|
|
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。* M) x" h1 f0 t/ {- b0 r7 e; v8 j
9 V/ J' F( ?2 F( [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。
: o' w: Z4 M2 C" V; L% v8 B: z6 l/ [6 O8 x8 @
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。
) W' n" O7 K' \- [8 ?/ `3 n) }, ]
( r( x8 g& y! W, d5 h! I但最大的争议可能还是超音速。6 t4 D+ {2 P) C/ V" M+ X* r5 V
( C; ]6 ]5 V9 y8 [# 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。9 m7 v" v- S! H9 p1 E0 Z) o8 g
* d/ Q1 t. C7 D2 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。2 E5 L) N6 |3 R3 l6 t! Q
- t7 D. K8 ~3 f
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。
. w9 n8 M) H6 n
* Y5 @% I) @, p# E3 l, O另一个问题是配平。( `1 E2 w3 S" b
( V5 ?% `1 p: r0 ~: g/ g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。8 ^* `% U1 H3 O F1 l0 q
! W- s: t% [/ V% m' i6 r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。
! G+ B7 J$ ~) V; W2 y" ^% p9 T- F: n! Y. M' c: c8 s! ?
这有两个原因。3 D& m" E z4 ^9 ^1 B; J. l" T
! m, |* g9 x& j+ R; j
首先，“马赫埋头”使得飞机不由自主地转入俯冲。
* _- Y0 ? E$ H/ @% N' `+ [, G) J- t, O3 ^% C& N
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。. r t& S" B9 C; v
a( r/ x7 n" E3 T
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。# G* |+ [, n1 n
* p4 Z, N& |8 u0 E1 |
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”。. h* d4 \+ R4 }; t9 i# ~! u
6 `$ L9 j0 [; D% o
B-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。0 E) @9 b* _& F) J& L7 Q* W
3 g9 b$ Z5 I2 Z& o8 r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。
; h1 p/ C+ b- S+ W# J! M: |( n' k- H# E4 b' p+ G) w2 w
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。! Y0 a; P9 W- t) l
9 a: \# ~5 s7 ~0 a3 p _% a0 r ~6 X7 A
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。
|6 z# I! c5 X A. q6 S! Y. c& Z8 p& 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
