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中国轰20学美国飞翼布局取代常规布局,真的那么完美吗?

全世界都知道美国B2轰炸机厉害,具体好哪里?很少人知道。

B2轰炸机最大的特点是采用飞翼布局,但是飞翼布局却不是啥新鲜玩野,纳粹德国末日脑洞里面就有,而且美国诺斯洛普公司在40年代就搞出了飞翼布局的XB35,50年代继续搞飞翼布局的XB49,最终由于控制难度太大,机毁人亡,实在搞不定,而饮恨告终。


美国诺斯洛普公司50年持续攻关,征服飞翼布局,中国轰20紧随其后


飞翼布局的好处究竟在哪里,为啥折腾几十年全世界一直不敢用?都是常规布局在顶大梁?

飞翼布局的好处就是,取消了平尾和垂尾,机身就是一个巨大机翼,到处都产生升力,这种布局具有最小的阻力,最大的有效载荷,最大的升阻比,最小的雷达反射截面,所以相比于传统布局来说,飞翼设计在速度,航程和飞行经济性和隐身性能上完全碾压传统布局。


YF22为何超音速巡航不如YF23,多了2个尾翼是关键

现代航空科技高度发达的今天,传统气动布局外形飞机飞行阻力是飞翼的2-4倍,飞翼堪称飞行去未来,现代隐身战斗机,大型运输机,大型长航时隐身无人机最佳气动选择之一。

说起飞翼布局,就必须提到一个人,这就是诺斯洛普,美国诺斯洛普公司的创始人,这是世界飞翼研究的先驱和大拿,一辈子努力攻关,最终在晚年看到了B2飞翼上天,可谓一生一事,矢志不渝!


诺斯洛普公司老板约翰诺斯洛普,为了飞翼耗费了一生

诺斯洛普上世纪40年代搞的YB35飞翼,无平尾无垂尾,控制不了,跪


XB49轰炸机再接再励,增加了小垂尾,还是死

从美国空军试飞XB35和XB49的结果来看,飞翼是一种很有前途的布局,但是完全不可控,就这么一条,直接下岗。


B52采用常规设计,问题很少,直接登顶夺冠

而当时美国轰炸机竞标,B52碾压Xb49飞翼,最大的理由就是,操纵方便,安全可靠,外加超级展弦比大机翼,具备几乎无敌的升阻比,最佳航程载荷。


那么,飞翼轰炸机好在哪里?坏在何处?

飞翼轰炸机取消了平尾和垂尾,大大减轻了阻力,这是常识。

坏也在取消了平尾和垂尾,这个操纵的利器,从飞行来说,平尾和垂尾不是必需品,因为几乎不产生升力。

但是从飞行控制的角度来说,平尾和垂尾就是飞机的生命,如同人的手脚,必须有。

常规布局的飞机,平尾和垂尾距离飞机重心位置很远,所以稍微一个小动作,飞机就可以动起来。


B52轰炸机,重心位置和平尾距离超级远,操纵不是问题


XB49飞翼轰炸机的重心和平尾距离太近,操纵性奇差无比,那8个小垂尾也是如此

当然,风水轮流转,常规布局霸占轰炸机市场50年,最终到了90年代飞翼布局重夺宝座,依靠的就是先进飞行控制系统,和隐身大招这一对组合拳。

从上世纪50年代,防空导弹投入使用,我国采用萨姆2导弹击落美国B57轰炸机开始,防空导弹就使轰炸机和战斗机面临末日考验,最终轰炸机和战斗机的应付策略是,电子干扰,反雷达导弹。

