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晨枫:细节见真章 从攻击11无人机可以看出的东西
最后更新: 2019-10-22 07:29:58X-47B和攻击-11殊途同归,哪一条技术路线更有潜力,只有等大量使用经验才能证明。中国航空对有益的经验来者不拒,航天科技11院的“彩虹-7”的技术路线就更加接近X-47B。另一方面,RQ-170“哨兵”、RQ-180、 “雷神”、“神经元”、“幽灵射线”等的气动外形都相对简单,没有对低速大迎角时翼尖失速的特别考虑,未必是他们有独门暗技,很可能是研发还没有到需要考虑这些问题的地步,或者以侦察、监视为主的定位对机动性没有要求,对低速大迎角时的翼尖失速问题不敏感。以上舰为基本定位的X-47B就不同,以攻击为基本定位的攻击-11也不能无视这个问题。这种对细节的重视也间接说明了攻击-11的高度实用化的技术状态,而不仅仅是技术验证机。很多气动细节都是在工程研发到相当程度后才加入的。B-2的原始设计就是简单的菱形加从前缘延长的简单后掠翼,但后来发现,菱形后缘的前掠太大,导致后缘气动控制面的控制力矩不足,但发动机位置已定,全机的基本气动和重量分布已定,只好把原来的中央简单菱形体的后半加宽,现在V形后缘改成“复合W形”(严格来说是三尖的VW形)。发动机喷口原来骑坐在V形后缘,现在好像“缩进”到“复合W形”的凹入位置一样,但实际上位置没变。这样使得后缘气动控制面位置更加靠后,升力分布也稍稍后移,改善静稳定性和俯仰飞控力矩。
进入工程研发阶段后,很多初期设计中的“理想化”设计都需要向实际需求妥协,如B-2轰炸机在早期概念设计阶段的后缘形状和最后服役的形状就有很大区别
攻击-11对隐身高度重视。除了基本的无尾飞翼构型外,襟翼、副翼的侧面边缘采用了“削边”处理,使得气动控制面在动作时依然只有尖锐的边缘暴露在侧面的雷达照射之下。这样的细节只有F-22、F-35这样已经经过精雕细琢的工程化产品上才见到,而不存在于各种技术验证机上,包括X-47B。这从另一个方面说明了攻击-11的技术成熟程度。
攻击-11的进气口没有人们期望的“蚌形鼓包”。很多人认为,即使不需要附面层分离,也需要鼓包对进气口有所遮挡。其实不然。战斗机的单发通常在机体底部,重心低,也避开座舱结构对进气道的遮挡。无人机没有座舱问题,发动机安置在顶部也没有问题。事实上,顶置更好,可以把机腹空间腾出来,作为机内弹舱。即使是亚音速进气道,也需要S形,对进气减速增压。以F-16为例,这个S形就是进气道底部向上隆起的“驼背”。只是没有隐身考虑时,S形不一定达到完全遮挡发动机正面的要求,才有隐身进气口的问题。对于攻击-11来说,只要在设计的时候有所考虑,在进气道顶部向下突出的“驼背”做到完全遮挡不是难事,必要时增加叶子板式的雷达屏障也是可以的,高亚音速对进气损失的宽容度较大。
美国F-35战斗机的S型进气道
国内某公司为隐身巡航导弹开发的S型进气道部件
攻击-11的发动机不仅顶置,而且位置相对居中,靠近重心,喷口远离飞翼后缘,V形尾上有浅沟槽。主流无尾飞翼的发动机位置通常靠近机尾,喷口直接整合进飞翼的后缘。作为攻击机,攻击-11的居中的发动机位置与机内弹舱重合,有利于减小投弹前后的重心移动,这对纵长和俯仰控制力矩本来就不足的无尾飞翼很重要。侦察机则不同,除了燃油,机上载荷是固定的,只要设计时考虑到了,发动机位置靠前靠后无所谓。但攻击机不然,弹药重量较大,投弹前后的重心移动是不必要的飞控挑战。苏-57的中线后弹舱就有这个问题,尽管大小与前弹舱相似,但无法携带重型弹药。
此前曾流传出半公开的“利剑”无人机的图片,采用俄罗斯的RD33涡扇或者是国产对应的涡扇13。有意思的是,这是加力涡扇,尾喷管的羽片暴露无遗。这不仅不利于隐身,也带来很大的疑惑:莫非“利剑”是超音速的?但固定的进气口和喷口又不像适用于超音速啊?
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