|
|
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。
1 L2 e0 b8 ~; @9 m b1 r
2 X9 B" m3 j( F; F7 I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。
, x( K* B1 |5 d: w. r2 n$ c: O3 @* i
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。% c. T, n W; E2 H& y/ `( h3 |' L% t
6 n7 W% o3 Q' q# }, O但最大的争议可能还是超音速。6 l6 n* S q. D3 H% p }
; G6 e$ S4 ^" S! d' n! p1 D& a
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。
6 L: s3 q- E, Y/ A9 g! U" @$ x# A, H6 W' F& y) R. V
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。
: m; P* W/ D$ U& ?6 C$ d5 i) d4 S! ?) n8 f: a9 ~
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。3 |6 c, I( u( i
P w" p% q4 I4 a另一个问题是配平。3 n) T; B8 t5 c2 Z& w# P5 o
3 H) O1 N" Z- {) O0 `! M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。* s) q9 |9 Y: b. o! O2 |
( ~- w% y4 J& d3 W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。
5 P C8 _) R% \. {7 x1 J& c) A" w; r/ b9 X' \/ l
这有两个原因。) q2 D1 v( i: e
! L5 L8 G# w: T
首先，“马赫埋头”使得飞机不由自主地转入俯冲。
1 _" G7 s2 a$ u- m! z+ X- ~ K! T" K. }4 W' X. @: _3 [4 O; h0 q! o
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。
* x# ]9 m `$ r7 ?, R7 |9 _7 g' z
6 t1 B% Q0 V- r/ {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。6 I5 o% X0 n0 n. J! N) J
3 Y; H* H5 l' Q- U; W9 r
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”。
5 x' l+ @. e9 y" Y0 k5 j' ^: o
5 Z) n3 g; o) d& S WB-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。$ M* E- l0 J9 T: k! n8 N' H" J! `* ], R
# w4 i! j. L% A% {4 F$ i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。
3 ~; l5 m. T! z8 h
. p2 D7 n3 h. H9 I! L: ~. A! A# o- y5 i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。 U. l5 f$ s# r! u. R
& N3 h5 Y/ h8 D- _' i) i6 {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。
& w( d- j* I- g
& {; Y4 u3 q S/ Z+ p8 r6 U+ B9 B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
