飞机的灵魂在于机翼。1903年12月17日，莱特兄弟首次试飞了世界上第一架飞机“飞行者一号”，从此拉开了航空界对于飞机的广泛研究，其中就包括研究机翼形状对飞机性能的影响。今天，我们就来看看变后掠翼飞机的前世今生。

什么是变后掠翼？


为了知道什么是变后掠翼，我们首先就要知道什么是后掠翼，因为后掠翼是相对于平直机翼来说的。比如早期的飞机的机翼是与飞机机身基本上是呈九十度的，机翼从里到外差不多是一样宽，这种就叫做平直翼。而变后掠翼，顾名思义，就是把机翼向后偏折，还可以灵活在一定范围内变动的机翼。

为什么会出现变后掠翼？

（1）阻力


F-18 “大黄蜂”战斗机超音速飞行时产生的音爆云

随着飞机发动机技术的发展，飞机的飞行速度不断提升，甚至于达到几倍音速，人们就发现在高速情况下平直机翼的带来的阻力越来越大，使得飞机的航程变相缩短。这时有人发现，如果将机翼向后偏折，与机身呈一个小于九十度角度的状态，飞机高速飞行时的阻力会比在平直机翼状态下的小不少。

这就像我们平时切某些菜的时候，如果垂直的往下切的时候阻力就会比较大，但如果往下切的时候同时向后斜一点，就一般会比较轻松的切下去。毕竟，小时候削铅笔你总不会竖着削吧！

（2）升力


美国海军F-14舰载战斗机弹射起飞

后来美国等一些发达国家把一些特别需要高速飞行的飞机的后掠角就越做越大。甚至后来还专门研制了一架AD-1（Ames Dryden-1）飞机来研究机翼角度。然而万事皆有利弊，较大的后掠角度的确适合飞机高速飞行，但是在低速下情况下机翼的升力却下降了不少。

但对于一些可能需要低速作业的飞机，特别是对于需要在航母上短距离起降的舰载机来说，较大的后掠角度可能无法使飞机满载升空。这时有专家就提出了一个大胆的想法，把平直机翼和后掠翼拼凑在一起，在低速情况下使用平直机翼，在高速情况下使用后掠翼，于是，可变后掠翼飞机就出现了。


P.1101型战斗机模型

早在笫二次世界大战期间，德国就率先进行了这项研究，1944年7月德国梅塞思密特公司（Messerschmitt）研制出了P.1101型战斗机（未完工）。但实际上这种飞机只能在地面上调整机翼后掠角度，不是变后掠翼机的完全形态。由于美国诺曼底登陆作战战胜并迅速占领德国后，在此基础上于1948年开始了变后掠翼飞机的技术试验。


X-5机翼的后掠翼角度有三种状态，分别为20°、40°和60°

1945年，美军把纳粹尚未完工的P.1101战斗机原型运回美国。虽然在运输过程中损坏，但仍然把该战斗机原型送到在位于纽约布法罗的贝尔工厂，总设计师罗伯特·伍兹斯在P.1101战斗机的基础上改进研制出了世界上第一架真正能在空中调整后掠角度的变后掠翼机——X-5。


F-14“雄猫”战斗机

但因为其底子是来自德国的新飞机，所以X-5在试飞情况中也出现了不少严重的问题。后来经过多年的研发改进，美军在1964年12月研制出了世界上第一款实用型的可变后掠翼飞机——F-111战斗机。但是因为F-111战斗机的传动机构过于笨重和复杂，所以这架飞机一直都面临超重的问题。只被美国空军采购，海军放弃转而去招投标并于1974年服役了F-14“雄猫”舰载战斗机。


苏联的苏-17战斗轰炸机

由于那时处于华约与北约的冷战时期，红色帝国苏联也研制出了一款类似的战斗轰炸机——苏霍伊苏-7“装配匠-A”，但其最不擅长短距起飞。不仅如此，这款飞机对跑道的要求还特别的高。这显然不是苏联人想要的战斗轰炸机。又要飞得快，又要能够短距起降。苏联也就想到了采用变后掠翼。于是在苏-7的基础上，苏霍伊设计局（Sukhoi ）又设计研制出了苏-17，自此苏联也有了可变后掠翼的飞机。

可变后掠翼掀起风潮


图-160

从此世界上就掀起了可变后掠翼飞机的潮流。比如苏联先后推出米格-23战斗机、苏-24战斗机、图-22轰炸机、图-160“白天鹅”轰炸机，美国有F-14轰炸机、B-1“枪骑兵”轰炸机。欧洲也有狂风战斗机。然而对于这些飞机，特别是对于战斗机而言，可变后掠翼有设计结构复杂，重量大、可靠性差、成本高等诸多缺点。


狂风战斗机被塞成了个胖子

机翼转动的机构复杂，重量大；活动外翼的载荷全部集中在枢轴上，而枢轴又必须灵活地转动；固定翼内部必须留出足够的空间容纳缩进的外翼部分，固定翼与活动翼之间还需要有密封罩，以减小阻力等等。


航母甲板上长“猫”了

这些装置放在机翼里面，还把那原本可以放油的地方占得满满当当，造成战机航程缩小20%以上，所以到后来，当人们发现战斗机没有必要飞的那么快的时候，变后掠翼就突然变得不香了。

但是对于轰炸机而言，特别是像图-160这种战略轰炸机，投弹的很多时候都需要冲入敌区进行超声速突防。因此，变后掠翼在目前还是具有一定价值的。