|
|
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。
`- ^* n1 _. o/ G' A: r5 X- u
2 s u/ x7 u! ^) ~& K. t; I. h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。2 g4 \% C, A# ~9 F& E7 `
7 i; U$ K. e5 w: z' N
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。1 ~0 V2 a) E. r! K% `
5 [1 B4 ]; \( A+ J6 _ f+ V2 P但最大的争议可能还是超音速。
) m2 V; T, L1 n) X& _, m* }0 [5 f+ |
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。+ m$ M+ G. L! b
+ c- q2 ]) w0 W! Z% u& R0 h# X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。
) [- R, P3 w6 n2 h3 r/ K4 F' s% }; 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。
6 s' {6 P$ j' W! }* H% g) b
& i p0 H8 H/ a v另一个问题是配平。$ l. t) D, s: F' W3 h# y$ w2 n
. G( r& U! w7 k8 Q9 F: b$ k
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。& }0 s6 Y# V! g) n
, K" Y" U, R* S" J) [ w m
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。
- H( h1 g, T( V: X$ }
8 D D0 U1 M) ~+ p! q; B这有两个原因。1 b! B: {. A j% |* D& b/ v5 Q
0 w7 F4 c* @ ~ ] N- a- U" H
首先，“马赫埋头”使得飞机不由自主地转入俯冲。
# j2 M! b1 B, e9 E8 `. u6 e
( V C8 L* V* b# \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。
# |+ T( ^0 V2 r6 X* S0 O! T% R: c) g5 A( Z u+ F5 F
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。
+ x4 l7 o# n8 ^8 v/ {9 D! J( i9 w9 w7 ]. i% [$ ^' E! d1 k
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 w- S! n% D6 l% e
( E4 Q% C! N$ Q* H( Z0 o
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。
! Y& y: g6 ~ |6 B1 l+ G; }
" q3 u4 {' O! _9 K3 _% s; r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。9 K# _0 q( T0 i7 P5 U0 {
' h9 q% a4 ^7 W3 R$ u+ L+ _' _% T& i9 b
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。, t% h2 |4 `- W8 {' G8 v% V
- k1 n$ m7 v2 g& R5 K( T( 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。* N" \1 ~3 d/ o( v5 r: s& N
* j+ Z* b4 H% W# ^) A. m- l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
