|
|
空军副司令王伟一句“快了”，弄得人们心潮澎湃。在歼-20、运-20、直-20之后，轰-20可能是最引人注目的缺失了。多年来，轰-20的各种传闻一直不断。眼下，王伟也只说“快了”，并无更多信息，结果是各种猜测统统回炉。9 u0 q# Q7 J! g8 f5 e
) o- O- `7 A4 R( a
轰-20具有隐身能力，这大概是所有猜测中唯一的共同点。有了B-2和B-21的先例，轰-20也很有可能是飞翼构型。一般认为是无尾飞翼，也有人认为是具有浅V形尾翼甚至可折放V形尾，可以在水平和浅V之间按需转换。7 r( ]. [. W6 g! x8 H( P
, T& y h- f* [) u可折放V形尾是有意思的构想，在理论上，竖立状态下可提高方向安定性；水平状态可增强隐身。但这样不仅机械上很复杂，气动和隐身上也不利。在放平状态下，尾翼和机翼后缘的间隙不仅是隐身大患，也构成严重的气动干扰。在竖起状态，差动副翼的阻力换成垂尾阻力，未必有多大的优点。
% L5 a9 d3 K) Y5 i# G' Y: P! z5 y& F# ~0 \& i: u* X+ z! W
但最大的争议可能还是超音速。
) D0 h4 E0 j; |5 [ v
* Y7 x0 Y9 y* D B, u超音速要求翼型很薄，迎角很小。迎角小不是多大的问题，但翼型很薄就问题大了。( ^/ X: }) J5 V* I. S& o. [1 ~3 U
$ d) }" k7 u: s U0 E: B8 y4 }飞翼的关键在于没有机体，所有结构和重量统统用于产生升力的机翼。也就是说，人员、载荷、发动机都需要在机翼内。很薄的翼型显然不利于容纳这些东西。B-2实际上已经是不彻底的飞翼，中线部分大大加厚，用于飞行员座舱、弹药舱、发动机舱。但B-2的机翼依然肥厚，翼内油箱有足够的容积。
& a( w+ m* y; N; J* M8 a
1 h5 ]/ ~3 }" W+ X7 M换到超音速的薄翼型的话，翼内油箱都没地方了，中央部分要大大加厚，那时也就和没有垂尾的筒体-机翼构型差不多了。6 L3 o$ ^- }% X. c
7 R& W6 s( z' @+ v- Z另一个问题是配平。+ x' B2 t) y0 l& `
+ d4 m; H3 ^) S$ y+ b在各种速度、姿态、载荷下，飞机的重心和升力中心总是不重合，需要用配平力矩补偿，恢复必要的平飞姿态。对于亚音速飞行来说，升力中心通常在机翼1/4弦长的位置。实际机翼不大有规整的矩形，一般以1/4平均弦长作为升力中心的位置。重心也需要在1/4平均弦长附近，剩余的差距由平尾的配平作用补偿。
( K$ O& f8 T! {1 u b- J5 |
" t5 z# q5 ^$ E但在超音速飞行时，由于激波的作用，升力中心会后移到1/2弦长的位置，也就是说，突然移动到重心后面较远的地方，导致严重的低头力矩，这就是“马赫埋头”。在早期突破音障的试验中，飞机刚突破音障就突然发生失去控制的俯冲，然后就是机毁人亡。2 a7 x8 V4 u; o+ i4 a- N
9 z$ c4 S: |% d G$ T& E7 [5 m, H这有两个原因。6 F" q1 H- m$ G" c
]9 t6 p0 {1 J, g9 |
首先，“马赫埋头”使得飞机不由自主地转入俯冲。! X x. W9 V$ g( [
& y+ _8 r( x: f. A' J+ E* v
其次，用于俯冲改出的平尾控制力矩不足。常规平尾的前半是固定的，后半是可动的舵面。突破音障时，铰链线的激波屏蔽了舵面，使得改出控制非常不力，甚至完全失效。- ?8 P8 R5 t- U5 {
: @ D- e9 |+ K/ e7 i4 k
在血的教训之后，超音速飞机的平尾改用全动平尾，在发生“马赫埋头”的时候提供足够的控制力矩。但最重要的还是保证平尾相对于机翼平均弦长有足够的控制力矩，也就是说，平尾位置要足够靠后。: P8 \! q5 A' ^& W+ R$ k9 e0 ~* o, ]% [1 }
' s" J" y7 y; y
这只有筒体-机翼构型才可能。没有机体的飞翼在本质上就不可能有太靠后的“平尾”。2 _7 M- c" c) b
' \. ~5 B8 o. g: |9 N5 ~; C3 O0 eB-2的俯仰控制力矩太短是臭名昭著的问题，设计要求从高空突防改为高低空兼优后，需要考虑低空抗阵风的问题，为此机尾改为复杂的“双W”外形，以尽可能增加靠后的水平控制面面积。B-21取消低空突防要求，只需要考虑高空，阵风补偿的要求大大降低，后缘恢复到B-2原始设计的简洁的“单W”构型。% J [' ?. \. J G
& p# q5 ?: e; H- |超音速减阻要求的大后掠三角翼的后缘相对靠后，但平均弦长也相应增加，水涨船高，俯仰控制的难题还因为速度快、反应窗口有限而更难了。最大的麻烦则是升力中心现在后移到1/2平均弦长，比亚音速情况又损失了1/4弦长。也就是说，亚音速飞翼本来已经有俯仰控制力矩不足的问题，超音速的问题极大恶化了。
4 ~% }0 U3 ^/ ~# Z" z( x/ |! i+ m" \: t- p: s
大大增加控制面面积，采用推力转向，办法总是有的，代价也是大的。最终就是是否值得的问题了。
8 D* {$ V! h# e5 _3 I) B! Y- I* t
5 v/ s3 x- c4 L4 R b! n# U, e- `轰炸机能达到超音速是有用的，问题在于代价是否值得。超音速作为突防手段早已过时，超音速对于打击时间敏感目标的作用则可由导弹的速度代替。百吨以上的飞机要超音速还是几吨的导弹要超音速，后者要容易实现得多。如果使用高超音速打击导弹，轰炸机是否超音速就更无所谓了。* x8 c2 u. p8 _3 z9 P
7 |" \2 Z; n0 O( Z3 i$ \: c K
气动上的困难和缺乏实用价值，使得轰-20不大可能为超音速飞翼。 |
评分
-
查看全部评分
|
雷达卡
楼主
收藏
分享
淘帖
支持
反对
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
抢沙发
千斤顶
显身卡
发表于 2024-3-22 10:26:37
