據路透社、美聯(lián)社與BBC和CNN等多個外媒報道,美國總統(tǒng)特朗普(Donald Trump)與國防部長皮特·海格斯(Pete Hegseth)和空軍參謀長戴維·阿爾文(David Allvin)橢圓形辦公室發(fā)布了美軍NGAD戰(zhàn)斗機將由波音公司制造,同時這架戰(zhàn)斗機被命名為F-47。

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F-47制造商爭奪已經塵埃落定,但一個新的問題被擺上了臺面,從美軍公開的資料中,這架被命名為F-47的六代機似乎是一種鴨翼結構,吃瓜群眾判定,機動王者隱身垃圾!種花家倒是認為,這并不能表示F-47非常垃圾,而是中美空戰(zhàn)體系徹底分裂,美軍正在走入死胡同。

鴨翼到底對隱身有沒有影響?

從波音官方公布的F-47的圖片資料盡管透露的信息非常有限,但依然可以非常清晰的看到這架戰(zhàn)斗機有一對鴨翼!這就讓大家非常不解了,當年中國的殲-20橫空出世后有大量分析資料認為,鴨翼最好的安裝位置就裝在敵機上!為什么美軍的F-47還會存在鴨翼?難道美軍的六代機不重視隱身性能了嗎?

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因為鴨翼會非常嚴重影響隱身性能,對作為五代機的殲-20來說,隱身性能那是重中之重,本來縮小RCS時極致追求,現(xiàn)在倒好主動裝上了一堆鴨翼,結果完美的隱身性能被徹底破壞,所以當年很多網友就認為殲-20的隱身性能太爛,完全沒法和F-22比,甚至比F-35都是大幅度落后。

真是沒想到:殲-20的隱身性能需要澳大利亞空軍正名

2011年1月11日,美國國防部長蓋茨訪問中國,然而全世界都沒想到的是迎接他到來的是成飛殲-20首飛!全球輿論嘩然,社交媒體上充斥著三個態(tài)度,一個是嘲笑中國人迎接蓋茨訪問竟然是五代機殲-20首飛;另一個則是嘲笑在殲-20首飛前美國竟然一丁點消息都沒有,而還有一個則是網上對殲-20性能鋪天蓋地的不信任。

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原因其實也不復雜,中國當時沒有合適的發(fā)動機,并且還有鴨翼,所以五代機的四個要素:隱身、超機動、超巡以及超級態(tài)勢感知能力,從試飛視頻和圖片上看不出機載電子系統(tǒng)如何,但媒體兩個判定肯定是不行的,即超巡與隱身性能,發(fā)動機不行超巡就不行,還有鴨翼會嚴重破壞隱身性能。

說得非常在理,因為此前美媒就宣傳過鴨翼最好裝在對方機身上!幾乎殲-20的隱身性能很差就成了公開的秘密。不過讓大家沒想到的是,澳大利亞空軍較真了,建模分析了殲-20的隱身性能,2011年7月4日,一篇標題為《成都殲-20 原型空中力量澳大利亞分析中鏡面雷達橫截面性能的初步評估》的論文,作者是邁克爾 J 佩洛西博士和卡洛·科普博士,篇幅達到了62頁,長到種花家都不太想每一頁都仔細研究,不過只要看引言就能了解其結論:

本研究通過九個射頻波段的物理光學模擬確定,殲-20原型機的造型設計不存在任何根本障礙可以阻止其發(fā)展成為真正的超低可探測設計。

殲-20的機型在多個射頻波段下都具備了低可探測設計,也就是氣動布局具備了隱身設計的基礎,換句話說就氣動設計中最關鍵的鴨翼根本就不會影響其隱身性能。

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除了2011年澳大利亞空軍的研究,國內也有論文公開的,成飛設計研究所在2019年就發(fā)表過標題為《鴨翼的雷達散射截面影響研究》的論文,從多個角度考慮鴨翼設計減少對RCS的影響:

