|
|
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。
/ {/ A) m7 a2 |9 o; u! V7 L/ `
7 V0 w! S# M- c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。% y8 s9 d R) H% j
, A% ^( X8 A( t% ^( W! n( K1 W/ A
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。% J7 C( J$ j- J* N( d7 n8 S
3 x$ Q# Y- Y/ Y6 e但最大的争议可能还是超音速。
0 G1 O: J/ @; t) P4 c/ V+ N f& t0 K* w F( [8 m" ?4 }& P7 ]# d; g
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。: }/ W( G0 n# l* t" t4 ?; b
6 G9 `8 f4 ?4 B, \$ [
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。
4 W" L) F5 ^: h# G5 g2 m3 T& N5 d2 S- ], O2 F; p4 F+ z
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 p/ \& @( g, d" i0 ?
; j1 w% N3 h1 b7 }$ c3 a
另一个问题是配平。$ `: S) {3 b* w5 M; J7 V6 M3 G
. X! K7 ~3 d5 }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 E7 U* P, A8 x
" I0 M9 F: i2 K2 {( Q" O7 K: r2 A
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。
. u. d; G3 U* ]. h- \4 a9 J/ j# ]) R
* s& N3 A0 f) P. {# Q/ y R这有两个原因。
- p$ f" O2 F5 _3 s2 L
; `7 U. X" _+ h9 V首先，“马赫埋头”使得飞机不由自主地转入俯冲。
# A5 \ g$ y* \8 K; t6 q7 W
$ x1 M S) c$ _+ x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。6 Q# M. A6 Q# G' L& X* k4 q
3 ~" Z1 m8 t; z v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。2 Z2 T2 I4 ?2 a6 X$ K4 Y" |
3 x& {4 n" g7 b- ?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”。
: ]; L8 m) c( g, D5 r# L' C% I" S" N
5 q* @: ^8 @3 }2 l* lB-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。
" d7 ?7 M, m |# `$ d+ r. u M7 Y/ N) q+ z/ O7 H8 m) O
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。' Y& N; Q2 @0 N
3 E7 s0 c! B& B# t# @
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 C& x7 q6 {* {2 K ` }8 c
' v. D! H: t" g! g+ _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。# L; ] \4 G) e! L# {7 {
3 O; h' s! Y# d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
