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美國六代艦載機,採用三翼佈局,但鴨翼氣動收益不大

美國公佈下一代艦載機F/A-XX的一張概念圖,與此前公佈的NGAD專案的六代機明顯不同,這張圖上採用的是三翼面佈局。一般認為前面的鴨翼影響前向隱身,後面的垂翼影響側向隱身、平翼是會影響尾部隱身,如此一來,這種氣動佈局的前後左右的隱身將欠佳。

美國六代艦載機,採用三翼佈局,但鴨翼氣動收益不大

首先在下一代戰機如此強調隱身時,美國下一代艦載機的這是在逆時代朝流嗎?還是美國海軍的作戰理念在轉變?答案也許是後者。原因有二:

一、美國的F/A-XX的設計是基於F35C失敗的設計理念,F35C的設計理念的缺陷集中表理時:1、當航母在高超音武器威脅下後撤離岸2000公里外時,F35的作戰半徑只有1000公里左右,儘管有黃貂魚隱身加油機,但它的載油太少,一次加油難以構成威脅;2、F35的彈倉太小,無法掛載長程武器,為以後的大型長程武器的開發造成困難;3、F35機體太小,富於的裝置將它脹成了小胖子,嚴重有影響F35的發揮,4、F35脫胎於聯合攻擊機計劃,在高烈度空戰下,生存力不強。

美國六代艦載機,採用三翼佈局,但鴨翼氣動收益不大

二、隱身並不是不可見,而是縮短被發現距離,無限的縮短被發現距離將成指數的增加開發成本,將被發現距離控制的一定距離內,再相應的開發對應作戰距離的武器,將很大程度提高戰機的綜合性能。

其次,美國人為什麼採用鴨翼?為什麼採用三翼面佈局?

美國六代艦載機,採用三翼佈局,但鴨翼氣動收益不大

美國這次公佈的F/A-xx是海軍專案,海軍的艦載機與空軍戰機比,它需要短距起飛、阻攔索降落,這兩個要求決定了艦載機的低空低速性要好,要具有比較好的升阻比。提高升阻最好的辦法是放大翼面積或增加鴨翼。為了縮短髮難度,各國往往是在熟悉的氣動佈局上去尋找解決方案。如果我們把F22加上鴨翼,去掉垂翼,平翼加尾撐仰起一定角度,主翼改成M狀,我們會發現,也F/A-xx就是對F22的氣動大改造。美國之所以如此選擇,就是因為美國人對像F22的這種蝶形翼氣動佈局最為熟悉。而海軍顯然不滿意從F35A的翼面積放大的F35C。所以回過頭來用鴨翼在F22身上打注意。

美國六代艦載機,採用三翼佈局,但鴨翼氣動收益不大

成熟氣動加鴨翼上艦在蘇33身上已有成功先例。加裝鴨翼蘇33不但低空低速性得到改善,而且低速敏捷性有一定改善。然而三翼面的鴨翼一般不敢啟用渦升力,所以它的鴨翼一般較小,其原因是有水平尾翼的偏轉,鴨翼的渦流飄移往往無法控制。所以歐洲國家的鴨翼飛機一般採用大三角翼,無水平尾翼。F/A-xx採用YF23的尾翼,能否利用渦升力還是個未知數。

美國六代艦載機,採用三翼佈局,但鴨翼氣動收益不大

三翼面佈局和同樣有前翼佈局的鴨式佈局其實一點關係都沒有,兩者氣動現象和氣動規律幾乎完全不同。三翼面佈局最初是常規佈局在從靜安定飛機跨入靜不安定飛機時採用的一個臨時的研究佈局,簡單的在現有飛機機翼前加裝一對全動的小翼,以為在原氣動中心前增加了升力面積,升力中心前移,就會造成飛機從靜安定的變為靜不安定的,所以,在三翼面氣動佈局中,前翼的控制規律是要保證前翼的升力不能發生大的波動,所以它很多時候都是象前緣襟翼一樣下偏,由於機翼的上洗,前翼即便是下偏,其真實迎角也是正的。

美國六代艦載機,採用三翼佈局,但鴨翼氣動收益不大

美國最早將F15改成三翼面戰鬥機(不成功),隨後俄羅斯蘇30戰鬥機,採用了三翼面,機動性有不少提高,沈飛雪鴞也採用三翼面。但蘇35先是搞了三翼面,後發動機換裝向量就去掉了鴨翼,可見鴨翼在三翼面中氣動收益不大。所以F/A-xx只是個概念,還是個晃子,還不得而知。

分類: 科學
時間: 2021-11-04

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