
關(guān)于美國第六代戰(zhàn)斗機F-47的爭議還在繼續(xù)中,這幾天爭議的焦點集中到了F-47戰(zhàn)斗機的氣動設(shè)計上。畢竟,F(xiàn)-47戰(zhàn)斗機的氣動設(shè)計,實在是過于奇怪了,幾乎超過了所有關(guān)于第六代戰(zhàn)斗機的所有想象:
F-47的外形推測與F4U(圖源:彩虹熊)


比如從這架飛機的機翼翼型來看,第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束之后幾乎所有的戰(zhàn)斗機,機翼基本都是水平方向安裝,沒有或者只有輕微的上反角。而F-47型戰(zhàn)斗機的機翼則直接有巨大的上反角度,上反角甚至大于40度。
這讓該機的機翼更類似于第二次世界大戰(zhàn)時美國海軍著名的、由錢斯沃爾特公司生產(chǎn)的F4U海盜式戰(zhàn)斗機采用的海鷗翼。不用說,這外形看起來是又怪異又丑陋。


又比如從F-47戰(zhàn)斗機的機首部分設(shè)計來看,該機的機首部分方方正正,目前看不清楚進氣道的外形,外界猜測它可能會使用機腹進氣的設(shè)計。
這個近似于正方形,看起來扁扁的機首,被人認為可能有利于降低超音速速段的升阻比,也就是和咱們的北六機首設(shè)計差不多。只不過問題是一樣的,設(shè)計太怪異了,以至于不少軍迷認為,X-32戰(zhàn)斗機又在波音六代機上借尸還魂了。

還有這架飛機是否存在垂直尾翼的爭議,盡管特朗普在自己公開的F-47戰(zhàn)斗機想象圖上沒有垂直尾翼,但是卻有大佬發(fā)現(xiàn),這架飛機的想象圖(還是照片?)在垂尾部位,卻莫名其妙地多出了兩部分陰影。
除了垂直尾翼,似乎沒有別的可能性在這里需要多出兩團陰影來,再參考NGAD項目推進過程中雷神公司的初步方案設(shè)計,有人認為美國六代機搞不好還是有垂尾存在。

當然,最讓人繃不住的還是F-47戰(zhàn)斗機上的鴨翼。這么多年來,西方各路大儒,以及大儒們在國內(nèi)的幫閑都忙著論證鴨翼不隱身了。
從早期美國空軍那句俏皮話——“最好的鴨翼應該裝在敵人的飛機上”(主要是因為當時對鴨翼增升認識不夠,飛控也不行),到各種論證鴨翼因為縫隙,所以不具備比較好的低可探測性能……這下,所有的非議都變成回旋鏢,砸回來了。

以至于連西方各路軍事專家一下子都不知道怎么洗了。有人說隨著技術(shù)的發(fā)展,使用透波材料可以確保鴨翼隱身了,有人說既然連老中都用了,那我們老美用好像也沒啥大不了的。
當然,最俏皮的還是中國網(wǎng)友,說我們這是鴨翼、美國這是鷹翼,鷹翼比鴨翼高級,所以肯定隱身。說只要是帝國的鴨翼有民主加成,必然隱身!老中的鴨翼嘛,就算了……整活層出不窮。

F-47戰(zhàn)斗機怎么就設(shè)計成了這個德行?各種奇奇怪怪的設(shè)計都是為何?大伊萬認為有這兩個因素:

其一是這次出來的F-47戰(zhàn)斗機,沒準還有繼續(xù)改進的余地。從最近幾年美國幾家主機廠所流出的NGAD的概念設(shè)計圖來看,主打一個群賢畢至,什么奇奇怪怪的設(shè)計都有。
比如最早洛馬公司的方案就出現(xiàn)過類似于我們新一代作戰(zhàn)平臺的大飛翼設(shè)計,據(jù)稱機體長度高達73英尺;而2017年雷神公司曾經(jīng)用數(shù)字孿生技術(shù)生成過一個NGAD的概念設(shè)計,看起來跟殲-20戰(zhàn)斗機蜜汁相似;此外,諸如類似于北六代的概念設(shè)計,甚至類似于無偵-8外形的六代機概念設(shè)計,在美國NGAD戰(zhàn)斗機計劃的發(fā)展史上,也一樣是層出不窮。

以特朗普公開的說法,說波音公司的F-47型戰(zhàn)斗機從五年前開始首飛技術(shù)驗證機,這些所謂的技術(shù)驗證機,其實都不一定是一比一的整機,甚至有可能是縮比模型。目前,雖然這個F-47戰(zhàn)斗機已經(jīng)有了正式的型號編號,但是實際上簽署的是工程開發(fā)(EMD)合同。
所謂的工程開發(fā)合同,就是飛機完成了技術(shù)驗證,開始制造原型機。也就是說,現(xiàn)在才剛轉(zhuǎn)入詳細設(shè)計階段,項目過程需要詳細設(shè)計、設(shè)計發(fā)圖、工藝圖紙、制造原型機、原型機首飛……原型機首飛完畢后,開始量產(chǎn)原型機的早期生產(chǎn)。
美國空軍和波音公司給特朗普大統(tǒng)領(lǐng)的保證,是2028年保證拿出原型機來給特朗普獻禮,但現(xiàn)在這飛機連基本的詳細設(shè)計都沒有展開呢。既然還沒有進行詳細設(shè)計,那么在總體構(gòu)型上還有進一步完善的余地,沒準等到飛機轉(zhuǎn)入詳細設(shè)計后,現(xiàn)在出現(xiàn)在想象圖里的這個鴨翼和垂尾就給直接取消了,這也說不定。

