最近,我國的第六代戰(zhàn)斗機掀起了軍事愛好者的一波興奮熱潮。如今,第六代戰(zhàn)斗機的影像資料已經流出半個多月了,軍迷們仍然談論得津津有味,可見其在大家心中的地位。
和傳統的戰(zhàn)斗機相比,第六代戰(zhàn)斗機的外形確實非常特殊。尤其是成飛的第六代戰(zhàn)斗機,最與眾不同之處在于,它沒有尾翼,而是主翼直接連通到尾部。
這樣的造型,到底有什么講究呢?如果無尾翼的造型更有優(yōu)勢,為什么以前的飛機不去掉尾翼呢?咱們一起來了解一下。
飛機的尾翼,分為兩種分別是垂直尾翼和水平尾翼,其中前者又包括垂直安定面和方向舵兩部分,后者分為水平安定面和升降舵兩部分。隨著時間的推移和技術的進步,飛機尾翼又逐漸發(fā)展出了雙垂尾布局、十字形尾翼等形式。
從廣義的角度講,只要其中一個被優(yōu)化掉,那就叫無尾飛機;但如果嚴格一點來說,必須二者全都優(yōu)化掉,才能算是無尾飛機。
實際上,放寬標準的無尾飛機并不少見,甚至早在二戰(zhàn)時期就已經登上歷史舞臺了。但是,如果要嚴格地規(guī)定,那么世界上最早的無尾飛機,就是美國的B-2隱身轟炸機了,軍事專家通常稱之為飛翼式轟炸機。
飛機帶著尾巴飛行了差不多一百年的時間,為什么現在大家又要去掉它的尾巴呢?專家指出,無尾翼的飛機,在戰(zhàn)爭中會體現出多種優(yōu)勢。
隱身性能
現在的軍機,都強調需要具備隱身的性能,從而增加隱蔽性,提高軍事任務的成功率。隱身的方式有很多,其中最重要的手段之一,就是通過優(yōu)化飛機的外形設計,減少其雷達反射截面積。目前的戰(zhàn)斗機尾翼普遍通過調整傾角等方式減小雷達反射截面積,但如果能夠直接去掉尾翼,那就可以達到一勞永逸的絕佳效果,大幅降低可探測性。
阻力
別看尾翼似乎不是很大,但它對飛機的外形有著至關重要的影響。去掉尾翼的飛機,飛行時受到的阻力有大幅的下降,甚至有資料顯示,其型阻較傳統飛機甚至可以下降60%以上!不僅如此,展弦比較大的無尾戰(zhàn)斗機,其機翼可以更加合理地分配載荷,大幅減小其結構重量和彎曲載荷。
重量
一般情況下,飛機的尾翼重量可以占到最大起飛重量的6%~7%,可見其影響的重要性。另有研究表明,尾翼重量每減少1公斤,相當于飛機機體重量整體減少2公斤,達到了1:2的高比例。不僅如此,如果尾翼完全被優(yōu)化掉,那么相應的尾翼操縱設備也都可以去掉,不僅可以減輕飛機的重量,還能降低維護成本,意義相當可觀。
載荷
隨著飛行阻力的減小以及本身重量的減輕,飛機就可以獲得更多的載荷。這一部分載荷既可以用于增加燃料,大幅提高航程,也可以用來提升載彈量,優(yōu)化飛機的戰(zhàn)斗效率。
既然尾翼對飛機有這么多的影響和干擾,為什么還要保留呢?
原因也很簡單,因為尾翼對飛機來說確實非常重要。
其實大家或多或少應該都聽說過,尾翼的重要作用之一就是可以為飛機提供更高的穩(wěn)定性。在飛行的過程中,飛機很容易受到大氣的各種擾動而偏離原來的飛行姿態(tài),在這個時候,就需要尾翼的輔助了。包括降落的時候,尾翼也可以提供很強大的穩(wěn)定性。
具體來說,水平安定面可以保證飛機的俯仰平衡,升降舵則通過飛機抬頭低頭來改變飛行高度,垂直安定面可以保證飛機方向的平衡,操作方向舵則可以改變飛行的方向。
正因為尾翼如此重要,世界各國打造的飛機才始終無法擺脫,只能在保留尾翼的情況下盡可能地做更多調整。比如當下的五代機,普遍是調整尾翼的傾角,這樣可以在保留尾翼的情況下盡可能地減少尾翼對飛機的影響。比如我國的殲-20、殲-35、美國的F-22、F-35以及俄羅斯的蘇-57等第五代戰(zhàn)斗機,都是通過這種方式進行妥協的。
與此同時,無尾飛機依然是未來的大勢所趨,世界各國也沒有放棄繼續(xù)研發(fā)無尾飛機的進程。
早在上個世紀60年代,美國就已經在進行各種各樣的無垂直尾翼驗證機的飛行實驗了,不過僅憑飛行員的感知力和操作靈敏度,顯然是無法彌補的。一直到80年代以后,隨著計算機技術的發(fā)展,通過機器的協助,才讓無尾翼飛機正式登上舞臺有了可能。
除此之外,無尾飛機還需要其他各種技術和設備的蛻變,才能彌補原本尾翼提供的功能。比如利用機翼后緣的升降副翼,以及矢量發(fā)動機等結構,為飛機提供更強的機動性,確保按照預定目標完成各種各樣的任務。
目前最成功的無尾飛機,也是第一款真正意義上投入使用的無尾軍機,就是美國的B-2隱身轟炸機了。其最早的一批共計6架,于1997年服役,成為了轟炸我國駐南聯盟大使館的元兇。但由于造價和維護費用過于高昂,其他方面的技術也沒有跟上,以及其他種種因素,因此早已經停產,最終只建造了21架。
從這個角度講,無尾軍機依然是絕版的裝備。
這樣看來,我國的第六代戰(zhàn)機公開露面,就是向全世界宣告我們已經找到了優(yōu)化掉飛機尾翼的方法,并且已經付諸實踐。
當然,從嚴格的意義上講,我國也不能說是已經擁有可實戰(zhàn)的無尾戰(zhàn)斗機了。畢竟相關訊息流出得太少了,相關項目仍處在保密階段,我們也只能根據看到的外形進行各種各樣的推測。甚至沈飛和成飛這兩架戰(zhàn)斗機是不是第六代戰(zhàn)機,官方也沒給出任何明確的定義;它們到底是技術驗證機還是原型機,目前也沒法下定論,更別提量產了。
不管怎么說,我們的無尾戰(zhàn)斗機已經公開和大家見面,至少說明這條路是可行的,并且已經完成了從0到1的突破,接下來只需要錦上添花即可。相比之下,美國的B-2轟炸機已經停產,未來的無尾軍機到底什么時候能夠問世,誰也不敢打包票了。
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