|
|
本帖最后由 晨枫 于 2026-7-10 17:29 编辑 ; Y9 [, o2 _3 z7 \ o) C
! J- e/ `5 w- X ~
F-47的真容依然是保密的,但51区的试飞视频流传出来后,引起人们的极大兴趣。现在看到的很可能是F-47的某种技术验证机,不是真容,但考虑到YF-22与F-22、X-35与F-35的关系,现在看到的技术验证机(姑且成为YF-47)很可能在大方向上确定了F-47的气动布局。# x$ |! |; C1 N1 V/ E
6 e" h( N l* j1 H; S
![]()
; E- U+ Z I! |5 d+ h
' a/ N8 S$ `3 G4 v2 T# p![]()
7 F4 W5 U# I: C
3 W# w1 u/ @# o9 T$ P 6 b( q& S8 \2 A* p" d: }9 r
- T1 o# a, }# }- B& O* n4 q; E 8 e0 T: b; D1 V$ o- n6 K/ M
, Y& [. X# q2 u( d有人根据模糊的视频图像画出YF-47的想象图。不能说这有多精确,但这是现在能得到的最精确的描绘了。从这里,可以得到不少有意思的结论。
- p/ w0 g2 |* i0 O7 v8 S( ~2 D+ o7 I. }; q6 z, b. |' F4 d& J
这明白无误地是一架鸭式飞机,但机翼采用奇特的下垂翼尖。上反的翼尖用于控制翼尖扰流,减少翼尖涡流引起的阻力。下垂翼尖在理论上可以达到同样的效果,但很少采用。下垂翼尖离地较近,起飞、着陆时如果横向摆动,翼尖容易触地。YF-47的下垂翼尖也太大,明显不是控制翼尖扰流用的。
* S1 |( s* P1 l5 u1 G
9 m* t; y5 I2 r" I$ j' `% f* ]7 g - N. N) K9 H' f- d3 T& s! O
/ e3 g* k8 K! D( Y1 R/ f- w60年代的XB-70轰炸机采用下垂翼尖,那是用于产生压缩升力的。这是近乎升力体的升力产生机制,特别适合在空气稀薄的极高空以极高速飞行,XB-70就是M3的轰炸机。但YF-47明显达不到M3的速度,美国空军的要求是M2+。压缩升力应该不是问题。% `* k: U0 p) q
; ]* w1 W) c$ w* U![]()
) v& O& h% M- ^! x9 I W5 r, E: g2 o- N: w/ X
波音“猛禽”(Bird of Prey)技术验证机也采用下垂翼尖,还带有后缘气动控制面。这其实可以看做倒置的浅V形双垂尾,只是安装在翼尖而不是机身,因此间距特别宽大。这还有一点在侧面方向上遮挡发动机喷口红外信号的作用。5 n s2 t$ `# a0 t/ w3 {* f! M
$ F7 P4 T$ z3 X
与常规向上树立的浅V形双垂尾相比,倒置浅V形双垂尾在大迎角飞行是没有机体遮挡和涡流问题,所以把这看做超大而且可动的双腹鳍也可以。' m: v7 z/ {# D$ r4 t5 x
+ [) Q* k4 A- t+ K2 P: J% ~问题是这样的设计使得升力中心很靠后,不利于气动平衡。为此,波音“猛禽”设计可宽扁的铲形机头,加上扁平的机身下表面,产生靠前的升力,恢复气动平衡。
4 c! n& C7 J8 m9 L: c; [) \
" X j- K$ v& t/ t并非巧合的是,F-47的前机身与波音“猛禽”惊人地相似。
5 ~( k2 G8 @2 k( L3 e7 e6 Y" p9 ]4 V* z" W3 S ]. ?* Z
![]()
7 R0 R+ t) V. z) o% g- ?- t! u3 W% w* e$ V! l3 j: W4 N( s
这也将是美国第一种鸭式战斗机,当年“让鸭翼装在敌人战斗机上就好”的豪言壮语悄悄地吃掉了。3 t3 s5 }% r: }! y8 b& ?4 E5 F
8 x9 C7 p# u- g: D9 h' w波音“猛禽”只是验证铲形机头-下垂翼尖组合的技术验证机,能飞、可控就行,并没有多少机动性要求。F-47对机动性还是有点追求的,美国空军吃F-35机动性不足的哑巴亏吃够了,不想重复错误。因此需要用到另一架技术验证机的技术。
4 \4 u6 L$ n+ I5 ]! x( T! |
+ q2 Q' v. Q" O( G9 O & H/ J7 n1 `% q" x2 n
# U& T2 M- |- k! L$ W
麦道X-36是一架很惊艳的高机动技术验证机,生来就是为下一代战斗机技术研制的。引人注目的是,X-36没有垂尾,但有鸭翼。实际上,还有可横向偏转的推力转向。换句话说,这是用横向推力转向取代垂尾的鸭式战斗机。1 _5 N0 t1 P% O
8 n& C& X9 q% n
