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本帖最后由 晨枫 于 2026-9-6 09:46 编辑 6 r1 C2 S0 C/ _2 V0 L
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$ ~6 [$ |7 \1 i3 n0 Z, t# ]. d2 \% u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。# z( @/ |* B; g# u$ O- F
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B-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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! J/ j) v# J& B, MB-21取消低空突防能力,机翼构型回到最初的简洁外形。
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0 G* R, E# o/ t. C$ R; V& H. B o& k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)。9 U( q7 c u& A! S& Z
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. G' S3 k1 F1 T2 S; [1 a9 \这是很奇怪的气动布局,前无古人,必然有它的道理。
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- M) A+ s" V+ X; h' ~隐身的设计原则不复杂:9 n; K& ?/ P+ }1 O$ G6 _
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E0 ]3 ?" R; H; `1、边缘对齐/ \+ d5 C. e0 I+ j- q& I" S* F
+ e5 E, b# o8 u3 j* L9 f4 ]2、减少反射方向
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3 h3 s8 S" u1 @- g7 ?% T! \' E& ^3、减少突出
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边缘对齐大家都做得到,马兰巨鹰不例外。
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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。2 I& j' c: d2 y9 R
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$ `# X1 Y5 t7 C. j9 L1 p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。
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7 i- D: {. H0 _: k0 J( J4 _两者异曲,也不同工。1 ~" X6 J$ ?& B4 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。: z' `% {0 h5 O& Z+ ]
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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。5 e+ {+ P1 e: \& A
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9 d7 @0 T- l) Y( ]% L; j; b2 }" T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。% v$ E$ V/ Y+ v) a) O/ _
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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。- S+ o v# w: Q0 n$ x( X; T
5 b% `$ E& I h1 u" d# Y& A3 X+ R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。, f* n% x/ y1 Z" H: u) \
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# w8 E1 B8 F7 {4 f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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/ F9 }% n2 w# W5 B1 w$ }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。. B; V+ d( t2 Y V7 {% r: e# N
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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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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。
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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。9 C" T+ j8 e }& F! P& r
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( v3 T9 J# Y; j0 z" H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。 Q {5 i- v$ ]- a% }
1 o1 P9 M5 t& I3 S+ Z4 e; S, j T很期待看到更多清晰图片,才能真正看清雄姿。 |
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