

飞机的机翼作为提供升力的基础,必须在气动设计过程中全面考虑。理论上,机翼面积大可增加升力和载荷,面积小则可以减少阻力;后掠角大可增加临界马赫数并减阻,小则增加升力系数;展弦比大可以增加升阻比,小则可以提高飞行速度。从这几个主要方面的对比可以看出,高升力与高速度存在多方面的矛盾。如何解决这些矛盾,始终是困扰着飞机设计师的难题。各国航空技术人员在航空气动发展历史上,也投入了很大力量来解决机翼气动的矛盾。
早期高速战斗机面对的难题
飞机实用之后很快赶上了第一次世界大战,大战期间飞机的作用得到了全面体现,航空兵也开始由从属地位逐步独立。早期战斗机采用的活塞发动机功率有限,飞机的起飞场地条件也不好,高升力可以降低对起飞场地的要求。同时,早期空战战术简单,主要采用单机盘旋格斗方式,也需要飞机具备很高的升力性能。早期战斗机缺乏气动增升的技术手段,升力主要取决于机翼面积,所以双翼甚至三翼机在一战中广泛应用,双翼机在二战前仍然是各国装备的主要战斗机。单翼机虽然有飞行速度快的优势,却存在起飞距离长和盘旋半径大的问题。苏联同时研制双翼的伊一15和单翼的伊一16,就是在无法兼顾盘旋和速度的情况下,意图用高速度与高机动机型配合作战,以适应不同条件。
单翼战斗机在30年代中期开始逐步替代双翼机,但在全金属和高速度战斗机得到广泛认同的同时,单翼机相对当时同规格的双翼机,仍然存在翼面积小导致起飞距离过长,及动力不足和高翼载影响盘旋性能的弱点。……