X-36的推力转向与F-22那样的机械式不同,这是流控式,采用附面的小喷流,在一侧加速以形成低压区,对主喷流产生吸附作用,这样来形成推力转向。没有机械部件,重量轻,推力损失小。/ C+ u2 p( a. R4 I/ ?5 g" \: y. v K" k
% ]: U# s: |9 j) A6 K1 ?/ p
![]()
+ [/ K. @" x* \) ?1 M
) N0 U& Y7 k) B4 J# o6 k这是亚音速喷流的情况。超音速喷流式,可能换一个办法,用小喷流导致收敛-扩散喷口的喉部正激波变形,引导喷流转向。' U9 e" p$ u9 V; x7 ]* w
, b3 h* E# `! f$ i% a3 H9 B
9 n) q9 n6 x; x5 g% E, w8 V, U4 b
& N1 Z% e5 E2 C$ [还有其他办法。但显而易见,流控式推力转向的机制和实现较为复杂,可靠性和精细度的挑战很大。但也可超出F-22那样的二维偏转,实现三维偏转。
: j& h$ i# P/ E3 J+ q+ i/ h4 ^2 g( |% Q/ ^1 W/ b# R) i. u
YF-47将倒置浅V双垂尾和流控式横向推力转向相结合,比如推力转向用于粗调,倒置浅V双垂尾用于细调,可以达到较好的偏航控制,飞控复杂性也当然相应增加。
# f2 A9 S2 Q+ h$ b6 q* x
! O) {4 }9 h- X与中国南北六代相比,中国使用更加简洁的大三角基本构型。就气动而言,大三角更加高效,而且翼内油箱容积更大。就偏航控制而言,南六采用机翼后缘双自由度控制面,北六采用可动翼尖,各有千秋,后者可能更先进一点。下垂翼尖的优点是更加成熟可靠。高下要到看到真实机动飞行的时候才能比较出来。
' r0 p& u2 @: h3 s5 Y
# h7 b! Y7 G$ p) k1 E但南北六代更加简洁的气动外形无疑对减阻和隐身有利。
+ F$ S# H. E) o5 l
* s6 P5 L6 b$ v I) i' d鸭翼一般要与主翼有所分离。“台风”和“阵风”都是鸭翼在前上,主翼在后下,通过两个不同平面来避免不利耦合;$ w4 q4 l3 R5 B8 t3 ?! @9 i
2 q5 b# g a3 T6 M4 e8 O2 ^
, v5 d* G! |# Q+ h
( F$ t J, [ o7 }) G+ L( e# J
) {2 B3 j" O2 V& u/ ^7 y; ?
: }6 d' V- y: ~! H C) P歼-20在同一平面,靠鸭翼上反来避开不利耦合。
9 L- G- s9 m( @: S# X# j, Y4 Q
! j8 O; R: k9 R# m' t* D![]()
! `, ]* f/ V) z" x4 N
Y" Z K( ]! j5 q3 ]X-36看不出来,YF-47现在也难判断。前向艺术渲染图上是同一平面,而且没有不同的上反。最后可能和歼-20一样,还是需要上反角的差别来保证鸭翼和主翼气流有所分离。
" W; x* I( u# ]! S
! I) z1 M# M& a3 r. }5 A9 C1 k( h鸭翼无疑有助于机动性,但南北六代在早期试飞的视频里就展现了不俗的机动性。如果最后F-47和南北六代在机动性上没有多少差别,这只能说明中国的气动设计水平已经领先于美国,而且是在隐身也领先的情况下。
& q1 u6 a3 j. b1 B) @4 Y& I3 L+ b9 w( y
不过YF-47的隐身设计也是有好处的。最好的隐身设计是所谓“四回波”设计,只有前左、前右、后左、后右四个方向上有较强回波,在正前、正后、正侧方最多只有弱回波。
6 x& W8 N) O1 e, N$ d, z) X8 C$ ^1 [6 O0 u
正前是敌人方向,正后对逃离很重要,正侧一般是水平方向上投影面积最大的方向。在这几个方向上把稳定回波降到最低,其他方向本来就在不同程度上一闪而过,这样基本上就达到全向隐身的要求了。, }* q! N- F+ D& i: f# F: l
) H8 _8 }; y/ [7 l4 J( J4 `1 R
从外形隐身的原则来说,所有前后缘统统对齐,是达到“四回波”的刚需。在这一点上,YF-47看来做到了。相反南北六代因为相对平直的机翼后缘,没有做到“四回波”。但更加长直的机翼前缘避免了不必要的转折和反射,无鸭翼也意味着减少突出物造成的反射,在总体上,南北六代的全向隐身性能应该有用YF-47。2 F. r9 n7 G R6 ?
- a, M0 g8 T* _- G4 f tYF-47的主要目的应该还是测试气动和飞控设计,发动机、雷达、人机、AI等都可以到后面再说。F-47要求在2028年首飞,那时更多细节必将公诸于世。到时候回过来看看,现在的推测有多少是靠谱的,会很有意思。 |
评分
-
查看全部评分
|