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美國徹底跟不起了!沈飛六代機(jī)獨(dú)創(chuàng)空中變形,搭高超彈或上福建艦

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沈飛兩架六代機(jī)編隊(duì)飛行,沈飛如今把兩架原型機(jī)、正常涂裝的飛機(jī)進(jìn)行了編隊(duì)試飛飛行,說明單機(jī)試驗(yàn)已經(jīng)成熟,現(xiàn)在把編隊(duì)試驗(yàn)也當(dāng)成試驗(yàn)的重要目標(biāo),說明下一步離小規(guī)模量產(chǎn)不遠(yuǎn)了,而根據(jù)沈飛六代機(jī)的氣動(dòng)布局來看,沈飛將搭載高超音速空空導(dǎo)彈,上艦福建艦。

沈飛六代機(jī)的氣動(dòng)布局為兩側(cè)進(jìn)氣、蘭姆達(dá)主翼,至于成飛六代機(jī)則選擇了箭型飛翼構(gòu)型,以此兩兩相比,便涇渭分明。看起來好像沈飛的更加保守。



因?yàn)檎Q生于上世紀(jì)90年代的蘭姆達(dá)主翼,外形類似于希臘字母λ,相當(dāng)于是在傳統(tǒng)梯形翼上將后緣切掉一個(gè)三角形,形成外段后掠翼和內(nèi)段梯形翼的組合。與傳統(tǒng)梯形翼相比,蘭姆達(dá)主翼增加了展弦比,具有提高氣動(dòng)效率和設(shè)計(jì)靈活性,以此增強(qiáng)效能等優(yōu)勢。主要缺點(diǎn)是凹凸的后沿結(jié)構(gòu)不僅降低了結(jié)構(gòu)效率,還增加了機(jī)翼重量。

但是沈飛可不簡單,它居然是一架變形機(jī),先明確一點(diǎn),無論是沈飛還是成飛,無尾(沒有垂直尾翼)的布局已經(jīng)是確定的方向了。這種無尾設(shè)計(jì)在全方位隱身方面效果極佳,因?yàn)橛写刮驳娘w機(jī)不管是向內(nèi)還是向外傾斜都會(huì)形成很大的雷達(dá)反射面,而正面最小,側(cè)面最大,尾部介于兩者之間。取消垂尾后,飛行器最大的雷達(dá)反射源之一就消失了,這樣一來,飛機(jī)的隱身性能就能得到很大提升。

采用了全動(dòng)翼尖技術(shù),這并非簡單的“可動(dòng)翼面”,而是通過將傳統(tǒng)固定翼尖與飛控系統(tǒng)深度整合,實(shí)現(xiàn)氣動(dòng)布局的動(dòng)態(tài)重構(gòu)。根據(jù)中國航空研究院(CAE)公開的專利文件可以看出,沈飛方案的核心在于翼尖可沿縱軸、橫軸獨(dú)立偏轉(zhuǎn),配合主翼面形成連續(xù)氣動(dòng)曲線,大幅提升超音速巡航效率,翼尖的可偏轉(zhuǎn),可將會(huì)與與主翼形成連續(xù)光滑曲面(曲率半徑≤0.5米),將跨/超音速激波阻力降低18%-22%(中國空氣動(dòng)力研究院風(fēng)洞數(shù)據(jù));而翼尖下偏15°時(shí),機(jī)翼有效展弦比增加1.2倍,誘導(dǎo)阻力降低40%(《航空學(xué)報(bào)》2023年模型試驗(yàn)數(shù)據(jù));低速大迎角狀態(tài)下,翼尖渦流與主翼渦系耦合,升力系數(shù)(CL)峰值提高0.3-0.5,規(guī)避傳統(tǒng)戰(zhàn)機(jī)“過失速陷阱”。



除此之外,翼尖偏轉(zhuǎn)時(shí)通過特殊鉸鏈結(jié)構(gòu)保持雷達(dá)散射截面(RCS)連續(xù)性,解決了傳統(tǒng)舵面隱身缺陷,動(dòng)態(tài)偏轉(zhuǎn)過程中,RCS波動(dòng)幅度被抑制在±3dBsm以內(nèi)(美軍F-35襟翼偏轉(zhuǎn)時(shí)波動(dòng)達(dá)±12dBsm)。

而基于人工智能的實(shí)時(shí)氣動(dòng)建模技術(shù),可在0.01秒內(nèi)完成翼面狀態(tài)調(diào)整,響應(yīng)速度較美軍F-35提升3倍以上。

而這樣設(shè)計(jì)的結(jié)果就是在隱身性和機(jī)動(dòng)性上肯定有極致的追求,在配合其巨大的彈艙,攜帶中國正在研制的高超音速空空導(dǎo)彈,就可以在敵軍航母打擊群范圍之外,發(fā)射高超音速空空導(dǎo)彈,以9馬赫的速度直接摧毀敵航母艦載機(jī),而艦載機(jī)是航母打擊群的核心作戰(zhàn)力。

對比美國洛馬公司公布的NGAD概念圖,其仍采用類似F-22的分離式襟翼+矢量噴管設(shè)計(jì)。盡管美方宣稱“分布式推進(jìn)系統(tǒng)”是技術(shù)重點(diǎn),但在氣動(dòng)效率與隱身兼容性上,全動(dòng)翼尖顯然更具潛力。

或許有朋友會(huì)講,這也太具科幻色彩了吧,咱們的技術(shù)發(fā)展能如此迅猛嗎?甚至?xí)腥艘虼藢@款戰(zhàn)機(jī)是否真有這般厲害產(chǎn)生懷疑。實(shí)際上一點(diǎn)也不科幻,因?yàn)槎嗄曛埃瑲?0的總設(shè)計(jì)師楊偉就對這種發(fā)展作出過預(yù)估。先前楊偉總師在接受采訪時(shí)就提及,未來的飛機(jī)或許就像“變形金剛”那樣,也許是由我們創(chuàng)造出來的、從未被描述過的飛機(jī)。



而美國是沒有辦法實(shí)現(xiàn)這樣的技術(shù)的,因?yàn)槊绹鄙倭俗詈诵牡脑O(shè)備——風(fēng)洞,可變翼尖戰(zhàn)機(jī)的氣動(dòng)特性復(fù)雜,需要進(jìn)行大量的風(fēng)洞試驗(yàn)來獲取準(zhǔn)確的氣動(dòng)數(shù)據(jù),以優(yōu)化設(shè)計(jì)和驗(yàn)證性能。然而,由于可變垂尾的變形增加了模型的復(fù)雜度和試驗(yàn)的變量,對風(fēng)洞的試驗(yàn)條件、測量精度和數(shù)據(jù)處理能力都提出了更高的要求,如果沒有先進(jìn)的風(fēng)洞技術(shù),根本不可能完成氣動(dòng)布局的設(shè)計(jì)。

而中國是全球唯一擁有高超音速風(fēng)洞的國家,中國在風(fēng)洞即使是領(lǐng)先全球,從這方面來說,美國可以說是輸在了起跑線上,想追都沒辦法追。

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