|
|
本帖最后由 晨枫 于 2024-12-21 11:17 编辑 ( A( B: r/ G. M4 h& B5 w
9 c6 X& X* @3 T+ a# k6 v9 @
Kratos是最先被美国空军选中，作为忠诚僚机进入技术验证的，XQ-58已经飞了一段时间了。诡异的是，在正式竞标的时候，General Atomics Gambit和Anduril Fury入选最终竞标，Kratos出列。现在知道，Kratos在憋劲，准备参加下一阶段的忠诚僚机竞标，设计方案就是Thanatos，已经首飞了。
8 `+ S! f+ N6 t5 o( p9 @
, j4 D7 L* D6 R7 \. P: X) V
7 v& }2 x! _( J2 ^* k$ VXQ-58已经和F-16、F-35、F-22等飞机演练忠诚僚机有一段时间了
8 e8 Y4 N( W/ i& g; @7 Y" a t9 X4 w2 y) Y( s; t' [3 b7 K6 |6 v1 k; }) ?
' i* @* ?1 `0 G, F# ~( x5 gThanatos的设计有特色，最大特色是无垂尾和边条上进气口# K& V, q( R8 a' P0 d0 R
6 m; x x7 L( n" A" { H+ k
: P2 O8 E7 e$ Y* Q9 z) ?
这是更加符合翼身融合体的构型，但有相当明确的中央机体和翼身分界2 ~5 w- G' Z7 U: V$ X9 K' l
$ R0 l/ P, Y2 F) b
Thanatos的设计有特色，最大特色是无垂尾和上表面进气口。这也更加符合翼身融合体的构型，但有相当明确的中央机体和翼身分界。9 [6 @4 B/ f4 y4 p) W4 z% ]' Q) l
@" S& O: b) w* g" S
还不清楚Thanatos的技术参数和飞行性能，看样子可能超音速，估计和典型战斗机对标。XQ-58、Gambit和Fury都是亚音速的，实际上当不了忠诚僚机，只能当忠诚哨机。
l1 U- N# S# W+ _" C( ?( A; y( G+ J7 w' k) s2 q
Thanatos这样的机翼平面用于亚音速巡航有点不给力。这也是高度重视隐身的设计，机翼前后缘的后掠角对齐。已经很久没有看到人字翼以外这样“原教旨主义”的边缘对齐机翼了。
+ h; c1 K8 f9 j- Y _& ]- K) X
# y' U- ]9 Y0 l, ?7 ]) `边条一直延展到机头，很有点像诺斯罗普Tacit Blue的机头后掠化了。事实上，Thanatos在整体上就很有点Tacit Blue再世的感觉，当然超音速化了，无垂尾化了。
1 J. B3 E7 I8 }1 w2 G, x$ v& V9 b" _. R k
, G a+ G5 Y' C& B& ^. V7 I7 r7 fTacit Blue隐身研究机# l" l0 |) A7 g4 z. Y% s
1 r! K! X _6 w' |* m
Tacit Blue是第一代隐身设计中是最原教旨主义的，比最后导致F-117的Have Blue更加隐身。多少年来，Have Blue和F-117解密得差不多了，但Tacit Blue一直没有爽快解密。Tacit Blue这个隐身基本设计最后导致B-2。
( Y: G3 O. G$ F. v$ P- W/ U$ t0 B
B-2是无尾飞翼，气动构型与Tacit Blue完全不一样，但“驼背锐边”的设计都是出于同样的“电磁能量沿圆浑上表面爬行后在尖锐边缘流失”的思路。据说这是诺斯罗普首席电磁物理学家Fred Oshira在苦思冥想不得其解时，陪孩子在迪斯尼玩，手里捏着橡皮泥，看到spinning cup而灵机一动想到的。Tacit Blue 好似“坐在平板上”的基本设计就是这样来的。
( z7 I- ]: m0 p4 C& G; q( S- c! Q; b$ H. I) r9 H
Tacit Blue还采用“跌入式”进气口，既降低阻力，又增加隐身。现在波音MQ-25“黄貂鱼”上的进气口出自同门。) S5 a( W+ a' }: T2 \; M
& R: W* c, W& O: ^& o3 `: }
Thanatos的进气口不是“跌入式”，而是在机身两侧边条的上方。进气道是复合S形，在水平方向上向中线弯曲，在垂直方向上向下然后向上，有效地掩盖了发动机正面。
" ?/ z; n/ ?' S9 u, W, D3 W
0 R+ G8 ?. j- w3 F& u, y有意思的是，两侧进气口和进气道当然是翼身融合体的一部分，但Thanatos的翼身融合体很特别，两侧进气道和中间机体有明显的“分界沟”，中央机体是规整的扁柱体。
8 |4 H: U3 B% |+ j5 E7 C7 A N2 }. E. B; D2 u# G! G0 Z! g
直通通的柱体有利于结构强度，也便于制造，但这里可能更大的作用是帮助方向安定性。无尾飞翼很大的问题是不易保持方向安定性。圆浑上表面的气流不总是规则地从前向后流动，在各种气动干扰下，会发生横向流动，导致各种偏航影响。B-2采用上下裂板式副翼，用差动阻力控制偏航。这带来额外阻力，也削弱隐身。近20年后，X-47依然采用差动阻力，只是不再采用复杂的上下裂板式副翼，而是上表面扰流片和单片式副翼合作控制偏航，阻力和隐身问题依在。, w4 L( p/ r+ W; u& _! D! I1 t7 N" Z" I
