|
|
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。+ z( O# [, z4 z5 O
; C6 W6 K7 V5 o; W* b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。
: v7 @" k- {: x1 S1 f8 }/ e+ v1 u5 K. M, n \: K$ b- ^. ~% X6 }7 ?
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。
- J' M* M) \ j2 C Y
& ^5 ^# C8 }8 S3 h) |但最大的争议可能还是超音速。
2 Y3 R2 L3 s3 x: g# `
/ M* C) ^, S! a3 o. v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。
% L, |; X. N- M+ P' V# Y4 G
% K9 ~ `( b' K9 U: j# s3 r; g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。
/ P4 B- I# w+ p) q: C* z1 I% g4 H) s8 D4 ] t
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。9 X& r. A `+ x1 s7 q6 V+ X8 T
. V. |, s! l( D4 q另一个问题是配平。& k/ L2 n- G* e! ?$ [4 P* G( y
3 B6 w7 Y& s0 [
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。
& H+ P6 S9 h9 L! G+ N' x+ _
\+ `8 v/ ^( u. x% Z# Z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。
7 k) u& o: r. [ T8 }. V/ o O. w! R, H$ w5 \) [
这有两个原因。
; C6 g( j2 J$ d6 j) K. y* e( x" ~( x) q" b
首先，“马赫埋头”使得飞机不由自主地转入俯冲。
' J& L( k# i' o* E1 q1 {7 b" @! {2 s( {9 g' _
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。; w/ R+ \" r% T [- `- f
; X+ I0 f5 o' h7 Y: u$ t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。( E: A7 v: q( n0 Z7 T
- y/ D( ~1 i: S+ i. J" q r% 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”。- Y7 ?" r' M7 n- L4 j* @6 |2 o
) I5 z$ o+ p0 sB-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。
0 R- D( D m0 g( b3 Z7 C% [6 l( m+ ^9 h# ]+ @$ w% L7 [- W7 a
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。/ d: c& h4 v5 x6 U
$ @$ k* x- r! h% p5 e3 ]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。
# N7 @, s( B! D2 B- z+ Y3 v' X
A$ h& O; C: A' f( K- Z0 n3 C' V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。
% Z( N" I# B0 l4 H+ ?, A( m; p( H ]* U9 V1 S9 y2 n% s
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
