马兰巨鹰的气动布局挺特别
本帖最后由 晨枫 于 2026-9-6 09:46 编辑https://www.twz.com/wp-content/uploads/2026/09/WZ-X.jpg?quality=85&w=1440
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。
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/77/RAF_F-35B_integration_flying_training_with_USAF_B-2_30092019_-_4.jpg?utm_source=en.wikipedia.org&utm_campaign=index&utm_content=original
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。
https://preview.redd.it/b-21-raider-the-usafs-most-detailed-officially-published-v0-gprgppgmqm341.jpg?width=1080&crop=smart&auto=webp&s=4336547ce371396d3af97a18171ed47b3324b3e6
B-21取消低空突防能力,机翼构型回到最初的简洁外形。
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)。
这是很奇怪的气动布局,前无古人,必然有它的道理。
隐身的设计原则不复杂:
1、边缘对齐
2、减少反射方向
3、减少突出
边缘对齐大家都做得到,马兰巨鹰不例外。
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。
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。
两者异曲,也不同工。
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。
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。
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。
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。
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。
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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”。
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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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。
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。
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。
很期待看到更多清晰图片,才能真正看清雄姿。
既然有保型油箱,以后会不会有保型货舱?
在机体上面叠加一整层货舱作为装货或者武器舱?
反正叠加了保型货舱以后还是飞翼构型,就是胖点而已。不就是风洞多吹个几千小时而已。。。
五月 发表于 2026-9-7 06:40
既然有保型油箱,以后会不会有保型货舱?
在机体上面叠加一整层货舱作为装货或者武器舱?
BWB不就是这样嘛。
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