飛機撲動翅膀

如果留心觀察一下我們所見到的飛機，會發現有些飛機的翅膀像伸直兩臂的人，筆直地伸向兩側，而另一些飛機的翅膀則以一定角度向后傾斜。在航空領域，前一種機翼叫平直翼，后一種機翼叫后掠翼。噴氣式飛機出現以后，人們發現只有采用后掠翼，才能適合高速飛行的需要，特別是超音速飛機，必須采用后掠翼設計。

早期的螺旋槳飛機速度提高到每小時700 多千米就難以再提高，在換用噴氣式發動機后，人們發現，如果想要超過音速，就必須克服壓縮空氣產生的激波阻力，而平直機翼是無法克服這種阻力的，很容易在激波面前被撕扯得七零八落。經過研究，人們得出結論，大角度后掠的機翼非常適合高速飛行，德國人就率先在噴氣式飛機上采用了后掠翼。后掠翼能讓飛機輕松地超過音速，也就是比聲音跑得還快。高速飛行的問題是解決了，但不久人們又發現了新問題。有些飛機不僅需要高速飛行，突破敵方的防線，而且還要求能在比較短的野戰機場上起降，并且在長途飛行中還要盡量“省油”，這就比較麻煩了。要想高速沖過敵軍的防空火力網，飛機必須采用大角度后掠翼；而要想縮短起降距離，提高燃油使用效率，只有接近平直的機翼才能辦得到，這根本就是自相矛盾的要求。

科學家們還是有辦法。經過認真分析，人們決定設計一種機翼會動的飛機，這種飛機機翼能夠繞安裝軸前后轉動，在起降和長途飛行時，機翼向前轉動，接近平直狀態；在接近敵方目標時，機翼又能向后轉動，變為大后掠角，讓飛機高速沖向目標，發動攻擊。這種技術稱作變后掠翼技術。

1964 年，美國通用動力公司研制成功世界上第一種變后掠翼作戰飛機F-111，此后格魯曼公司又研制成功著名的美國海軍艦載戰斗機F-14“雄貓”。這兩種戰斗機的變后掠翼采用計算機自動控制，計算機會根據飛機的飛行速度自動調節機翼后掠角，獲得最佳的飛行性能。F-14“雄貓”性能超群，該機配有先進的雷達和空對空導彈，專門負責遠程截擊來襲的敵方轟炸機，保衛航空母艦的安全。在歷次作戰中，F-14 多次擊落過敵機，自己卻從未被對方擊落。

冷戰時期，前蘇聯也開發了蘇-17、蘇-22、蘇-24、米格-23、米格-27 等變后掠翼戰斗機，但蘇聯人對變后掠翼進行了簡化，這些飛機的機翼不是通過計算機自動調節，而是由飛行員手動調整，只能在幾個固定的機翼后掠角之間切換。它雖然沒有美國人的先進，但很實用，在降低成本的同時獲得了性能的提升。

變后掠翼技術出現之后曾一度風行，當時歐洲一些飛機設計師們都嘗試把這種技術用在本國的先進作戰飛機上，英、德、意等國合作開發的“狂風”戰斗轟炸機，就采用了變后掠翼設計。法國人也設計過變后掠翼的“幻影”G8 戰斗機。除了戰斗機，人們甚至把變后掠翼技術搬上了巨無霸飛機——戰略轟炸機，美國率先開發成功了變后掠翼戰略轟炸機B-1“槍騎兵”，前蘇聯也緊隨其后，開發了圖-22M“ 逆火”和圖-160“ 海盜旗”。

從外觀上看，變后掠翼戰機的確十分威風，但它們的造價也十分昂貴。美國F-14“雄貓”就堪稱史上最貴的艦載戰斗機。隨著變后掠翼飛機的投入使用，人們漸漸發現，它們雖然有著不錯的使用性能，但缺點也和優點一樣突出。變后掠翼機構非常精密復雜，且結構質量較大，這部分額外增加的質量在飛機設計中是“死重”，完全不能帶來升力。變后掠翼機構要承受很大的力量，必須十分堅固，雖然它們用上了最優良的材料，可使用壽命仍然不高。每次起飛前和降落后，地勤人員就得立即全面檢查，在平時他們還必須時刻監控變后掠翼機構是否正常，這些維護工作遠比普通固定翼飛機復雜。

變后掠翼機構還有更多的麻煩。普通的飛機大多機翼內部會有一個起落架艙，飛機起飛后會把輪子收到這里。但變后掠翼飛機就不行了，因為變后掠翼機構占據了機翼內側空間，這樣起落架就只能往飛機肚子里收了，這一來起落架又可能和發動機或者飛機肚子里的其他設備“爭地盤”，讓飛機設計師非常為難。另一方面，變后掠翼飛機還有一個“毛病”，那就是外掛武器不好安排。普通飛機可以在整個機翼下部設置外掛點，導彈、炸彈、火箭等武器都可以掛在機翼下。而變后掠翼機卻不行，因為機翼外段需要運動，所以下面無法設置武器掛架，即使裝上了掛架，也只能選用能轉動的活動掛架，這東西結構更復雜。所以大多設計師只能把武器掛架設計在機翼內側和飛機肚子下面，這樣飛機就難以攜帶更多的武器彈藥。此外，普通飛機的機翼里面是空心的，可以安裝油箱，但變后掠翼飛機就很受限制，很難設置翼內油箱，因為大部分空間都被變后掠翼機構占據了。飛機只能利用機身油箱和外掛油箱來裝載油料，攜帶的油料少了，飛機也就飛不了太遠。

一種優良的飛機，除了飛行性能優異，還必須具備很好的使用維護性，也就是說結構不能太復雜，要好修理，好保養。如果按照這一標準來衡量，變后掠翼作戰飛機在使用維護性方面還是有重大缺陷的。人們開發變后掠翼技術，是希望能夠綜合大后掠角和小后掠角機翼的優勢，但后來卻發現，這種技術在綜合優勢的同時也付出了結構質量增加、維護不便的沉重代價。

經過反復斟酌，飛機設計師們認為，采用變后掠翼付出的代價幾乎和獲得的好處一樣多。因此在后來的設計中，變后掠翼方案也就被丟在了一旁，無人問津了。

變后掠翼技術雖然被擱置了，但人們對機翼變化技術的探索卻從未停止。美國先后開發了自適應機翼技術驗證機和傾斜翼驗證機，對機翼的主動控制理論進行了研究。說白了，這還是一種會變化的機翼，它們的彎度和傾斜度可以在計算機控制下自動調節，幫助飛機優化飛行性能。在電影《絕秘飛行》中，甚至還出現了變前掠翼設計的概念飛機，這說明國外對這類技術的研究仍在繼續。可以相信，隨著更多新技術的出現，未來的飛機很可能會用上新型的可變機翼。