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美国机密试验机:鸭翼偏转神似歼-20科幻感远超
发布时间:2019-08-12

  最近世界各国战斗机又进入了一个关键发展期,欧洲英法德等国都相继公开了自己的下一代战斗机方案,例如法国达索公司的NGF战斗机。美欧下一代战斗机概念方案的共同点是,进一步简化气动面数量,追求更全面的隐身性能。但其实早在1990年代,美国就试验了很多种未来战斗机方案,即使放到现在也十分超前,甚至更具科幻感,X-36鸭式布局战机验证机就是其中之一。

  X-36是由NASA和麦道(现并入波音)联合研制的一款技术验证机,气动布局很激进,采用大尺寸鸭翼、W主翼,彻底取消了垂直尾翼,将雷达反射截面控制到了最小。X-36完全依靠双开式襟/副翼和推力矢量喷口,香港码报跑狗图,搭配电传飞控系统来控制航向。X-36共进行了36次测试飞行,可控迎角超过40度,初步证明了高机动战斗机采用无垂尾布局的可行性。

  虽然美国没有一款现役战斗机采用鸭式气动布局,但美国在这方面的技术底蕴非常厚实。X-36全动式鸭翼的相对面积非常大,可动角度范围也很大,以追求高升力特性和大迎角操控性。跟下图中歼-20对比,二者鸭翼完全下偏的视觉感受很接近。不过千万别再重谈“抄袭”“山寨”的老调子,中国和美国运用的伯努利定律没有区别,所谓相似只不过是技术发展上的殊途同归罢了。

  X-36是28%的缩比验证机,长5.55米,翼展3.175米,高度只有0.95米,采用遥控飞行模式,起飞重量只有0.576吨。之所以采用鸭翼,是因为彻底取消垂直尾翼的话,就必须利用主翼的前后外缘控制偏航,此时会削弱俯仰控制能力。再加上战斗机需要超音速飞行,偏航控制更加敏感和重要。美国航空科研人员思考再三,最终选择了一对大尺寸鸭翼,机身也更加修长,超音速阻力有所减小,更有利于超音速巡航。

  美国在实验室内对鸭翼非常热衷。在波音公司2016年版本的第六代战斗机概念图上,就是一种无尾鸭式布局方案,翼身高度融合,机动性和隐身性相当协调。换句话说,美国方面也完全验证了合理设计的鸭翼对战斗机的隐身性影响微乎其微,完全可以作为未来隐身战斗机的设计选项。

  当然气动布局上可行还不够,还需要别的技术加成才能令超音速无尾翼鸭式布局更加实用。带有多向姿态调控能力的新概念推力矢量喷管就被认为是很有前途的技术方向,原理类似于太空飞船的姿态调节系统,通过可控的引流喷射来获得多方向偏转力矩。不过这对发动机技术提出了更高要求,还需进一步验证。

  总而言之,X-36虽小,却意义重大。现在X-36在美国空军博物馆展出,成为技术文物。据分析,美国正在研制更加先进的技术验证机,2030年前就要造出第六代战斗机原型机,值得关注。【文/妹子杨】

  最近世界各国战斗机又进入了一个关键发展期,欧洲英法德等国都相继公开了自己的下一代战斗机方案,例如法国达索公司的NGF战斗机。美欧下一代战斗机概念方案的共同点是,进一步简化气动面数量,追求更全面的隐身性能。但其实早在1990年代,美国就试验了很多种未来战斗机方案,即使放到现在也十分超前,甚至更具科幻感,X-36鸭式布局战机验证机就是其中之一。

  X-36是由NASA和麦道(现并入波音)联合研制的一款技术验证机,气动布局很激进,采用大尺寸鸭翼、W主翼,彻底取消了垂直尾翼,将雷达反射截面控制到了最小。X-36完全依靠双开式襟/副翼和推力矢量喷口,搭配电传飞控系统来控制航向。X-36共进行了36次测试飞行,可控迎角超过40度,初步证明了高机动战斗机采用无垂尾布局的可行性。

  虽然美国没有一款现役战斗机采用鸭式气动布局,但美国在这方面的技术底蕴非常厚实。X-36全动式鸭翼的相对面积非常大,可动角度范围也很大,以追求高升力特性和大迎角操控性。跟下图中歼-20对比,二者鸭翼完全下偏的视觉感受很接近。不过千万别再重谈“抄袭”“山寨”的老调子,中国和美国运用的伯努利定律没有区别,所谓相似只不过是技术发展上的殊途同归罢了。

  X-36是28%的缩比验证机,长5.55米,翼展3.175米,高度只有0.95米,采用遥控飞行模式,起飞重量只有0.576吨。之所以采用鸭翼,是因为彻底取消垂直尾翼的话,就必须利用主翼的前后外缘控制偏航,此时会削弱俯仰控制能力。再加上战斗机需要超音速飞行,偏航控制更加敏感和重要。美国航空科研人员思考再三,最终选择了一对大尺寸鸭翼,机身也更加修长,超音速阻力有所减小,更有利于超音速巡航。

  美国在实验室内对鸭翼非常热衷。在波音公司2016年版本的第六代战斗机概念图上,就是一种无尾鸭式布局方案,翼身高度融合,机动性和隐身性相当协调。换句话说,美国方面也完全验证了合理设计的鸭翼对战斗机的隐身性影响微乎其微,完全可以作为未来隐身战斗机的设计选项。

  当然气动布局上可行还不够,还需要别的技术加成才能令超音速无尾翼鸭式布局更加实用。带有多向姿态调控能力的新概念推力矢量喷管就被认为是很有前途的技术方向,原理类似于太空飞船的姿态调节系统,通过可控的引流喷射来获得多方向偏转力矩。不过这对发动机技术提出了更高要求,还需进一步验证。

  总而言之,X-36虽小,却意义重大。现在X-36在美国空军博物馆展出,成为技术文物。据分析,美国正在研制更加先进的技术验证机,2030年前就要造出第六代战斗机原型机,值得关注。【文/妹子杨】


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