「科普」二戰戰機為什麼下單翼居多?

二戰戰機為什麼下單翼居多?

飛機是有動力的重於空氣的飛行器,飛機之所以能在空中飛行並進行各種複雜的機動,主要得益於飛機機翼產生的升力以及副翼提供的橫側操縱力。作為飛機的重要部件之一,機翼通常由中翼、左右外翼和翼尖整流裝置構成,包括翼梁、翼肋、桁條和蒙皮等部分。中翼和外翼的後部還分別安裝有襟翼和副翼。作戰飛機通常在機翼下方掛載各種軍械外掛物,翼盒的內部可用於設定油箱和安放起落架。

「科普」二戰戰機為什麼下單翼居多?

二戰著名戰鬥機P-51採用下單翼結構(圖片來自網路)

根據機翼在機身上的配置關係,機翼可分為上單翼、中單翼和下單翼,各有不同的特點。通常,機翼的外形取決於飛機的氣動要求,機翼的結構形式取決於傳力、受力與強度。二戰時期,主要國家研製的戰機多采用下單翼,主要是基於兩個方面的考慮。

首先是考慮到便於設定飛機的座艙。二戰時期的戰鬥機大部分是二戰前設計的,二戰中設計的戰鬥機只是在二戰後期才投入使用。當時的戰鬥機的特點是,都配裝螺旋槳發動機(絕大部分發動機安裝在機頭部署,少量雙發戰鬥機安裝在左右機翼上),機體相對較小,起飛重量較輕。由於發動機的重量在全機重量中佔比較高,因此飛機升力中心也需要靠前,而飛機的座艙也在飛機靠前的位置。如果採用上單翼,飛行員上方的視線會受到機翼的遮擋,不便於空戰中觀察空中態勢;如果採用中單翼,中翼盒將穿過機身,影響座艙的設定,需要把中翼分成兩部分,在機身上的安裝就比較複雜;採用下單翼就最簡單,可以保證中翼的整體性,機翼與機身的連線最方便,座艙底板直接設定在中翼上,不受任何影響。

「科普」二戰戰機為什麼下單翼居多?

二戰著名的“噴火”式和P-47戰鬥機都是下單翼結構(圖片來自網路)

其次是考慮到有利於簡化主起落設計。二戰時期戰鬥機都採用後三點式起落架,主起落架在前。上世紀30年代以前的戰機多為固定式起落架,在設計時只需要考慮起落架的支撐問題。採用收放式起落架以後,就需要考慮主起落架的收放安置問題。主起落架收放後可以採用安置在機翼和機身上兩種方案,兩種方案都會對機翼在機身上的配置關係產生影響。主起落架安置在機身上時,主輪距會受機身寬度較小的影響,需要有較大的外斜臂對起落架形成橫向支撐作用,這不僅使起落架收放機構設計更加複雜,增加起落架的重量,而且機腹與地面的間隔需要增大,使飛機整體高度增加,所以二戰時期戰鬥機都不採用主起落安置在機身上的方案。主起落架安置在機翼上時,下單翼佈局的起落架長度最短,設計最簡單,重量最輕。

所以,綜合以上兩點,二戰時期的戰鬥機以下單翼為主。實際上,目前仍有相當部分的軍用初級教練機以及由此改裝的輕型攻擊機採用下單翼結構,足見該結構有其獨到的優點。

「科普」二戰戰機為什麼下單翼居多?

目前的“超級圖卡諾”輕型攻擊機也採用下單翼結構(圖片來自網路)