爱吱声

标题: 中国航空获得无尾自由了 [打印本页]
作者: 晨枫    时间: 2025-8-11 02:03
标题: 中国航空获得无尾自由了
本帖最后由 晨枫 于 2025-8-10 14:38 编辑 " H) Q8 u" J2 E! j: ~4 {" f/ w
9 c1 X" \5 J9 |! `9 x
无尾飞机是很久以来的梦想。% y1 x& F, _& B( m% i, _
, p: L. [5 z& f  n; Z
飞机尾翼是用来控制飞机姿态的。常见的尾翼是三翼面：一个垂尾，一对平尾。高性能飞机可能采用四翼面：双垂尾加平尾。9 J  O; ~) X. g: W" U: f5 g, \
( f4 M- R$ e9 e2 c4 k$ L8 r
$ F& r! L( U6 M/ v
8 }  L. w5 o% [. t" q1 P- P$ Y6 |; h, V* j
常见尾翼有很多变形，但都带来结构重量和飞行阻力。说到底，尾翼就是较小、以气动控制而不是升力为目的的“机翼”。有的全动，有的分固定面和活动面，但依然是通过与机翼同样的机理，像产生升力一样产生控制力矩。( Z6 j# q5 V( w" I! {9 h
* E/ v( v7 P" `. w1 g3 {0 v$ n
不管用什么原理解释机翼的升力机制，机翼说到底就是用阻力换升力的装置，阻力则用动力克服。所以飞机必须有动力，不管这动力来自自身的发动机推力，还是来自高度带来的重力。换句话说，尾翼的控制作用越好，阻力越大。无尾翼当然就消除了相关的阻力。在隐身时代，不存在的反射面才是真隐身，无尾也是刚需。
. L4 v) V0 t( m4 h) B! v9 x
& t9 V: n7 x9 J" L7 k% R当然，无尾翼不是真的取消了尾翼，只是取消了垂尾，平尾或者相应的装置还是有的。飞机的关键在于升力，但莱特兄弟发明飞机不是因为发现了机翼，李林达尔等人已经通过滑翔证明了机翼的升力基础，茹科夫斯基等人更是在理论上奠定了升力的基础。莱特兄弟的决定性贡献在于实现可控飞行。: Q5 k" [9 X2 s3 g6 X  l

4 [$ t* D3 {% Q- Q. c4 r. D那还是飞机设计“没有规矩”的时代，莱特兄弟把尾翼搬到前面，实际上是鸭式飞机。更重要的是，莱特兄弟用卷动翼尖实现了横滚控制。更加有效、对结构和机械更加友好的副翼是寇蒂斯随后发明的。莱特兄弟和寇蒂斯的专利官司扼杀了早期美国飞机的发展，直到一战时代罗斯福（时认海军部副部长）一声令下，把所有人的专利统统收缴到国家主管的专利库，谁都可以在国家规定的“公平费用”后使用，才解决了美国航空工业的起飞问题。专利库在一战后解散了，回归传统专利制度。很多人怀念，认为现在应该重拾专利库制度，避免大公司之间用专利护城河阻挠科技发展，这是题外话了。3 P7 t/ j, R: _# G; I4 S6 \

, t% P$ Q+ H) {( X9 Q" o! ^在二战前后，德国人霍顿兄弟（Walter and Reimer Horten）和美国人杰克·诺斯罗普（Jack Northrop，诺斯罗普飞机公司的奠基人）发明了无尾飞机，但太超前于时代，很快成为故纸堆里的稀罕事。
7 n$ k* p! g( V2 h- o; E1 @. V. v0 c0 R, G3 @: O, q
& a6 Y: ^0 A% R% R! O% j# N

: y. H5 \1 z" n' j4 n
5 [+ J( ~+ ~* j, T" P5 z
$ T7 K" _0 h8 s8 K5 w无尾飞机要飞起来不难，难的是保持飞控。俯仰控制力臂太短，偏航控制需要差动阻力，这些问题直到B-2才得到解决，但依然算“黑科技”。
  E# I( A$ X6 G+ j$ V# z0 P5 S  t) A: X
7 {! L6 b1 z) _% w; U
1 Z$ b# a' }7 V- V/ q
此后，诺斯罗普、洛克希德、麦道都推出不同型号的无尾飞翼，波音的“翼身融合体”也可看做无尾飞翼的一种变异。
3 B" e) T! U" [6 ~3 M) w9 h- ?1 y& B2 z% |( N+ v5 D: z; k
$ C$ x7 D# f! s# y2 W/ G7 G6 z
诺斯罗普X-47B3 q6 V: o+ |7 t- P( z

/ c" M8 X' G/ n( h  P; e& \
: {3 v/ x' O( Q: w洛克希德RQ-180. S5 f0 \& @5 H3 }

; R, l+ L8 T  _  [2 e) f8 l% \& b5 c5 s: F- k- u% X* D+ C
波音X-487 L* {# t+ M3 m* o% m8 e( X

4 v4 C8 s2 O& `3 {" M0 f3 u+ N6 r* Z0 h- k
麦道X-36
0 n' E- I& m$ n: f9 z+ V3 Y4 G3 F1 F
现在是中国航空科技爆发性发展的年代，中国当然不放过无尾飞机这一赛道，也成果不菲。无人机一马当先，攻击-11和彩虹-7都是例子。7 f$ D" [, M$ `0 Z& C
. J: a2 N( T: n- m" X
" Y8 U# \# V+ `# i
攻击-11
5 O+ R3 [$ x. P. D% d$ X- ~: ~/ V4 A% P; ?: q% Z

