成飛和沈飛是我國兩大戰鬥機設計和製造基地,成飛的梟龍、殲10、殲20大膽創新,是中國人自主設計的先進戰鬥機,而沈飛的殲11、殲15和殲16基本上都是俄羅斯蘇27戰機的復刻和升級,因此在大家的印象中,成飛銳意進取,而沈飛則是「慎之又慎」。不過,事實並不完全如此,沈飛最近曝光的一種全新飛行器外形設計,就讓大家「驚爆眼球」。
這種技術專利都是公開文件
據國家知識產權局網站的公開文件顯示,2017年9月20日,沈飛曾申請了一種名為「變前掠雙機身布局」飛機外形設計專利,2018年6月5日被成功授權。這種「變前掠雙機身布局」飛機的外形,有三個顯著特點,首先是前掠翼。
蘇47金雕
說到前掠翼,大家並不陌生,俄羅斯著名的S37「金雕」就是採用了前掠翼設計,外形簡直酷斃了。作為俄羅斯五代機的一種技術驗證機,S37能夠以前掠翼狀態進行超音速飛行,機動性極好,並且還有內埋彈艙,它曾經被命名為蘇47,並且向我國推銷過。
蘇47金雕曾向我國推銷過
而除了S37金雕之外,美國也在F16戰鬥機的基礎上,設計過一種全掠翼方案F16SFW,在競爭中輸給了格魯曼公司在F20「虎鯊」戰鬥機基礎上發展而來的X29A,同時,羅克韋爾也曾推出過「佩刀蝙蝠」前掠翼戰鬥機方案。在上個世紀七八十年代,前掠翼飛機可謂是風靡全球,不過,最終變成現實,並且成功服役的,只有俄羅斯的SR10教練機。
F16SFW,沒有實機
格魯曼X29A
羅克韋爾「佩刀蝙蝠」
前掠翼飛機搞了這麼多,唯一服役的只有俄羅斯的SR10教練機
不過,值得注意的是,沈飛的「變前掠雙機身布局」飛機並不是簡單的前掠翼,它的重點在一個「變」字上,也就是說,它的前掠翼角度是可以變動的,就像當年的F14、F111、米格23/27、「颶風」和強6等變後掠翼飛機一樣。當然,沈飛的方案設計得更為複雜一些,它的前掠翼可以不斷往前調整,直到收攏在機身之下。這樣以來,該飛機主要依靠機身和邊條提供升力,進行高超音速飛行,從而克服前掠翼飛機高速性能的缺陷,這的確是一個天才設計。
「變前掠雙機身布局」飛機設計方案
另外,除了可變前掠翼之外,該方案最明顯的特徵是採用了雙體設計,整個機身分為前中心體、兩個可變後掠翼、兩個機身、可變前掠翼,設計極為複雜。但沈飛對雙體飛機並不陌生,此前世界最大的大型長航時無人機「神鷹」就是它和俄羅斯合作的產品。
神鷹雙體無人機
大型長航時無人機,最大的製造難點,是翼展超過波音737的整體式主翼,它要求既輕,又非常堅固,目前全世界僅有兩家美國公司能夠製造,它們的產品被應用到「全球鷹」無人機上。雖然「神鷹」沒有這方面的技術,但是它創造性的採用了雙體設計,巧妙地將大型無人機最難的整體式機翼一分為三,翼展超過美軍「全球鷹」無人機,而且兩個機身,也更方便安裝各種反隱身和預警雷達。
雙體設計將機翼分為三段,降低了製造難度
在「神鷹」無人機上的成功,讓沈飛有足夠的自信推出現在的「變前掠雙機身布局」飛機方案。前面我們說該方案的前掠翼是可以變動的,實際上,沈飛的設計更為複雜,它連兩個機身距離也是可以變動的。在亞音速飛行時,兩個機身拉開距離,形成盒形機體,前掠翼伸出,以達到最大升力,增加飛機的續航時間。而當超音速飛行時,兩個機身距離拉近,最終「合二為一」,而前掠翼則完全被收進機身下,減少阻力,滿足高超音速飛行的需求,可謂是飛機屆的「變形金剛」了。
「變前掠雙機身布局」飛機亞音速飛行狀態
「變前掠雙機身布局」飛機超音速飛行狀態,機身能合二為一
當然,「變前掠雙機身布局」飛機僅僅只是一個設計方案,要想變成現實,還受到材料、飛控、製造等許多方面的限制,但沈飛能夠有這樣的創新,值得肯定。