本问题，简单的技术实用就好。

　　附：升力形成的原理图

[编辑本段]翼刀的作用

　　二十世纪四十年代德国空气动力学家提出了将机翼向后斜置一个角度的后掠机翼（swept- back wing ），并很快被各国所接受，成了现代高速飞机和超音速飞机的标准技术。之后出现的三角机翼，变后掠机翼都是在后掠机翼基础上发展起来的。后掠角的大小表示机翼后掠的程度。通常所指后掠翼飞机的机翼后掠角（x ）多在25°以上，后掠角较小的机翼仍称平直机翼。 后掠机翼相对于过时的平直机翼是空气动力学上的一个巨大进步。当飞机飞行速度接近声速时，机翼上表面局部气流速度将超过声速，这将出现激波，引起激波后面的气流分离，使飞机阻力急剧增加。对于后掠机翼，垂直机翼前缘的气流速度分量（vcosx）低于飞行速度 v，从而可以在v已达到或超过声速时 ，vcosx还未达到声速。后掠翼还能减弱激波强度，降低波阻。

　　但是后掠机翼存在着一个缺点：上仰现象。所谓上仰是指当飞机迎角超过一定限度时，俯仰力矩就会发生不稳定转折，进而导致飞机进入上仰，引发飞机失控。这就极大限制了飞机可用迎角，这对强调大迎角，高攻角的现代战机来说是不可想象的。

　　导致后掠机翼上仰的主要原因是翼尖的分离（当然翼根效应也有影响，不过相比之下不足道而已）。由于后掠机翼翼尖在飞机重心之后，翼尖失速导致升力下降，进而引起抬头力矩。而产生翼尖分离过程则是：相邻剖面错位－>上表面弦向压力分布沿展向产生压差－>附面层向外翼流动－>翼尖附面层增厚－>翼尖分离。

　　翼刀的作用就是用物理方法破坏附面层向外翼流动来缓和翼尖分离，简单说就是改善飞机俯仰安定性。翼刀可以推迟上仰发生的迎角，但不能消除上仰的发生：由于翼刀的存在，内侧翼剖面将首先失速；当战机继续拉大迎角，翼刀外侧附面层仍然向翼尖流动，导致翼尖比内侧分离更加严重。另外翼刀内侧段的分离有可能比无翼刀时提前，导致机翼失速提前。

　　现代战机通常采用前缘缝翼（增加附面层能量，如Ｒafale），前缘襟翼（控制机翼气流分离，如F16）和前缘锯齿（即气动翼刀作用，如JAS39）来避免和推迟机翼上仰的出现。另外还有前缘修形（F15A）等做法。

　　这里着重说一下前缘锯齿。与苏联飞机相比，西方同时代的飞机多采用此种方式，堪称是另一种简单有效的方法。前缘锯齿的作用是，当有迎角时，锯齿两侧剖面的弦向压力分布不连续，气流在内段卷起，在机翼上形成旋涡，旋涡旋转方向阻止机翼附面层向翼尖方向发展，推迟分离。个人觉得其思路甚至比翼刀更巧妙些。Jas39是三代半战机中唯一用了前缘锯齿的，多少反映了其气动技术状态不如其它飞机。

　　我国和苏联早期的很多飞机都采用翼刀这种简单实用的附面层控制装置。之所以翼刀在东方沿用了较长时间，更多的是因为习惯和传统（在中国，特别是考虑到在80年代中期在西方影响进入以前几乎就是照搬）；也可以说是气动，自动控制系统落后。当然那时候我们的空气动力储备是不够。就那么一点点经费，能作什么？美帝验证技术的X系列就比我们建国以来所有型号都多。

　　现在飞机自动控制系统普遍数字微机化，它们控制的各种跗面层控制装置（前缘缝翼，前缘襟翼等），可以替代翼刀，效果比翼刀要好，所以翼刀渐渐淡出，泯然于历史矣。

　　作为我国第一个按西方标准设计的战机, JH-7的机翼道尽了我们的尴尬：翼刀和前缘锯齿同在。最初陈一坚总师出于稳妥而两者都采用，顺利保证了JH-7首飞，没有出现机毁人亡而导致型号下马的悲剧。尽管后来发现翼刀没什么作用而取消了。美帝F-100也采用了模拟控制系统控制前缘襟翼而不用翼刀，但后来有统计数字表明它的反应速度低于J-6的翼刀，效率也差很多，直接导致该机机动性下降，所以后来主要用于轰?ā?

　　至于10为什么没有翼刀那是因为10鸭翼诱导的脱体涡流可以有效吹除机翼附面层，提高升力，所以根本用不着。不过鸭翼也带来了静不安定性。这种布局的飞机，升力点在速度迎角等因素影响下变化是很大的。不过我国开展非常规布局的研究开始的比较早，许多问题还是解决了，比起欧洲某些方面还胜出。

　　FC-1比较特殊一点。首先它为了巴方能生产（611也图简单，省事，赚钱。。姑且不论）而很少用复合材料，因而出现了01号原型机抬头难的情况；加之一开始没上电传，为赶进度而勉强飞了。加翼刀是为了保险而作的临时之举，确保不出意外而全盘皆输。说到底倒不是因为611气动还停留在60年代。当然MIG的介入多少也说明了当时我们底气不怎么足，尽管只是技术咨询。美帝和毛子在气动上天文数字般的投入可不是都打水漂去了。

　　杨总师欣赏的前掠翼与后掠翼相比还是有优势的，比如结构，机动，起降等。但劣势更明显，它技术复杂，控制难，超音速机动性能也未算突出, 许多搞气动的都不看好,作为技术储备还是可以的。也许跟他是搞控制出身有关吧.

　　顺便提一下，前掠翼最初也是德国人先搞出来的。