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中國轟20學美國飛翼布局取代常規布局,真的那麼完美嗎?

原標題:中國轟20學美國飛翼布局取代常規布局,真的那麼完美嗎?


全世界都知道美國B2轟炸機厲害,具體好哪裡?很少人知道。


B2轟炸機最大的特點是採用飛翼布局,但是飛翼布局卻不是啥新鮮玩野,納粹德國末日腦洞裡面就有,而且美國諾斯洛普公司在40年代就搞出了飛翼布局的XB35,50年代繼續搞飛翼布局的XB49,最終由於控制難度太大,機毀人亡,實在搞不定,而飲恨告終。



美國諾斯洛普公司50年持續攻關,征服飛翼布局,中國轟20緊隨其後

飛翼布局的好處究竟在哪裡,為啥折騰幾十年全世界一直不敢用?都是常規布局在頂大梁?


飛翼布局的好處就是,取消了平尾和垂尾,機身就是一個巨大機翼,到處都產生升力,這種布局具有最小的阻力,最大的有效載荷,最大的升阻比,最小的雷達反射截面,所以相比於傳統布局來說,飛翼設計在速度,航程和飛行經濟性和隱身性能上完全碾壓傳統布局。



YF22為何超音速巡航不如YF23,多了2個尾翼是關鍵


現代航空科技高度發達的今天,傳統氣動布局外形飛機飛行阻力是飛翼的2-4倍,飛翼堪稱飛行去未來,現代隱身戰鬥機,大型運輸機,大型長航時隱身無人機最佳氣動選擇之一。


說起飛翼布局,就必須提到一個人,這就是諾斯洛普,美國諾斯洛普公司的創始人,這是世界飛翼研究的先驅和大拿,一輩子努力攻關,最終在晚年看到了B2飛翼上天,可謂一生一事,矢志不渝!



諾斯洛普公司老闆約翰諾斯洛普,為了飛翼耗費了一生



諾斯洛普上世紀40年代搞的YB35飛翼,無平尾無垂尾,控制不了,跪


XB49轟炸機再接再勵,增加了小垂尾,還是死


從美國空軍試飛XB35和XB49的結果來看,飛翼是一種很有前途的布局,但是完全不可控,就這麼一條,直接下崗。



B52採用常規設計,問題很少,直接登頂奪冠


而當時美國轟炸機競標,B52碾壓Xb49飛翼,最大的理由就是,操縱方便,安全可靠,外加超級展弦比大機翼,具備幾乎無敵的升阻比,最佳航程載荷。


那麼,飛翼轟炸機好在哪裡?壞在何處?


飛翼轟炸機取消了平尾和垂尾,大大減輕了阻力,這是常識。


壞也在取消了平尾和垂尾,這個操縱的利器,從飛行來說,平尾和垂尾不是必需品,因為幾乎不產生升力。


但是從飛行控制的角度來說,平尾和垂尾就是飛機的生命,如同人的手腳,必須有。

常規布局的飛機,平尾和垂尾距離飛機重心位置很遠,所以稍微一個小動作,飛機就可以動起來。



B52轟炸機,重心位置和平尾距離超級遠,操縱不是問題



XB49飛翼轟炸機的重心和平尾距離太近,操縱性奇差無比,那8個小垂尾也是如此


當然,風水輪流轉,常規布局霸佔轟炸機市場50年,最終到了90年代飛翼布局重奪寶座,依靠的就是先進飛行控制系統,和隱身大招這一對組合拳。


從上世紀50年代,防空導彈投入使用,我國採用薩姆2導彈擊落美國B57轟炸機開始,防空導彈就使轟炸機和戰鬥機面臨末日考驗,最終轟炸機和戰鬥機的應付策略是,電子干擾,反雷達導彈。


