三角翼飛機(jī)空中的“三角傳奇”

三角翼飛機(jī)，指的是機(jī)翼前緣后掠、后緣基本平直、機(jī)翼俯視平面形狀為三角形的飛機(jī)。根據(jù)機(jī)翼在機(jī)身上的相對(duì)位置，有上單翼、中單翼和下單翼3種類型。

后掠翼“智斗”隱形的飛行障礙

三角翼布局的飛機(jī)的誕生與后掠翼有一定關(guān)聯(lián)。后掠翼指的是機(jī)翼前、后緣向后伸展，并與機(jī)身斜交的機(jī)翼。

當(dāng)飛機(jī)飛行速度（垂直于機(jī)翼前緣的速度）接近聲速時(shí)，機(jī)翼上表面的局部氣流速度會(huì)超過聲速，出現(xiàn)激波（關(guān)于激波詳見《知識(shí)就是力量》2022年11月刊）。激波會(huì)增加飛機(jī)的飛行阻力，產(chǎn)生波阻。

而后掠翼，由于其垂直機(jī)翼前緣的氣流速度分量低于飛行速度，只在更高的飛行速度下才出現(xiàn)激波，也就是說它可以推遲激波的產(chǎn)生。此外，后掠翼還能夠減弱激波強(qiáng)度、降低波阻。

后掠翼出現(xiàn)后，被廣泛應(yīng)用在噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)上，這使戰(zhàn)斗機(jī)的飛行性能得到大幅提升。在這之后，有人提出了三角翼布局。

三角翼：

厚度與氣動(dòng)性的完美平衡

三角結(jié)構(gòu)具有良好的穩(wěn)定性，而三角形狀的機(jī)翼能使機(jī)翼兩側(cè)的氣動(dòng)中心更靠近機(jī)翼根部，減小根部的受力載荷。

同時(shí)，由于三角翼機(jī)翼根部的翼弦（詳見《知識(shí)就是力量》2023年6月刊）很長(zhǎng)，在機(jī)翼相對(duì)厚度一定的條件下，機(jī)翼根部絕對(duì)厚度大。也就是說，設(shè)計(jì)人員可以在不影響機(jī)翼氣動(dòng)性的前提下，增加機(jī)翼厚度。這不但能夠大大增加機(jī)翼根部的強(qiáng)度，有利于飛機(jī)承受高速飛行中的高載荷，而且增大了收納起落架和儲(chǔ)油的空間。

超聲速飛機(jī)的“殺手锏”

在飛機(jī)機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)平衡與可控制性主要通過機(jī)翼壓力中心的改變來實(shí)現(xiàn)。

壓力中心就像是飛機(jī)的天平支點(diǎn)，它決定了飛機(jī)能否在飛行中保持平衡。因此，它也成為機(jī)翼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素之一。

對(duì)于采用三角翼設(shè)計(jì)的飛機(jī)，在突破聲速前后，機(jī)翼壓力中心向后移動(dòng)的幅度較小，這意味著飛機(jī)在突破聲速實(shí)現(xiàn)超聲速飛行時(shí)的平衡性更好，這也是不少超聲速飛機(jī)選擇三角翼布局的一個(gè)重要原因。

此外，對(duì)于戰(zhàn)斗機(jī)而言，三角翼的銳利角度能夠更有效地減少雷達(dá)波的反射，從而增強(qiáng)其隱身能力。

在未來，隨著科技的不斷進(jìn)步，相信三角翼飛機(jī)的性能將不斷提升，為人們的空中之旅帶來更多驚喜和便利。

（責(zé)任編輯 / 高琳 美術(shù)編輯 / 周游）