. y* ~/ L! I9 x7 d/ w1 W) K
6 z- b; Q2 `9 m( A- Q$ `% V0 G: N6 J
B-2采用裂板式副翼提供差动阻力，控制偏航' A! ~. P8 _' s# h; B0 z3 l5 i; {
: c9 x, J* ^& B/ C* J
. S, X, A5 v9 j" `" { O+ sX-47B用上表面扰流片和单片式副翼提供差动阻力
, I: R% T' w+ Q# _0 T) Y0 ~" @; l: [- O
Thanatos或许依然有一定的差动阻力控制，但同时用中央机体和两侧进气道之间的深沟等效于垂尾的作用。常规垂尾用暴露的面积提供方向安定性的力矩，要求在重心后的侧向投影面积大于重心前。Thanatos的“双沟”两侧的投影面积似乎还做不到，但依然提供有用的“隧道”效应，并降低偏航控制的负担。Thanatos的扁平喷口内可能还有类似X-47B的“内置垂尾”，X-47B是单发，喷口内没有分隔板的需要，这是用于补偿垂尾的缺失的。用被动的方式增加方向安定性，比纯主动的差动方式更加简单、可靠。“内置垂尾”的代价是推力损失，Thanatos那样的“分界沟”的代价是不平整的上表面，隐身方面有一定的代价。- M2 y m: x6 X
6 |6 ?1 F' F) N& G7 V
6 K9 [: l* L: y7 o9 Z8 g t3 u
X-47B的尾喷口内有“内置垂尾”，用喷流速度补偿面积的不足
8 E1 ^! n( P, H# ?1 y0 E4 M. }8 f
* k4 |. }6 J j. i3 W/ U
这是模型，但“内置垂尾”的细节更容易看清楚
" L# r7 g- |, t( u% m* H3 r8 t4 F0 P e/ _4 f" {3 t
进气口前的上表面切出一个缺口，缺口引向进气口。缺口前的边条后掠角不仅有隐身考虑，更是对激波的形成有考虑，需要对进气形成预压缩，帮助进气道的总压恢复。进气口上唇的后掠角也是一样，还需要与激波的角度贴合，既要减少从进气口唇口向外侧的漏气，又要避免激波扫到进气道内壁。应该也有某种DSI的考虑，以便分离进气气流的附面层，但现有图像里细节看不清楚。
/ Z8 t* M7 B4 l2 U3 H* k* B" Q) x# a
2 j; r5 a+ ^ X* W+ Q$ J9 i6 l上表面进气口有助于隐身，尤其是Thanatos的任务以对地攻击为主。但上表面进气口不利于机动性，一拉起就容易进气口“断气”。这是所有上表面进气的通病，不是Thanatos特有的。5 Q. W: C3 c& D& A$ l6 \
[, r, A4 ]8 H" \
但上表面进气不光有利于隐身，还有利于留出完整的机腹，这对机腹弹舱很重要。从3D图容易看到，Thanatos的弹舱延伸到进气口之前，三点式起落架的布置也很紧凑、自然，这与上表面进气口让出机腹空间不无关系。当年北美F-107的设计也采用背部进气口，正是出于类似的考虑。
6 H+ k; h2 \4 H9 _/ v1 b
3 D0 f- P9 g. D% U: h
2 x9 z3 c9 h- v- w+ V' `当年的北美F-107也采用背部进气口，与隐身无关，就是为了让出地方，有利于安排完整的机腹弹舱 V) d( I( g6 J# Y3 l' I$ J0 O0 G
+ N, r0 x. F) i3 O
但机动性问题也不能不考虑，F-107下马的部分原因就在于机动性太糟糕，而且飞行员弹射太危险。
3 U, i$ ~* D6 G3 E* S2 B7 D1 b8 G& b* ]1 @+ e) z( A# \
Thanatos倒是没有飞行员弹射的问题，也索性没有垂尾。这提供了一个全新的可能性：在正常飞行的时候，进气口在上表面；在高机动飞行的时候，来一个鹞子翻身，进气口就成了下表面了，这样大迎角拉起就不再有进气气流畸变问题。无垂尾使得“正飞”、倒飞没有差别，非对称翼型的倒飞问题可以用迎角来补偿。
$ u' ?* s! }$ f9 c* l9 }
) j! j' ]" M$ V& ?7 C, a# G- W当然，问题会有很多。飞控律在正飞、倒飞时完全不同，机腹弹舱在倒飞时武器投放是大问题，但这些都不是不可解决的。关键是无尾飞机容许倒飞也成为正常飞行状态之一，尤其是无人机没有飞行员倒飞时的生理限制，这一全新的可能性不容忽视。
- Y) ?4 L# g1 }" H+ E7 z5 T: F C& \
Thanatos能“正常倒飞”吗？不知道，但这一可能性已经存在了。
* g) D/ n9 @4 Q |0 X- z( T) u/ B+ l- U5 j3 Y$ l4 Y
越看Thanatos，越觉得这是一个很有意思的设计。 |
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 2024-12-22 21:57:47