經過10多年的生死搏殺,攻擊方的電子干擾和反雷達導彈,有效果,但是還是不夠大,面對敵人突然出現的新導彈和新雷達,幾乎束手無策,只有等死。


惹不起我還躲得起,戰鬥機轟炸機攻擊機開始低姿態做人,匍匐前進保住小命。


防空導彈的技術發展使得轟炸機低空跑路變成主流


這就是低空突防技術。


即使超低姿態做人,偶然遇到你的仇家,人家還是照樣不會輕易放過你的。


低空突防10多年,最終遇到大敵,這就是空中預警機,遇到空中預警機,地圖全開,一切偷襲伎倆無處可用。



預警機讓低空匍匐前進的戰術徹底破產


最終的解決辦法就是,長臂戰術,飛機攜帶超遠程導彈,從敵人防空導彈防區外遠遠投彈,敵人即使看到也無可奈何。


長臂戰術很好,世界各國都用,但是最大的問題在於,遠程導彈的價格是炸彈的幾千上萬倍,完全用導彈,誰都玩不起。


最終的選擇就是隱身,徹底從敵人雷達屏幕上消失!


隱身技術美國從上世紀60年代開始研究,80年代開始開花結果,導彈戰鬥機轟炸機都是。

尤其轟炸機,美國70年代三代機掌握了放寬靜穩定技術和電傳飛控後,立即給諾斯洛普的飛翼布局施展了魔法,直接殭屍復活原地滿血。


當然,不是簡單的原樣抄襲,而是加了不少新意。


飛翼布局阻力小,但是操縱許可權小,尤其抬頭不如常規布局快,側滑不如常規布局好。


為了同時滿足隱身和操縱下,諾斯洛普的B2轟炸機設計花了很多心思。


先說隱身,飛機表面光滑,飛機用了很多隱身塗料,取消了表面一切凸出感測器,機翼採用了大後掠角度(遠遠超過亞音速巡航所需),保證主要的雷達反射截面方向遠遠偏離飛機正前方,而且前後緣線條盡量平線對齊。



這就是常規亞音速飛機機翼設計,注意後掠角不大



B2轟炸機雖然是亞音速飛機,但是為了隱身,飛機後掠角超級大,影響了航程


再說控制,為了讓飛翼轟炸機不再死在控制上,諾斯洛普公司想了很多歪招,其中一個就是將內側機身盡量拉長,在尾部布置操縱面,力臂大了,俯仰操縱難度就減小很多。

另外一個怪招就是,使用開裂方向舵,模擬常規飛機的垂尾,飛機在低速時候氣動壓力小,舵面控制比較吃力,設計師也採用了超大的艙門充當垂尾,最終效果良好。


開裂方向舵,弱點在於雷達反射截面很大,所以B2操縱時候盡量不用,尤其是在危險區域,B2由於中機身很長,尾巴有足夠的力臂,所以操縱問題不大,但是也有些bug,比如由於機身過長遮擋尾部,尾巴小角度上偏,飛機應該低頭,但是有個5度左右的空擋,舵面動了,但是飛機無反應,需要加大角度才行,這些毛病都需要飛控系統編程搞定,依靠飛行員記憶,完全不行的。



不等不靠,沒有垂尾就用開裂方向舵和艙門替代


當然,從嚴格的意義上來說,B2轟炸機雖然是飛翼轟炸機,但是升阻比並不特別理想,所以,飛機設計師們又想出歪招,單三角翼不行,那就雙三角翼,這就是X-47B。



X47B採用雙三角翼設計,飛機的升阻比不錯,但是雷達隱身受到了一定的影響


雙三角翼飛翼設計和單後掠飛翼設計的優劣,設計的好的話,航程雙三飛翼好一些,但是普遍來說,隱身性能劣化很多,多了很多反射尖點。



典型的飛翼設計,左側是雙三飛翼,右側是常規飛翼


雷達反射圖,可以看出雙三飛翼尖點太多,生存力不夠


所以,美國B21在B2基礎上,總體氣動還是慎之又慎,飛機縮小了作戰半徑,但是大大提高了飛機的任務可靠性,提升出勤率,提高實際戰鬥力,而不是原來B2,飛1小時,修100多小時的麻煩結果。



這就是美國B21,短腿高效版本,也是我們轟20的好榜樣


國產轟20究竟是啥樣子的,有人給了個圖。



猜測的轟20和B2的對比,這個轟20雷達隱身性能不好

飛行員的回答;雷達隱身不好,被人輕鬆發現就是送死,誰家愛飛誰去飛

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