|
|
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。+ W7 i5 B. g9 K! ]9 S" Q' C
. v( b, z! U2 A- @! f
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. I' B& x; ?
3 ?5 F2 O- h% e8 b/ Q; [ R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。5 d* \4 t0 l7 [ g
+ ^/ Y. m7 m$ r- t4 R但最大的争议可能还是超音速。0 X) D* y9 {5 d' J
' R9 K n5 A1 l, o ?; `( \
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。7 D4 I4 @" `2 _0 r1 C
7 G/ o" R# u: L" _2 ?
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。
% j5 W! ?$ x6 e9 W
; f6 p( h9 k" ~9 ~* \1 E4 ~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 F0 R" |8 E# l" q8 S
$ D. O; A; U0 R' g4 q7 H0 B另一个问题是配平。
4 S, \2 A; i* t1 E9 P! a# \5 R& R$ |
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。' [8 j6 ^& J6 j: A( ~ B
6 D/ A% k6 _4 R4 J! e3 ^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。
, u5 j9 l7 Q8 J: ~) i* V' v# p9 I1 p1 i
这有两个原因。
+ S! ^; k1 x* S2 N
6 w0 C' Q) [4 f, L T首先，“马赫埋头”使得飞机不由自主地转入俯冲。0 [: e% z* N& j0 P/ ~" A
5 M7 v" t/ Z! `. 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。
! k4 Q% t3 L- }3 E6 m- D( t
/ O& b2 p1 v) W7 g% p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。
+ q' g5 H: N0 H5 k6 |% c) \9 ~! K, l- I( ]( s; I
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”。
" L$ v9 C# r: y3 G ~1 V
8 k7 i( }8 ]/ ^: i# O8 m3 nB-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。7 j5 m# h8 ~" i* [) G/ ~: ]
+ u7 p' p2 _* `8 J
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。; f4 r" S6 T% K* V
( G1 X) N" S% l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。
/ D. y7 J6 B4 X5 S; P! N4 B+ p8 L$ ]- x0 p
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; A7 r% K c5 I/ ]. G. K
+ ], ]$ m5 B' O+ _/ {0 O T, O: c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
