设为首页收藏本站

爱吱声

 找回密码
 注册
搜索
查看: 2442|回复: 10
打印 上一主题 下一主题

轰-20会是超音速飞翼吗

[复制链接]

该用户从未签到

跳转到指定楼层
楼主
 楼主| 发表于 2024-3-22 08:04:16 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
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。
- w6 `4 `; [* R8 x1 L% x% g
  m" b+ N" @- E7 U- A6 a% s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。- D9 y2 ^3 V+ t0 i% e' _) W! Q

9 a% g: u2 n+ S! a, T- X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。4 J; S3 h& n& D, N" q& G; O1 x

) j) u8 h2 {. f( I: n但最大的争议可能还是超音速。
' \. D8 {# `5 B4 b
( a7 v' m6 O: d$ J3 M2 g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。
: r, C2 M! a, D% D0 a/ w3 s5 g; w/ k/ Q: Y5 n: T- w3 w6 K. S! Y
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。
6 F% a7 P9 B; b( v/ H
3 `+ H+ k' c" ]+ \& i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。2 E" t/ s& O) f3 `; J8 i; O) |

0 T- A1 h7 w$ r) w3 K. i另一个问题是配平。1 y1 U# z$ v' l/ r" a& Q

6 y7 S7 D& e0 H( H- p7 R7 _% @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。
3 f1 a7 h+ s; j, t# i) J  |, N5 {/ g! R0 ]' C% \& A
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。. S2 U& ?; t" R' v) i5 d
3 n  O* d: r% L% Z
这有两个原因。
; i7 G( {+ K% F/ i1 y8 s; k: Y
6 S3 o% j8 C2 v- N  M/ p, r, w' L' F首先,“马赫埋头”使得飞机不由自主地转入俯冲。5 s1 Y4 w: \  C1 I  r' I

3 t- e. }( s  H0 `0 U# R5 J$ B6 D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。  j+ [9 E1 M+ e* S$ b
2 B$ {& G! `3 w* o$ R  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。
+ X: A( [$ I3 v; ]  g& T# l# R" i7 A1 i. p  _
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”。
  T$ R9 h! M1 A5 N+ w+ e; l5 q# n6 R& J
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。8 o3 |; U5 y8 a" D

$ @# U  J0 L3 z  |- q* S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。
- h- x4 T6 E  i! y
; ?6 X# ~9 S( r8 C4 s9 J4 t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。' {- p2 n7 K7 B# Q1 W* T% X; x

& p7 h, r/ S3 s& {1 N* I/ u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。1 D' e3 r  I  k

2 ^; q6 L$ r; L! m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

参与人数 6爱元 +58 学识 +2 收起 理由
老财迷 + 8
常挨揍 + 10
李根 + 8 涨姿势
老票 + 16 + 2
住在乡下 + 4 涨姿势

查看全部评分

本帖被以下淘专辑推荐:

  • TA的每日心情
    郁闷
    2024-11-9 11:44
  • 签到天数: 2166 天

    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2024-3-22 10:26:37 | 只看该作者
    超音速不可能,明白的不敢说,不知道的胡说八道
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    7 天前
  • 签到天数: 299 天

    [LV.8]合体

    板凳
    发表于 2024-3-23 02:25:37 | 只看该作者
    呃,如果,用“直接力矩”,比如,喷气。。有没有过这种设计?
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    该用户从未签到

    地板
     楼主| 发表于 2024-3-23 04:16:11 | 只看该作者
    鳕鱼邪恶 发表于 2024-3-22 12:25& O, |! ^  l4 e* n5 H
    呃,如果,用“直接力矩”,比如,喷气。。有没有过这种设计?

    ' H, H1 [9 N6 d3 u( ?: t( A6 L5 r你只是在改变力产生的方式,不改变力矩。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    7 天前
  • 签到天数: 299 天

    [LV.8]合体

    5#
    发表于 2024-3-23 05:06:24 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2024-3-23 04:163 B- l2 o( P& X9 w+ W# k; z( x
    你只是在改变力产生的方式,不改变力矩。
    * F$ H0 M9 K4 I9 \) K1 f
    喷气嘴放在远离重心的位置,比如机头。。呢?
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    该用户从未签到

    6#
     楼主| 发表于 2024-3-23 05:25:04 | 只看该作者
    鳕鱼邪恶 发表于 2024-3-22 15:06
      v+ D0 J4 B* u5 Q$ Q& H2 S5 P喷气嘴放在远离重心的位置,比如机头。。呢?
      i# r# j3 \$ \0 X: N& y
    问题在于飞翼上哪里都谈不上远离重心
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    2016-2-18 04:19
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]炼气

    7#
    发表于 2024-3-24 00:48:59 | 只看该作者
    隐藏式前鸭翼?
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    该用户从未签到

    8#
     楼主| 发表于 2024-3-24 04:35:41 | 只看该作者
    隧道 发表于 2024-3-23 10:482 U* A8 M3 |' C: T
    隐藏式前鸭翼?
    + z$ J# ~/ @- T9 k2 c( Q% f
    隐藏在哪里?
    , Y3 }; ]) ^' B' W/ r& a, X6 u
      t2 ~- [% O. H3 `* i# @飞翼既没有后机身,也没有前机身。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    该用户从未签到

    9#
    发表于 2024-3-24 07:20:32 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2024-3-23 05:25/ C& g- H- \' F5 f
    问题在于飞翼上哪里都谈不上远离重心
    0 H& t" ?- b% ^' i' P8 l
    $ {5 C1 m* [2 J, U2 H6 d
    把类似地磁探测器那种结构装机头和机尾伸出去几米,然后安排上喷气嘴?
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    该用户从未签到

    10#
     楼主| 发表于 2024-3-24 08:52:58 | 只看该作者
    MaverickZ 发表于 2024-3-23 17:20
    0 ~- `) q: ?6 o) O0 L把类似地磁探测器那种结构装机头和机尾伸出去几米,然后安排上喷气嘴? ...
    . e; Y4 j1 Y+ ~( k* S+ h* C
    理论上或许可行,实际上问题太多。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    2016-2-18 04:19
  • 签到天数: 1 天

    [LV.1]炼气

    11#
    发表于 2024-3-24 18:39:44 | 只看该作者
    晨枫 发表于 2024-3-24 04:35
      w7 L& }4 W* n8 X隐藏在哪里?8 U8 A' ?' W# g% a+ {. a

    ' L" v# a, w# d$ J飞翼既没有后机身,也没有前机身。

    3 y- v8 g( s; I4 f反正解决马赫埋头只能靠前后机翼或者矢量喷嘴。
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    手机版|小黑屋|Archiver|网站错误报告|爱吱声   

    GMT+8, 2025-4-27 07:55 , Processed in 0.041501 second(s), 22 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表