|
|
本帖最后由 晨枫 于 2024-12-21 11:17 编辑 4 ?1 D+ [6 J$ o/ j3 i# Z, ]
3 m* H. e# u& T1 z: y. B
Kratos是最先被美国空军选中，作为忠诚僚机进入技术验证的，XQ-58已经飞了一段时间了。诡异的是，在正式竞标的时候，General Atomics Gambit和Anduril Fury入选最终竞标，Kratos出列。现在知道，Kratos在憋劲，准备参加下一阶段的忠诚僚机竞标，设计方案就是Thanatos，已经首飞了。
% L( Y7 V% ^! }- C
- \+ e9 ~) t( Y+ u
0 x9 i% [* |$ h) I' jXQ-58已经和F-16、F-35、F-22等飞机演练忠诚僚机有一段时间了
: w+ x% N) v+ w2 ^0 I5 ~4 Y3 A
% H4 s; ~2 C( z- f# v5 o
; Y4 Q, m3 q2 V! ?Thanatos的设计有特色，最大特色是无垂尾和边条上进气口
% _, z9 V$ w) ^- i$ a+ _( I3 ^. `' I" Y( ~. q- _
4 a6 W# L' [+ n* Y/ l& Z这是更加符合翼身融合体的构型，但有相当明确的中央机体和翼身分界, N4 h; [" \8 Q7 ?" H+ f
& F- G. y$ H: K ]
Thanatos的设计有特色，最大特色是无垂尾和上表面进气口。这也更加符合翼身融合体的构型，但有相当明确的中央机体和翼身分界。' Q) U e* D" L* d; o3 w- _
% E# x& O9 Q9 W6 U9 k: P还不清楚Thanatos的技术参数和飞行性能，看样子可能超音速，估计和典型战斗机对标。XQ-58、Gambit和Fury都是亚音速的，实际上当不了忠诚僚机，只能当忠诚哨机。, ~/ E- P; |5 h
2 L8 Y {! ~* S: @3 O% uThanatos这样的机翼平面用于亚音速巡航有点不给力。这也是高度重视隐身的设计，机翼前后缘的后掠角对齐。已经很久没有看到人字翼以外这样“原教旨主义”的边缘对齐机翼了。
( e" v$ a: ]! ^% \4 k, R. G' s, y4 w# v' ~, E) z! E' a0 D0 W
边条一直延展到机头，很有点像诺斯罗普Tacit Blue的机头后掠化了。事实上，Thanatos在整体上就很有点Tacit Blue再世的感觉，当然超音速化了，无垂尾化了。! I. W: [& ?; E6 n
, `' i7 a" N. [
- O1 h7 l% c; M8 T, t/ n1 @Tacit Blue隐身研究机- z4 a" o K4 H; }# K
& c( R' P4 r9 a
Tacit Blue是第一代隐身设计中是最原教旨主义的，比最后导致F-117的Have Blue更加隐身。多少年来，Have Blue和F-117解密得差不多了，但Tacit Blue一直没有爽快解密。Tacit Blue这个隐身基本设计最后导致B-2。
& v. n' @( |# j. v+ F$ D/ `. r
& T* `, H9 x/ q+ EB-2是无尾飞翼，气动构型与Tacit Blue完全不一样，但“驼背锐边”的设计都是出于同样的“电磁能量沿圆浑上表面爬行后在尖锐边缘流失”的思路。据说这是诺斯罗普首席电磁物理学家Fred Oshira在苦思冥想不得其解时，陪孩子在迪斯尼玩，手里捏着橡皮泥，看到spinning cup而灵机一动想到的。Tacit Blue 好似“坐在平板上”的基本设计就是这样来的。/ P* F" f& I3 i) D. \9 N4 E. q
( o/ V, K0 V. X( O# a r/ X3 [5 sTacit Blue还采用“跌入式”进气口，既降低阻力，又增加隐身。现在波音MQ-25“黄貂鱼”上的进气口出自同门。! E( ^* p* W! s; }& Z& `) x
; q+ B! m7 L( U0 O. @5 i
Thanatos的进气口不是“跌入式”，而是在机身两侧边条的上方。进气道是复合S形，在水平方向上向中线弯曲，在垂直方向上向下然后向上，有效地掩盖了发动机正面。% J+ y# b* P/ d6 C
. h8 k8 l) Q! d O( I# D) i有意思的是，两侧进气口和进气道当然是翼身融合体的一部分，但Thanatos的翼身融合体很特别，两侧进气道和中间机体有明显的“分界沟”，中央机体是规整的扁柱体。( M4 i- b1 t+ C! o
7 X: W y7 A0 c2 I4 x
直通通的柱体有利于结构强度，也便于制造，但这里可能更大的作用是帮助方向安定性。无尾飞翼很大的问题是不易保持方向安定性。圆浑上表面的气流不总是规则地从前向后流动，在各种气动干扰下，会发生横向流动，导致各种偏航影响。B-2采用上下裂板式副翼，用差动阻力控制偏航。这带来额外阻力，也削弱隐身。近20年后，X-47依然采用差动阻力，只是不再采用复杂的上下裂板式副翼，而是上表面扰流片和单片式副翼合作控制偏航，阻力和隐身问题依在。* y- |* w0 Y/ d! ^; f0 i7 e/ H
