六代戰機長什麼樣?無尾布局成主流,飛控系統成為關鍵

2020-11-29 永不磨滅的番號
法國六代機方案

當前,在美國和法國先後公布了自己的六代戰鬥機後,在五代戰機還沒有研發裝備利索的情況下,又仿佛一夜之間進入到了六代機的領域中。無論是美國的下一代艦載機還是空軍的六代機方案乃至法國的六代機項目,均有一個高度相似的地方,那就是沒有尾翼。這裡所指的尾翼不僅僅是垂尾,還有平尾,採用了飛翼布局模式。

美國空軍六代戰機方案想像圖

眾所周知,一架常規布局戰鬥機分為主機翼、平尾以及垂尾三大部分,平尾負責升降,垂尾負責航向以及垂直安定,確保戰機的姿態,而主機翼則產生升力以及負責戰機的一些常規機動。然而到了五代戰鬥機時,隱身成為了最重要的性能之一,複雜的常規布局對於隱身來說有著嚴重的負面影響,特別是垂尾,幾乎貢獻了60%的雷達反射面積。

為了隱身,F117的垂尾嚴重「發育不良」

五代機中雖然採用了外傾斜垂尾,但是依然無法改變垂尾影響隱身性能的問題,除非像F117將垂尾完全隱藏在機身後面,然而這種嚴重削弱機動性能的做法對於五代機來說卻是難以接受的。要想讓戰術飛機實現極致的隱身性能,飛翼布局似乎成為了最好的辦法,而取消垂尾之後對戰機的機動性能有著嚴重的影響,唯一的辦法就是提升飛控水準。

二戰時期德國研製的HO229

實際上飛翼布局的作戰飛機早已經不是什麼新技術,在二戰時期德國就研發了HO229飛翼戰鬥轟炸機,採用兩臺渦輪噴氣式發動機作為動力,在隨後的數十年中,飛翼技術也在不斷的發展中,最終在80年代迎來了發展的高峰。首先進入服役的就是美軍的B2戰略轟炸機,該機於89年首飛最終成功的裝備部隊,而稍後於88年研製的A12艦載攻擊機卻最終遺憾下馬,僅僅只製造出了全尺寸木質原型,原因麼相當多的一部分出現在了飛控上。

圖為美國的A12艦載攻擊機想像圖

眾所周知,由於早期的飛控系統無法應對極端複雜的混控,所以無論是B2還是A12都設置了大量的舵面,利用不同舵面的差動來實現傳統舵面的功能,這就導致其舵面比傳統戰機多了一倍有餘。而這些舵面的液壓系統又急劇增加了戰機的死重,這也是為何僅僅只有戰略轟炸機和A12攻擊機採用飛翼布局的原因,因為攻擊機和轟炸機對於機動性能並不敏感。

美國海軍下一代艦載機方案

而五代戰鬥機越來越複雜的飛控系統讓飛翼布局成為了可能,而智能化蒙皮以及電驅動機構能夠替代傳統的液壓驅動結構,不僅能夠極大地減輕重量,同時還能夠提升戰機的生存能力。而矢量發動機的加入能夠進一步提高六代戰機的機動性能,使得其整體機動性能相比五代機並沒有太大幅度的下降。而先進的飛控系統也是六代機使用飛翼布局的強大依仗。

作者:工程師

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