8 ?2 A% [7 {2 q1 r彩虹-7
. v" Y$ w  A1 D; D, V2 p/ V
3 @# G# Z1 ~+ @& j% W4 j. }到这里，还可以说是中国摸着美国的尾巴走。但接下来就倒过来了。2 V4 R8 M4 m" P- R% T' l- }8 u
; p- S* ~& u8 b8 s+ Z, S
2 p- j. }# e4 V0 F1 Q  s/ U+ P
网传的成六) f( o) B  B* m9 o& P* y
# i2 J5 W  m1 q! |

, P' [1 Y7 q: V6 m! w  z( e4 y) d网传的沈六2 ^4 J* _/ W; t# r7 ?/ ^
; @# ^$ @* ^8 E) ~1 `6 ?
( b% O- P4 t* u' B8 e  \
新近流传的另一种不知名的无尾战斗机
+ M% U- J+ H  Q- _8 g, }( Y7 B+ X' R
从2024年底到现在，网上接连流传至少3中无尾战斗机。在此之前，战斗机无尾化已经谈了有一段时间了，但落地的一个没有，直到中国悄悄底炸响了惊雷。南北双六是接连炸响的，第三个就世界航空发展的一般速度，相隔也不长。* Z- l' L; P* }, u7 [- ^
/ h& G# v$ w" v8 B
战斗机显然可以得益于无尾的好处。全向隐身和穿透制空是第六代战斗机的基本特征。这不是前向隐身和前线空优的简单外推，而是革命性的。前向隐身和前线制空依然是现行作战，顶多渗入到浅近纵深。全向隐身和穿透制空则是网格化作战，在整个战场上遍地开花，。这不只是直扑胸膛，而是对着头顶、脚踝、腰椎、膝盖、脖颈、肩窝统统刺下去。不仅要一击倒地，更要一击肢解。; }8 b9 W' N$ d6 l8 Y

1 f0 u' \8 L4 g# X$ w" ?% M因此无尾不只是加成，而且是刚需。但只有中国不仅做到了，而且飞上了天。美国F-47在PPT上实现了，FA-XX连像样的PPT都没有。英国、法国的下一代战斗机都只敢浅V尾，不敢无尾。
9 _2 i+ `0 h. A& @6 b+ n+ ], ?5 K  b- G6 v
无尾飞翼已经不算新了，尽管相关飞控技术依然在欧美属于高大上，只有老字号敢玩，一般人玩不起。至今也只在低机动飞机上玩，高机动飞机以上只有X-36那样的研究机或者F-47那样的PPT战斗机。7 n9 E5 D/ a5 o% k% z
3 ~) @& v6 t) X9 [
量变导致质变，高机动飞机对飞控的要求不只是对低机动飞机加料。在极限条件下，很多过去不必考虑的问题都出来了。比如说，大迎角下，翼面上气流容易发生分离，那时升力丧失，控制作用丧失，没有相应反制的话，然后就没有然后了。但无尾不仅无尾，鸭翼也最好没有，所以F-47的鸭翼引起很多争议。- t% w0 _& H4 q( H$ \8 I5 }
  ~5 h8 @9 L7 Q0 h; u
问题是，没有鸭翼的话，大迎角时如何确保不发生气流分离？成六、沈六和新六（在没有更多细节和信息的情况下，姑且称为新六）显然都是高机动的，也显然没有鸭翼，只能猜想是某种复杂的涡流控制提供的可靠气动控制，可能还有矢量推力的帮助。中国的矢量推力三条腿走路，既有俄系3D转动喷管，也有美系的2D摆动挡板，还有独特的“转动喷管加指节挡板”的两级矢量机制。现在的图片还很模糊，不好判断这三种六代机采用了那种机制，或者说有没有矢量推力，但做不到高机动是拿不到准生证的。
' H6 w: B8 o8 h% g2 p, \; ^: j
) o7 @8 M3 o. c8 g俯仰控制还好想象，偏航控制在无尾飞机上通常是通过差动阻力实现的，具体来说，就是开裂式副翼。这增加阻力，有损隐身，但是“必要的邪恶”。成六采用独特的两段式外段可偏转副翼，具体机制依然有待理清；沈六和新六在没有更多信息之前，姑且认为还是开裂式副翼。挑战在于：这些偏航控制方式需要适应高速度、大迎角状态下的高负荷工作，这超出了长期领先的西方技术前沿。
; j" |" r$ x3 s" r
$ t7 Q  f: ?* K麦道X-36采用超大的鸭翼，波音F-47似乎保留了鸭翼，应该就是为了解决开裂式副翼控制力度不足的问题。但中国“六代机三剑客”做到了，因为中国已经做到了“无尾自由”。这意味着气动和数字电传飞控两方面的熟能生巧。3 R. x% I- T1 {3 I+ ^

& t# F* M$ K- z3 D6 Y上一个先进航空技术迅速被中国完成白菜的是DSI进气口，结果弄到“超级得亲妈都不认识的超级米格-21”教练-9都用上了DSI。



欢迎光临 爱吱声 (http://www.aswetalk.net/bbs/) Powered by Discuz! X3.2