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本帖最后由 晨枫 于 2026-9-6 09:46 编辑
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! K p2 r* w0 V6 V3 p/ H% W$ U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。( P/ W9 F- |1 k. b5 S' Z
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' _, \3 _6 T0 y! c7 yB-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。& M3 P0 s( m1 V. A& Q t9 s$ }& x
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( h: D' c. _$ j' kB-21取消低空突防能力,机翼构型回到最初的简洁外形。7 A& a# V9 `/ d- r
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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)。% _7 H! R6 q, M1 g
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这是很奇怪的气动布局,前无古人,必然有它的道理。2 L$ v) J9 i6 G
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隐身的设计原则不复杂:. f9 F- a3 O" Z- H$ C6 f8 r6 O
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. Z7 Q7 K0 A4 z Y1、边缘对齐
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" J' p* J6 b/ |* G& W, q2、减少反射方向! u( {* j: v- N& m
; u. \. ]! I! f. Y/ z7 |+ T- q3、减少突出0 b7 d/ J/ ^- A9 }6 }3 ]
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. i4 D) g# A1 M6 I: h- e R! I边缘对齐大家都做得到,马兰巨鹰不例外。
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8 Z( R/ E7 M! `; V' C9 `, f# Q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。
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- v/ D6 q1 Y6 P. Q" r, g5 t" Q h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。
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两者异曲,也不同工。
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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。
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4 h) J6 x5 i9 \* u7 y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。5 F0 N- q% f3 ?/ d! ?. \ U# h: y
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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。
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% Z+ ~7 n; b4 t( g* o5 x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。. s, ~4 N1 Y6 I* B% b/ ?3 M
' b5 h6 H, e" K' k' r2 d4 @( P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。% w/ ^" G2 {* j. e5 H8 O* z' U r: ~
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' H \2 Y' R, q k5 n, E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”。
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: U2 a& Y( `" C* W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。7 D1 Q( c+ j7 c8 p( e4 U$ o& z: n/ G
/ B$ D+ y& m3 D O" B g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。
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3 u4 ]3 f8 }. j' C8 E+ n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。& x1 H9 N P3 o8 j6 c* s
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$ b" C8 j: A4 ~4 e, b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。
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6 X- Z& _8 O5 u- J1 X( P很期待看到更多清晰图片,才能真正看清雄姿。 |
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