第二個因素,咱們就單說波音的這個F-47戰(zhàn)斗機為何會設(shè)計的如此奇怪?又是前所未見的海鷗機翼,又是垂直尾翼……大伊萬認為是這樣一個因素,所有的六代機,都面臨著相同的設(shè)計難題,那就是航向穩(wěn)定性問題。
畢竟,飛機的航向穩(wěn)定性是需要垂直尾翼和腹鰭來配合的,沒有航向穩(wěn)定性的飛機在受側(cè)風影響的情況下,會出現(xiàn)繞軸滾動或側(cè)滑的不確定狀態(tài)。尤其是在低空突防,或飛機即將進場著陸的情況下,缺乏航向穩(wěn)定性給飛行安全造成的危害較大。所以在第六代戰(zhàn)斗機上,如何確保飛機的航向穩(wěn)定堪稱是個難題。

比如我們的新一代作戰(zhàn)平臺,大伊萬傾向于認為,它對于飛機在高空飛行時的航向穩(wěn)定性能,主要靠強大的飛控性能進行彌補。同時,靠多個襟副翼差動來自動調(diào)整飛機,因側(cè)風導致的繞軸滾轉(zhuǎn)趨勢。至于側(cè)滑趨勢,則可能使用推力矢量發(fā)動機進行彌補。
而在低空低速、尤其是起落階段,則需要飛機打開位于翼尖兩側(cè)的開縫式襟副翼。從這兩個襟副翼的設(shè)計來看不僅可以作為減速板使用,它具有一定的傾斜安裝角,某種程度上可以起到垂尾的作用,且位于翼尖部分控制力臂較大,對航向穩(wěn)定性起到的作用較好。

至于我們北方的另外一種新一代作戰(zhàn)平臺,那在確保飛機航向穩(wěn)定性上做的就更多了,它肯定有推力矢量發(fā)動機,同時在機身腹部設(shè)計了一個相當大的凹陷。這個凹陷某種意義上,起到了導流槽的作用,也可以提升飛機的航向穩(wěn)定性。在降落階段,這款新一代作戰(zhàn)平臺使用了激進的全動式翼尖起垂尾作用。
顯而易見,第六代戰(zhàn)斗機的航向穩(wěn)定性問題,對美國來講問題也是一樣的。相比我們使用推力矢量發(fā)動機,高空高速情況下使用飛控控制翼面調(diào)整,低空使用全動式翼尖或者使用開縫式襟副翼調(diào)整,部分機型機身腹部設(shè)置導流槽、以犧牲少許低可探測性能來維持其航向穩(wěn)定性的設(shè)計取舍。

波音公司的做法顯得簡單粗暴了不少,直接使用機翼上反角安裝,采用類似于海鷗機翼的設(shè)計。主翼有了上反角之后,某種程度上飛機的主翼就可以起到垂直尾翼的航向穩(wěn)定性作用了。同時,在機身腹部似乎還設(shè)置了一個導流槽(從之前的設(shè)計概念圖來看)。

至于垂直尾翼,如果F-47戰(zhàn)斗機確實存在垂直尾翼的話,只能說波音公司對如何確保飛機的航向穩(wěn)定性心里真的沒底,同時用了多種手段來確保飛機的航向穩(wěn)定性。
而在用了這么多種方式來增強飛機的航向穩(wěn)定性,居然還給飛機上加了一對鴨翼,唯一導向的結(jié)果就是——波音公司很有可能將F-47戰(zhàn)斗機的靜不穩(wěn)定度放的特別寬。使用鴨翼將最大限度地利用鴨翼的增升效應,提升這架飛機機動性和敏捷性。而靜不穩(wěn)定度放的太寬,又可能導致飛機出現(xiàn)偏航和側(cè)滑,因此只能在氣動上進行彌補,所以就用了太多的手段來確保飛機的航向穩(wěn)定性。

只能說波音這設(shè)計取舍,著實是讓人有點一言難盡,至于鴨翼本身,這沒什么好說的了。無論是殲-20型戰(zhàn)斗機的鴨翼,還是美國F-47型戰(zhàn)斗機上的鴨翼,都會對低可探測性能造成一定的影響。
所以,我們看到殲-20的鴨翼并不是直接正對著主要作戰(zhàn)軸向的,而是用一定的外擴弧線對鴨翼前部的轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)軸的縫隙部分進行了遮蔽,盡量確保主要威脅方向的雷達電磁波不會照射到鴨翼和機身之間的縫隙。

但即使如此,如果雷達波從主要威脅方向的側(cè)面射過來,那么還是會造成比較明顯的反射。所以在第六代戰(zhàn)斗機上,咱們不約而同地全部放棄了鴨翼,就是為了飛機的全向低可探測性能。
而我們放棄了的設(shè)計,美國現(xiàn)在居然能拾起來。而且不僅有鴨翼,F(xiàn)-47戰(zhàn)斗機貌似還鴨翼和垂尾買一贈一?只能說,美國這回倉促推出來的F-47戰(zhàn)斗機,為了趕進度也確實是有點饑不擇食了……

且看這飛機最后出來的時候長啥樣吧,要是真的又是鴨翼又是垂尾的,我們只能說,F(xiàn)-47戰(zhàn)斗機簡直堪稱六代機時代的蘇-57,那就搞笑了。
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