  1. 鴨翼的邊緣設計按照邊緣俯視投影平行的原則進行布置,以減少RCS峰值數量,并利用主翼面邊緣的較強峰值掩蓋鴨翼邊緣的較小峰值。
  2. 鴨翼后緣的尖點綜合氣動、隱身的要求進行適當切角,以削弱尖點散射。
  3. 對邊緣包括前緣、后緣和翼尖應用吸波結構,結合飛機對低頻和高頻的隱身要求選擇吸波結構的性能參數和確定吸波結構的尺寸參數。
  4. 鴨翼與機身之間的對縫區(qū)域應用高頻吸收性能優(yōu)異的吸波涂層抑制對縫散射,并制定合理的涂覆區(qū)域。

簡單理解為鴨翼對RCS沒影響是不對的,但可以通過精心設計鴨翼以及邊角與隱身涂料等多方面考慮,可以將鴨翼對RCS的影響減到最小,到最后甚至可以做到“忽略不計”或者影響極小。美媒所謂的鴨翼增加RCS或者最好裝在對手飛機上就是一個腹黑的說法。

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不過這兩篇論文并沒有廣為流傳,一直到現(xiàn)在有很多社交媒體上對殲-20抱有偏見或者很多被充值的殖人以及恨國黨們依然引用這個鴨翼嚴重影響RCS的說法,而從常理上理解還真是那么回事,只是這次回旋鏢打了回來,美國的六代機公布竟然是帶鴨翼的,這讓殖人們怎么把當初拉出來的屎給塞回去?

中美空戰(zhàn)體系徹底分裂:美軍已走入死胡同

盡管上文已經確定鴨翼并不太會影響隱身性能,那么是否就代表鴨翼可以隨便用了呢?其實也不是!美軍在六代機上使用鴨翼就可以推測出,美軍空戰(zhàn)體系正在走向分裂,而美軍極有可能已經走入了死胡同,導致這個結果的前提有兩個,一個是空戰(zhàn)理論錯誤,另一個是技術局限。

殲-20鴨翼到底是干什么用的?

要回答美軍F-47的鴨翼問題,必須先來了解下殲-20鴨翼的真正用途!殲-20的鴨翼的用途就是超級機動使用的,相信很多網友都會回答給出這個答案,但事實上殲-20的鴨翼是無奈之舉,是不得已才加上去的。

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因為在2011年以前,中國空軍能拿到的最好的發(fā)動機是AL-31F和WS-10,兩者最大推力差不多同等級,加力推力在13噸左右,中間推力只有8噸不到,而殲-20的空重為17噸,最大起飛重量達到了37噸,在這種情況下要實現(xiàn)超機動性和超巡,基本是個不可能的問題,那么殲-20為什么又實現(xiàn)了呢?

答案是降低展弦比,殲-20的展弦只有2.2,比F-22的2.4要小不少!展弦比的意思差不多就是飛機看起來很尖削,就是后掠角更大,阻力更小,以更容易實現(xiàn)超音速巡航;但有一個問題來了,展弦比小,機翼升力也相對較小,殲-20又是重型機,起飛重量很大,這么折騰是不是要飛不起來了?

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答案當然是否定的,因為殲-20用了兩個辦法解決了小展弦比大升力的問題,一個就是鴨翼布局,在起飛以及高機動性作戰(zhàn)時殲-20的鴨翼是會產生正升力的;另一個就是鴨翼和主翼之間的邊條翼增升,兩者的配合在小展弦比下大幅度實現(xiàn)增加升力的目的,可以說殲-20的氣動布局設計是近些年來最優(yōu)秀的空氣動力學設計之一。

這也是沒有辦法的事情,巧婦難為無米之炊嘛,發(fā)動機推力不夠,只能靠技術來湊了!這是壞事也是好事,就像DeepSeek一樣,美國封死了中國算力資源的上升空間,那就只能逼得中國人在算法極致優(yōu)化,再得益于漢語的優(yōu)勢,使得DeepSeek對算力資源要求數量級下降,并且性能還不減,對美國AI就是降維打擊,殲-20事實上也是,只是大家理解這個難度可能更大一些。

F-47為什么要用鴨翼?

