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珠海隱身無人機,並不反映中國未來轟炸機細節

【空軍世界網站原創】在火熱朝天的珠海航展當中,中國航天展示了一種酷似美軍B-2隱身轟炸機的中國戰機:CH-805隱身無人機。


CH-805(下圖)使用酷似B-2轟炸機的飛翼式布局,就連機翼後沿鋸齒也極為相似。


CH-805隱身無人機的飛行控制設計,與中國未來飛翼式隱身戰略轟炸機,可以說是大相徑庭。


珠海隱身無人機,並不反映中國未來轟炸機細節



據稱CH-805無人機其實是一種模擬B-2轟炸機的靶機,或者可以用於地面雷達等等裝備的測試。無論小型還是大型飛翼式隱身飛機,它們主要的優點是類似的,在雷達隱身設計上的原理是相通的。簡單的說,飛翼布局減少可能產生強反射的部件或者機體連接結構,降低了雷達反射截面積。因為沒有尾翼,去掉了一個非常大的雷達反射源。飛翼布局內部空間充裕,這樣可以在較小的機身總體尺寸限制條件下,容納更多設備與武器,這也縮小了雷達回波。



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【空軍世界網站原創】但是,CH-805、B-2,一小一大兩種隱身無人機的相似之處,到這裡就差不多結束了。


現代大型飛翼式飛機,因為對飛行性能的追求,導致飛行控制的要求極為複雜。而現代小型飛翼式飛機,例如CH-805,飛行控制要比大型飛翼式飛機簡單得太多。


既然如此,CH-805隱身無人機的出現,並不能說明中國在大型飛翼式隱身轟炸機上的發展程度究竟如何。


具體而言,飛翼布局本身就存在著航向上不夠穩定的特點,這在德國、美國二戰前後試驗各種飛翼布局的原型機時,已經暴露無疑。傳統布局的飛機,位於尾部的方向舵和水平尾翼,能不斷產生平衡、糾正飛機飛行狀態的有利作用力,飛翼布局上沒有了這些控制面,一切都變的極為複雜,特別是橫向穩定性堪憂。


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從歷史事實上看,飛機最早出現的二三十年里,有過若干能算是飛翼布局的大型飛機,例如部分早期運輸機、客機的主體部分由巨大的飛翼構成,原因是當時發動機性能太差,而飛翼布局升阻比高、氣動效率高,對當時的飛機的總體表現極為有利。但是這些飛機無一例外的有著傳統的方向舵、水平尾翼等等,可以說是飛翼和傳統布局的混血兒。後來隨著發動機性能改善,各家飛機廠商立刻拋棄了飛翼布局。美國諾斯羅普公司在二戰後成功研製了XB-35等兩種飛翼式戰略轟炸機,但是在穩定性等方面表現很差,最終美軍回到了發展傳統布局轟炸機的道路上。



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【空軍世界網站原創】到了1970年代前後,為了改善飛行性能,當時開始研製的現代作戰飛機普遍使用了靜不穩定設計,這樣的飛機可以比靜穩定的飛機變得更為靈活、更易於完成機動動作。例如當時啟動研製的B-2轟炸機,在正常飛行時就是一種靜不穩定的飛機,如果沒有飛行控制系統連續不斷的修正,它會自發的越來越趨向於不穩定,最終墜毀。在F-15、F-22等戰鬥機上,也採用了靜不穩定設計,B-2雖然不是一個追求高度機動能力的飛機,可是本質上與這些戰鬥機有著同樣的飛行狀態不穩定的特點。


如何解決這一靜不穩定布局帶來的缺陷呢?辦法就是使用非常先進而複雜的計算機控制數字式飛行控制技術。這一飛控技術,可以替代飛行員(人類大腦已經滿足不了這樣複雜而高速的運算需求),連續不斷的對不穩定的飛機發出修正指令,使得飛機不斷的從不穩定狀態中糾正過來。這樣,採用靜不穩定設計的飛機,例如F-15戰鬥機、B-2轟炸機,就能夠安全的長時間飛行。


CH-805隱身無人機有沒有這樣的能力呢?可以說這一隱身無人機不可能採用靜不穩定設計 —— 在這麼小的飛機上使用這種布局,幾乎不可能採用複雜的計算機數字式飛控技術進行修正,那麼飛機根本就無法穩定飛行。實際上,在具體設計上,靜不穩定和靜穩定很可能就只差一點點,因為只要改變飛機重心和氣動力中心的前後關係,就能在兩種布局之間變化,甚至有的作戰飛機就能在兩種布局間「切換」。


【空軍世界網站原創】總的來說,像CH-805這一任務類型的小型無人機,實在沒有物理空間,也沒有成本空間去容納靜不穩定那樣複雜的總體設計。而一個靜穩定的小型無人機,也就是盡量把飛機重心放到前面,飛控技術就簡單太多了。君不見航模愛好者們已經造出了各種各樣的靜不穩定作戰飛機的縮比模型 —— 它們無一例外的藉助重心調整,統統變成了「徒有靜不穩定視覺感受」的靜穩定飛機。


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當然,CH-805這種小型飛翼式無人機,依然不像傳統布局無人機那樣容易對付:例如當小型飛翼迎角增大時,很可能在縱向上從靜穩定跨入靜不穩定狀態。常見的解決方法是使用迎角限制器,使得迎角不會進入危險的範圍。小型飛翼速度的變化,也會導致靜不穩定的出現。橫向與航向靜穩定度,也有著一定的變化,需要妥善解決,例如可以使用寬大筆直的起落架艙蓋,增加起降時的穩定性。不管怎麼說,CH-805無人機因為固有的特點,非常容易設計成在盡量多的範圍內保持靜穩定的飛機,但這就使得它與中國未來的飛翼式隱身戰略轟炸機相去甚遠。


【空軍世界網站原創】我們基本可以確定中國未來戰略轟炸機會具備靜不穩定、隱身、遠航程等等特點,但CH-805並不能反映多少這一轟炸機的細節。當然,CH-805小型隱身無人機本身有著它自己的用途與定位,依然是一個很有價值的突破,只是我們沒有必要把它過多的和中國未來戰略轟炸機拉上關係。


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