|
|
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。
5 s% n3 h1 G& \/ o _$ h+ U* N7 V; c1 Q: c6 @
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。) |" G+ l0 A( A0 r* E
+ E1 @8 }* |3 {. `! Z: U' H! H
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。
+ r' [+ e9 B# ~, f- f- l0 p( C0 j+ a I3 }
但最大的争议可能还是超音速。: f9 K/ ~7 ]* o5 ^% t( y% r
0 _; l1 z5 F4 @1 i/ v+ B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。
% \' V/ p4 V( o: d
3 i, X5 ]# S7 i' t$ h9 C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。
% m9 U- ~7 U; j8 D% ]3 [. j
7 `2 @6 `+ i; v0 H" L$ ?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。
' G' q: G+ e( u9 w" m2 x8 r7 l5 V/ X6 x8 U& B5 B
另一个问题是配平。
" T, [# ]+ }& b2 ~% H _& x8 l+ _: r: B5 M, l. w
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。7 J, x' ^/ ^1 t+ Q
; G* z9 j3 n6 }. V
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。
4 ^ U, A. m6 E% T
. b$ ?/ s; X! G( C, A! Y: R7 K* t这有两个原因。6 c6 j' @8 |2 F
/ {& \8 u" z' O: v) K. p1 Z
首先，“马赫埋头”使得飞机不由自主地转入俯冲。
5 w2 q3 k: E: [# w @
: b( [$ b5 K8 Q( H- `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。
, ?% f: W0 {/ ~/ Q4 E8 {5 C+ [% i- [ e: U. ~" D% c2 b( a) d
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。
" ^8 A8 s5 F# Z$ R( Q/ N2 m* K) u7 Q- k$ T( A" l2 o+ r
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”。
7 y# d$ U+ P( {/ K7 U0 A( E* T, |0 Y5 D
B-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。
+ _4 h0 {, I9 I+ h( U \8 W
0 J k* d0 ] B5 z8 f* H8 J% Z1 E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。6 X5 c7 J/ ?1 N0 V
/ T) i0 X0 o7 L( Q! d+ ]! y( Y. V* q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。2 C) \7 k# S* V+ L% Q7 H
# c. X, n0 D: m+ j6 w" W
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。( k, w9 Z! d/ U$ }, }( @
. D2 T* b& r, s6 Y; p7 U
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
