回顾过去：拥有奇特后翼 故意制造姿态不稳定的美国空军X-29

有时，看到一架老式飞机会让你挠头。 美国空军 20 世纪 80 年代的 X-29 就是一个例子，它看起来就像一架机翼反装的战斗机。 这是一个愚蠢的错误，还是一次伟大的飞跃？ 让我们一起来看看。

图为 1990 年试飞中的 2 号 X-29 技术验证机 EC90-039-4 美国国家航空航天局

如果您参观位于俄亥俄州代顿的国家空军博物馆或位于加利福尼亚州爱德华兹的美国国家航空航天局阿姆斯特朗飞行研究中心，您很可能会看到一到两架最奇特的飞机原型。

格鲁曼 X-29 可能像某个没看说明书就拼装飞机模型的孩子的产物，但在制造这种机翼大幅向前而不是向后掠过的飞机时，是经过一番深思熟虑的。

20 世纪 30 年代，航空工程师们对各种机翼进行了研究。 当你不完全了解这些东西时，你就有了借口。 有箱式机翼、管式机翼、悬臂式机翼、旋转式机翼，还有像百叶窗一样的机翼。 只要你能想象出机翼，就有人在制造它。

其中一个想法是将机翼向前而不是向后展开。 这个想法认为，这样的机翼可以扭转通常的气流流向。 传统的后掠翼气流从翼根流向翼尖，而前掠翼气流则从翼尖流向翼根。 这样可以减少阻力，提高机动性，并能以更陡的攻角飞行。

第二次世界大战期间，德国在容克斯 Ju 287 喷气式战术轰炸机上实践了这一概念。 后来，在 20 世纪 60 年代，民用的汉莎喷气式战斗机 HFB-320 也采用了这一概念，但由于机翼弯曲过大而导致机翼不稳定，因此这两种飞机的机翼都远未取得成功。

X-29 示意图

20 世纪 70 年代，DARPA、美国空军和 NASA 决定重新审视这一概念，这要归功于新型碳纤维复合材料的开发，这种材料有望在不增加过多重量的情况下使前掠翼变得更加坚固，同时计算技术的进步也使人们有机会控制本身就不稳定的机身，因为机身变形的速度比人类飞行员纠正变形的速度更快。

最终，X-29 于 1984 年首飞，并在 1992 年之前一直作为研究试验平台。

两架原型机从一开始就有着奇怪而又熟悉的外形。 奇特的机翼被远远地安放在机身后面，机翼前方没有尾翼稳定器，而是安装了鸭翼。 这种熟悉感源于这样一个事实，即设计师以 F-5 自由战斗机的机身为基础进行设计，并采用了 F-15 的起落架，从而节省了成本。

X-29 的性能非常出色。 它的通用电气 F404-GE-400 发动机可产生最大 16000 磅的推力，使其最高速度达到 1.5 马赫，作战升限为 50000 英尺（15000 米），续航时间约为 1 小时。

X-29 可以承受高攻角

不出所料，这架飞机非常不稳定。但这并不总是一件坏事；一个飞行员的不稳定往往是另一个飞行员对极度敏捷的理解，在狗斗时代，瞬间转弯的能力是一个巨大的优势，以至于一些最好的飞机在操纵杆时都是出了名的手忙脚乱。 例如，索普维斯骆驼在一战中比任何其他盟军飞机都更容易击落敌机，这主要归功于它极强的操控能力。

但是，这种不稳定性使它的驾驶难度出了名的大--事实上，在训练中牺牲的骆驼飞行员人数几乎和在战斗中牺牲的人数一样多。 其大型旋转发动机产生的扭矩反作用力使其右转比左转快得多，以至于一些飞行员宁愿做一个祖兰德式的旋转，也不愿直接左转。 失速会立即导致致命的尾旋。 而满箱的燃油会使重心后移，超过安全极限，导致大量飞机在起飞时坠毁。

同样，德国的福克 D7 战斗机在操控时也非常容易出错，特别是在原型机上；由于机翼比一般飞机厚，因此在俯冲时方向稳定性很差。 第一次世界大战期间，福克公司试图向德国空军出售 D7 时，据说他们竭力将这一特点作为卖点，告诉德国试飞员 D7 具有"超强机动性"。

格鲁曼公司对X-29反社会的气动不稳定性的解决方案是安装一套最先进的线控飞行系统，每秒对飞行器的飞行进行40次修正。 校正由三台计算机完成，其中两台计算机的投票结果优于第三台计算机。

通过观察X29的飞行，我们可以发现，X29确实拥有非凡的能力，能以闪电般的速度转弯和翻滚--但它肯定需要数字辅助。 试飞员罗杰斯-史密斯（Rogers E. Smith）在下面的视频中说："如果飞机没有飞行控制系统......"Fighter Pilot Podcast，"以 250 节的速度飞行的飞机很可能会折成两半。 因为振幅加倍需要 0.12 秒。 它的振幅每0.12秒就会增加一倍，这就是它的发散性。"

在许多方面，X-29 都取得了巨大成功，为美国工程师提供了大量数据，这些数据将被用于后来的飞机设计。 然而，机翼的性能并没有像人们希望的那样取得巨大进步。

最终，人们决定将未来的战斗机和轰炸机设计建立在新的隐形技术基础上，选择相对隐蔽性而非超机动性。不过，在 20 世纪 80 年代，它确实为一些玩具飞机和卧室海报增色不少！