殲-20用鴨翼的目的是解決發(fā)動機推力不足問題,那么波音的F-47為什么也要用鴨翼呢?這又是要解決什么問題呢?參考殲-20以及美國在發(fā)動機技術上的進展,可能有如下幾個推測:

  1. 一個是XA-101發(fā)動機的推力無法滿足六代機需求;
  2. 另一個是美軍真的需要更高級的超級機動性;
  3. 還有一個可能是美軍離開了鴨翼無法設計出超級機動性更強的六代機;

五代機大型化的可能性基本已經成定局,因為中國的兩款六代機都比五代機要大得多,噸位增加也是肯定的,據網友估計,殲-36的最大起飛重量在50噸以上,殲-50的最大起飛重量在40噸+,都遠遠超出五代機,那么面臨的第一個問題就是額外的重量也是需要發(fā)動機剩余推力推動的。

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目前通用和普惠的XA-100和XA-101變循環(huán)發(fā)動機的最大推力在20噸左右,如果按F-22的推重比算,2臺發(fā)動機推動50噸左右的發(fā)動機,基本也能湊合,或者至少也和F-22差不多。基本不需要鴨翼的輔助也能保持和F-22類似的性能,甚至還更好一些,因為變循環(huán)發(fā)動機高速環(huán)境下省油優(yōu)勢非常明顯。

在這樣的條件下完全沒必要用鴨翼!但F-47卻用了,那么可能性有兩個,美軍的變循環(huán)發(fā)動機推力不太達標,或者變循環(huán)發(fā)動機出現(xiàn)了很大的問題,目前過渡期需要鴨翼輔助,有些類似于中國殲-20的條件,想要以低一檔的發(fā)動機設計高性能戰(zhàn)斗機。

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另一個可能是美軍可能真的需要一架高機動性的戰(zhàn)斗機,需要鴨翼來輔助,即比目前F-22的機動性要求更高的戰(zhàn)斗機;或者美軍以無尾戰(zhàn)斗機氣動控制技術存在缺陷,無法達到高機動性需求,需要鴨翼來實現(xiàn)更高機動性。這倆過程有點不一樣,但結果是一樣的,美軍追究高機動性。

而后者的可能性還是比較大的,因為普惠和通用的變循環(huán)發(fā)動機據說雙雙已經研發(fā)成功,兩者都出現(xiàn)問題的可能性相對還是比較低的,當然也不能排除。但是后者的可能性也不低,在此前美媒發(fā)布的六代機標準中就有一個更好超級機動性的要求,美媒的標準來自美軍的戰(zhàn)斗思想,或者美軍依然認為機動性很重要。

機動性不再是六代機最重要的要求

其實種花家是支持在六代機中機動性不再是最重要要求的說法的,原因其實非常簡單,因為未來的六代機作戰(zhàn)是在視距外發(fā)生的,并且現(xiàn)代空空導彈的射程越來越遠,從200~300公里的PL-15,到400~500公里的PL-17,甚至可能達到了1000公里的PL-21等,這類空空導彈的作戰(zhàn)空域在雙方相距200~500公里甚至更遠的距離上發(fā)生,依靠的是全空域數據鏈甚至衛(wèi)星數據鏈和機載強大的電子戰(zhàn)系統(tǒng),請問戰(zhàn)斗機的超級機動性還有什么用?

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戰(zhàn)斗機更重要的作用是“導彈卡車”?如果是這種作戰(zhàn)模式的話,請問美軍最新的轟炸機B-21是不是也有機會成為六代機?假如片面理解的話B-21確實可以摸到六代機的門檻,但事實上卻不能,因為中國空軍對空戰(zhàn)理論的認識要比美軍深得多。

一個是對超遠程空空導彈的理解,中國在超遠程空空導彈上一枝獨秀;另一個是亞音速六代機沒有任何用處,因為對于雷達追蹤來說,像B-21的目標反隱身雷達可以連續(xù)追蹤,但對于F-22這樣的目標卻只能斷續(xù)追蹤,如果你美軍飛行員,現(xiàn)在有一個機會可以選擇六代機是亞音速還是超音速,請問你會怎么選?

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所以答案就很簡單了,六代機必須超音速,而且速度要更快,這不只是可以用更快的速度趕赴戰(zhàn)場,同時還是自己的保命符!所以,還有一個問題要解決,美軍在F-47上設計鴨翼到底是為了什么?種花家的判斷是這意味著美軍已經在空戰(zhàn)理論體系上出現(xiàn)了相當嚴重的問題。

當然這個前提是目前公開的F-47的PPT是美軍未來六代機的氣動布局,如果未來出現(xiàn)的不是這種布局,那么種花家再根據公開的布局再來分析一次。