经过10多年的生死搏杀,攻击方的电子干扰和反雷达导弹,有效果,但是还是不够大,面对敌人突然出现的新导弹和新雷达,几乎束手无策,只有等死。

惹不起我还躲得起,战斗机轰炸机攻击机开始低姿态做人,匍匐前进保住小命。


防空导弹的技术发展使得轰炸机低空跑路变成主流

这就是低空突防技术。

即使超低姿态做人,偶然遇到你的仇家,人家还是照样不会轻易放过你的。

低空突防10多年,最终遇到大敌,这就是空中预警机,遇到空中预警机,地图全开,一切偷袭伎俩无处可用。

预警机让低空匍匐前进的战术彻底破产


最终的解决办法就是,长臂战术,飞机携带超远程导弹,从敌人防空导弹防区外远远投弹,敌人即使看到也无可奈何。

长臂战术很好,世界各国都用,但是最大的问题在于,远程导弹的价格是炸弹的几千上万倍,完全用导弹,谁都玩不起。

最终的选择就是隐身,彻底从敌人雷达屏幕上消失!

隐身技术美国从上世纪60年代开始研究,80年代开始开花结果,导弹战斗机轰炸机都是。

尤其轰炸机,美国70年代三代机掌握了放宽静稳定技术和电传飞控后,立即给诺斯洛普的飞翼布局施展了魔法,直接僵尸复活原地满血。

当然,不是简单的原样抄袭,而是加了不少新意。

飞翼布局阻力小,但是操纵权限小,尤其抬头不如常规布局快,侧滑不如常规布局好。

为了同时满足隐身和操纵下,诺斯洛普的B2轰炸机设计花了很多心思。

先说隐身,飞机表面光滑,飞机用了很多隐身涂料,取消了表面一切凸出传感器,机翼采用了大后掠角度(远远超过亚音速巡航所需),保证主要的雷达反射截面方向远远偏离飞机正前方,而且前后缘线条尽量平线对齐。

这就是常规亚音速飞机机翼设计,注意后掠角不大

B2轰炸机虽然是亚音速飞机,但是为了隐身,飞机后掠角超级大,影响了航程

再说控制,为了让飞翼轰炸机不再死在控制上,诺斯洛普公司想了很多歪招,其中一个就是将内侧机身尽量拉长,在尾部布置操纵面,力臂大了,俯仰操纵难度就减小很多。


另外一个怪招就是,使用开裂方向舵,模拟常规飞机的垂尾,飞机在低速时候气动压力小,舵面控制比较吃力,设计师也采用了超大的舱门充当垂尾,最终效果良好。

开裂方向舵,弱点在于雷达反射截面很大,所以B2操纵时候尽量不用,尤其是在危险区域,B2由于中机身很长,尾巴有足够的力臂,所以操纵问题不大,但是也有些bug,比如由于机身过长遮挡尾部,尾巴小角度上偏,飞机应该低头,但是有个5度左右的空挡,舵面动了,但是飞机无反应,需要加大角度才行,这些毛病都需要飞控系统编程搞定,依靠飞行员记忆,完全不行的。


不等不靠,没有垂尾就用开裂方向舵和舱门替代

当然,从严格的意义上来说,B2轰炸机虽然是飞翼轰炸机,但是升阻比并不特别理想,所以,飞机设计师们又想出歪招,单三角翼不行,那就双三角翼,这就是X-47B。

X47B采用双三角翼设计,飞机的升阻比不错,但是雷达隐身受到了一定的影响

双三角翼飞翼设计和单后掠飞翼设计的优劣,设计的好的话,航程双三飞翼好一些,但是普遍来说,隐身性能劣化很多,多了很多反射尖点。

典型的飞翼设计,左侧是双三飞翼,右侧是常规飞翼

雷达反射图,可以看出双三飞翼尖点太多,生存力不够

所以,美国B21在B2基础上,总体气动还是慎之又慎,飞机缩小了作战半径,但是大大提高了飞机的任务可靠性,提升出勤率,提高实际战斗力,而不是原来B2,飞1小时,修100多小时的麻烦结果。


这就是美国B21,短腿高效版本,也是我们轰20的好榜样

国产轰20究竟是啥样子的,有人给了个图。


猜测的轰20和B2的对比,这个轰20雷达隐身性能不好

飞行员的回答;雷达隐身不好,被人轻松发现就是送死,谁家爱飞谁去飞

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