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本帖最后由 晨枫 于 2026-9-6 09:46 编辑
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马兰巨鹰的翼展达到51.8米,只比B-2的52.4米短一丢丢,这可能是世界上最大的无人机。这样巨大的翼展只能是为高空长航时设计的,但机翼的独特后缘引起注意。
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2 g, o6 G) d3 k' V( A9 G! MB-2的机翼构型在最初设计时,和现在的B-21一样,在中央菱形的两侧,简单延伸出大展弦比的机翼。但后来增加了低空突防要求,原构型的在低空阵风环境下俯仰控制能力不足,所以中央菱形体的两侧后缘增加了一对额外的菱形体,提供额外的后缘控制面和俯仰控制能力。
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" {; U) v# a1 VB-21取消低空突防能力,机翼构型回到最初的简洁外形。8 L" i- w6 z2 S- V1 U; {1 x0 C: C! y
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5 V6 B0 m4 e% a7 l马兰巨鹰似乎是B-2和B-21之间的某种折衷。或者说,是B-21的基础上,采用两段式外翼段,内段弦长较长(机翼较宽),外段弦长缩短(机翼较窄)。
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) y2 t% h V# \) U( V5 {这是很奇怪的气动布局,前无古人,必然有它的道理。" C6 x) Z7 i$ p M1 B* d
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, Z- g. G4 Z* L; r3 u% U隐身的设计原则不复杂:" _& S" {+ s+ }4 C
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|5 m% y9 W7 J! p. v1、边缘对齐
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. f; s7 E2 d- A( C8 k& l$ r2、减少反射方向
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$ p4 X0 X1 O0 k" B0 s* {9 |3、减少突出6 v3 @, M4 Q' V6 k5 r$ H
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! r2 m$ m$ L. B边缘对齐大家都做得到,马兰巨鹰不例外。' u" l t) s( Z- s4 Y
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' L2 J2 R* i& J6 }减少反射方向的极致是“四回波”。纯菱形就是“四回波”的典型,还必须是前后左右对称的。每一边的反射有前缘的反射和爬行到后缘的反射,所以菱形的前缘和对称侧后缘的角度必须一样,才能在这个方向上形成重叠的两个回波,一个来自前缘,一个来自后缘。同样道理,另外两边必须对称,才能形成最低数量的四回波。
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1 e, G- V) d+ M$ {7 I0 P0 ~9 Z简单菱形扩大到直线延伸的外翼段,依然保持四回波。B-2在外翼段和内菱形之间“腋下”增加了一对菱形,可以看做是“长在”内菱形后缘;马兰巨鹰同样在“腋下”增加了一对菱形,只是“长在”外翼段后缘。 ~+ z4 H: E- y
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. o& T( [- g+ j: n! O! |% Y两者异曲,也不同工。" L5 M7 L" x! K- W c, ]
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B-2的额外菱形是为了增加额外的后缘控制面,增加俯仰控制力。马兰巨鹰的额外菱形可能是为了控制升力中心的位置。% c: _, f7 d# d$ r! w; S# d
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内菱形加外翼段的问题是后掠角很受限。由于对称限制,四回波意味着实际上只有一个角度是设计自由度。这个角度要兼顾气动、电磁的要求。但在气动方面,也是充满了各种折衷和限制。比如说,从减阻出发,需要后掠角大一点。但由于简单直前缘和平行直后缘的关系,翼展大固然升阻比高,但翼尖超过内菱形后端的话,升力中心容易太靠后,造成俯仰稳定性问题,极端情况下根本无法平衡。2 }! W* o, p, V5 I6 `" _- @
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确保翼尖不超过内菱形后端实际上成为翼展的限制。B-2和B-21的翼尖后端与内菱形后端基本平行,就是这样的限制的体现。
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( t* ]. Z( F& P# A0 j. A# H2 F无尾飞翼的机翼与机身“不成比例”,天生适合特别需要高升力的高空飞行。这里机翼和机身都是比照传统筒体-机翼的说法,,无尾飞翼在概念上就是翼身一体的。但无尾飞翼要最大限度发挥高升阻比,还是需要增大翼展和大展弦比。* u; @9 {7 h4 E) p
: z; c* a' F! I3 T* y一个办法是像X-47B那样,外翼段不再从内菱形直线延伸,而是降低后掠角,以便在增大翼展的同时,依然不会造成翼尖延伸到内菱形后端的问题。/ I" M2 j, f' V! \
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这样做的代价是不再做得到“四回波”,最低限度是“八回波”,因为内菱形左右前缘与左右后缘的角度不同,前后缘造成的回波不再重叠。回波方向越多,可探测的方向越多,隐身损失越大。所以这样的“梭镖”形中央体的隐身不如B-21那样的“四回波”。
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不过X-47B的隐身修形相当考究。机翼翼尖切去前后角,降低翼尖涡流阻力和颤振问题,但前切角与内菱形的同侧前缘平行,后切角与内翼段对称侧的后缘平行,依然做到边缘对齐。
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9 _4 [7 g. _1 V' o X0 Y0 K7 P5 E类似的设计中国也在试飞,翼展也很大,达到41.8米。X-47B的翼展只有18.9米。
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0 R' W0 H7 \& i- ]- W& e2 H另一个办法就是马兰巨鹰这样。增加的内翼段面积使得升力分布向内、向前移动,与翼展延长、翼尖超过内菱形后端造成的升力中心后移对冲,依然不至于造成升力中心过度靠后的问题,而且依然保持了“四回波”。结构重量的增加应该大大低于B-2的做法,代价是比B-21那样的简单菱形和X-47B那样的“梭镖”形增加了突出。但估计起来,这样做的隐身代价很可以接受,升阻比则由于很大的翼展和外翼段展弦比而很高。/ l0 \! G+ S1 n: G& o# w+ X
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不知道的是加大弦长的内翼段是否也加厚了,那样可以增加翼内油箱容量,增加起飞重量和航程。
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马兰巨鹰是双发的重型无人机,但菱形体中央不像B-2那样肥厚,估计以战略侦察为主。作为轰炸机,内部容积不够。
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! D* }) o" n( _! v2 l5 {很期待看到更多清晰图片,才能真正看清雄姿。 |
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