美军舰载六代机方案曝光,风格大变改用鸭翼,被中国歼20启发了?

白马过隙弹指间 2023-03-28 18:12:14

在航母舰载机方面,美国是当今世界上唯一列装了第五代隐身舰载机的国家,其使用的是F-35C隐身战机。在此领域,中国极有可能成为世界第二,我们的国产中型隐身战斗机歼-35已十分接近服役状态,基本只等首艘电磁弹射型航母“福建舰”的到位了。不过,我们仍不可就此沾沾自喜,因为美军已然启动了舰载型六代机的研发工作,且相关备选方案已经成型,这促使中国战斗机工业要继续努力。

歼-35上航母预想图

从美国波音公司近日发布的舰载型第六代战斗机概念宣传片中,我们能看到至少两种构型,一种是采用背部进气道和近似菱形主翼的方案;另一种则采用了两侧进气和鸭翼+菱形主翼的方案。不难发现,这两种方案均没有垂直尾翼,去除对侧向雷达波反射最严重的垂尾,也是第六代战斗机的通用要求之一。

美军舰载型六代机方案之一

美国的战斗机方案中,居然出现了鸭式布局构型,绝对算得上是“罕见”了。要知道,美国军方曾公开表示,“鸭翼设计最好只出现在他国飞机上”,足见其很不喜欢这一布局,甚至达到了“打死都不用”的程度,原因大概有两点:

鸭式布局的美军舰载型六代机方案之一

其一,鸭式布局飞机实现隐身效果的难度较大,尤其是可动鸭翼,对其面积和转动角度的控制有着极高的要求;其二,采用鸭式布局的飞机大多是为提高升阻比,在一定程度上以气动布局来弥补发动机推力不足的问题,而美国作为全球航空发动机工业最发达的国家,基本没有这方面的困扰和需求,故自然也不用以鸭翼这种“投机取巧”的手段来设计飞机了。

鸭式布局的低速飞行性能不太好

不仅如此,在起降条件更为特殊且苛刻的舰载机上,鸭式布局的运用难度也比正常式布局大一些。通常来说,鸭式布局飞机为了发挥鸭翼的超音速配平优势,在主翼上大多使用三角翼设计,而鸭翼+三角翼的设计固然有利于可控的大迎角飞行,但低速飞行状态下的阻力和升力损失也比较大。

鸭式布局的“阵风-M”舰载机

在舰载机的降落阶段,若未能准确钩住航母拦阻索,那飞机就必须迅速复飞并进行二次降落,这对飞机在低空低速状态下的响应特性要求极高,尤其是要快速获得足够的速度和升力,而这却是早期鸭式布局飞机所难以做到的。在现代先进飞控系统和“飞火推一体化”技术出现前,鸭式布局舰载机鲜少出现。直到上世纪80年代,随着相关技术的诞生和逐步成熟,人们才开始尝试在舰载机上采用鸭式布局,不过成功案例依然很少,目前仅有法国“阵风-M”舰载机使用了这种设计。

歼-20的气动水平非常高

然而反过来看,既然现代飞控系统和“飞火推一体化”技术已经发展到很高的水平,那鸭式布局飞机的固有缺点就可在相当程度上被克服,进而继续放大这种布局所带来的气动优势。在这方面,中国歼-20隐身战机所达到的水平实可谓是“前无古人”。

歼-20的气流场组合非常复杂

歼-20是人类有史以来可动翼面数量最多的喷气式飞机,对飞控代码的编写要求高得惊人。不仅如此,为了改善鸭式布局飞机低俗性不佳的缺点,歼-20在鸭翼和主翼之间加装了大边条,制造出了效率极高的边条涡流发生器。

歼-20的可动翼面非常多

整体看来,歼-20有四个涡流发生器,即机头涡流、鸭翼涡流、大边条涡流和主翼涡流。这种复杂的气流场组合亦是世界罕见,尽最大可能地保证了该机在任何姿态和速度下的涡流升力,进而获得强悍的亚音速和超音速机动能力。而气流场组合越是复杂,飞控代码的复杂和精确程度就越高,从这一点来说,歼-20很可能是现代战机中飞控代码编写难度最高且长度最长的型号。

鸭式布局的美军下一代舰载机方案

反观美国,既然中国已在歼-20的身上完美证实了鸭式布局战机可有效兼顾隐身性能和良好的飞行性能,且法国的“阵风-M”也证明鸭式布局战机也能成为优良的舰载机,那美军固有的对鸭翼的“偏见”,或许也在相当程度上被打消了。波音公司舰载型六代机的其中一个方案采用鸭翼,很可能就是这种思维变化的表现。

我们也要积极发展自己的六代机

当然了,在这里还是要说一句,中国的舰载型六代机也要加速研发,歼-35固然值得期待,但我们不应与美军出现主战装备代差。

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