2 \. z( f1 E: l
8 W- j& O4 [, T; D0 AB-2采用裂板式副翼提供差动阻力，控制偏航
7 z2 D# Z5 _! g# \* R- t9 j, [
+ `% Q- y& F' ]
% j0 W3 |6 ]0 E0 m6 G; O
X-47B用上表面扰流片和单片式副翼提供差动阻力
' X* d0 p. }' w- X. P0 ~2 ~1 _9 q# m# I% Y5 \, T1 X$ ]
Thanatos或许依然有一定的差动阻力控制，但同时用中央机体和两侧进气道之间的深沟等效于垂尾的作用。常规垂尾用暴露的面积提供方向安定性的力矩，要求在重心后的侧向投影面积大于重心前。Thanatos的“双沟”两侧的投影面积似乎还做不到，但依然提供有用的“隧道”效应，并降低偏航控制的负担。Thanatos的扁平喷口内可能还有类似X-47B的“内置垂尾”，X-47B是单发，喷口内没有分隔板的需要，这是用于补偿垂尾的缺失的。用被动的方式增加方向安定性，比纯主动的差动方式更加简单、可靠。“内置垂尾”的代价是推力损失，Thanatos那样的“分界沟”的代价是不平整的上表面，隐身方面有一定的代价。
& n- |6 A0 y8 A$ z; O7 `2 S' Y! e, A/ `6 ` C/ \8 }
3 Q: p) P) ^/ h3 K5 C8 sX-47B的尾喷口内有“内置垂尾”，用喷流速度补偿面积的不足
! P# D0 W# E6 X, M% q x
* ~6 i9 N9 `0 d6 V* a2 U
. ^& H) _! N8 O C' J这是模型，但“内置垂尾”的细节更容易看清楚* _6 [' k0 D8 N
5 j5 w4 ~, C4 V8 D
进气口前的上表面切出一个缺口，缺口引向进气口。缺口前的边条后掠角不仅有隐身考虑，更是对激波的形成有考虑，需要对进气形成预压缩，帮助进气道的总压恢复。进气口上唇的后掠角也是一样，还需要与激波的角度贴合，既要减少从进气口唇口向外侧的漏气，又要避免激波扫到进气道内壁。应该也有某种DSI的考虑，以便分离进气气流的附面层，但现有图像里细节看不清楚。7 R7 d4 p* V" B% c3 _
( Z( i' S* p6 W1 e: f/ A( c8 f
上表面进气口有助于隐身，尤其是Thanatos的任务以对地攻击为主。但上表面进气口不利于机动性，一拉起就容易进气口“断气”。这是所有上表面进气的通病，不是Thanatos特有的。( s: Q/ W! r; G' H, @
( @6 ^/ I) i3 I( k
但上表面进气不光有利于隐身，还有利于留出完整的机腹，这对机腹弹舱很重要。从3D图容易看到，Thanatos的弹舱延伸到进气口之前，三点式起落架的布置也很紧凑、自然，这与上表面进气口让出机腹空间不无关系。当年北美F-107的设计也采用背部进气口，正是出于类似的考虑。8 f/ z4 u# `4 R. ]' d5 o, y5 Y
% k3 g8 H6 s" j1 k& v, n
# M) H+ x' p( r$ j% j7 p当年的北美F-107也采用背部进气口，与隐身无关，就是为了让出地方，有利于安排完整的机腹弹舱# z" _0 o; s! q4 }- d
# T( P# C6 z7 Q1 X6 c
但机动性问题也不能不考虑，F-107下马的部分原因就在于机动性太糟糕，而且飞行员弹射太危险。% h. a1 B1 U! U2 M- ~9 g6 H
* @8 z3 q/ N- x0 H+ X% C6 VThanatos倒是没有飞行员弹射的问题，也索性没有垂尾。这提供了一个全新的可能性：在正常飞行的时候，进气口在上表面；在高机动飞行的时候，来一个鹞子翻身，进气口就成了下表面了，这样大迎角拉起就不再有进气气流畸变问题。无垂尾使得“正飞”、倒飞没有差别，非对称翼型的倒飞问题可以用迎角来补偿。
2 `4 E6 d; n1 a K# C. {5 y
; @ J& [ o/ j当然，问题会有很多。飞控律在正飞、倒飞时完全不同，机腹弹舱在倒飞时武器投放是大问题，但这些都不是不可解决的。关键是无尾飞机容许倒飞也成为正常飞行状态之一，尤其是无人机没有飞行员倒飞时的生理限制，这一全新的可能性不容忽视。
L7 ^; Y/ O. l- ]% p# D4 ]
$ f5 X$ ]. x w4 O# B% k8 I/ e$ E0 IThanatos能“正常倒飞”吗？不知道，但这一可能性已经存在了。+ X$ V* k8 J+ E2 K# h. Y
; H4 H% Y& R$ X$ n, b9 F; X
越看Thanatos，越觉得这是一个很有意思的设计。 |
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 2024-12-22 21:57:47
