前些天美國軍迷們集體破防了,有探險愛好者在51區拍攝到了一架神秘戰機,這架飛機上巨大的鴨翼清晰可見,大概率就是F-47的技術驗證機或者原型機。
![]()
目前看來,美國的六代機F-47帶有鴨翼基本上是板上釘釘的事了,這也將是美國空軍第一款帶有鴨翼的主力戰斗機。這就讓許多美國軍迷非常尷尬,因為當年美國人可沒少嘲笑鴨翼,他們認為鴨翼是落后的標志,只有發動機不行的戰斗機才有安裝鴨翼,并且鴨翼還會破壞隱身,最后得出“鴨翼最好的位置是安裝在敵機上”的結論。
![]()
殲-20亮相后,其鴨翼設計更是成為美國軍迷吐槽的重點,甚至以此為由將殲-20開除“五代籍”。然而現在看到美國六代機也開始用鴨翼了,美國軍迷心里有多別扭可想而知。那么鴨翼到底有什么魔力,能讓美國承受被回旋鏢狠狠打臉的代價,給自家的六代機裝上。
![]()
首先說一個結論,鴨翼最適合“防御型戰斗機”,常規布局更適合“進攻型戰斗機”。殲-10、陣風、臺風、鷹獅、殲-20這些采用鴨翼的戰斗機,當年設計的時候都或多或少考慮到了防御作戰,比如歐洲當年研發陣風、臺風和鷹獅的時候,針對的目標就是蘇聯,歐洲需要能夠對付蘇聯高性能戰斗機與超音速轟炸機的防御飛機,于是紛紛為自己的新一代戰斗機安裝上了鴨翼,只不過蘇聯在上世紀90年代突然暴斃了。
鷹獅設計的時候追求公路短距起降性能,因為瑞典考慮到自己身處“前線”,一旦蘇聯發動進攻,瑞典的空軍基地可能被一鍋端,瑞典空軍需要一款能夠分散在公路部署的戰斗機,這就要求這種戰斗機擁有非常不錯的短距起降能力。而英國主導設計臺風戰斗機的時候,需要一種具備較強超音速性能的戰斗機,用來攔截蘇聯的超音速轟炸機。至于法國設計的陣風戰斗機,則需要兼顧海空軍的截機屬性、低速性能要求。
當年歐洲的發動機技術不如美國,也沒有蘇聯那種大推力渦扇發動機,想要滿足這些防御戰斗機對于短距起降、超音速截擊、低速著艦的要求,鴨式氣動布局幾乎成為了唯一的選擇。鴨式氣動布局又被中國稱為“抬式氣動布局”,因為鴨翼在飛行中通常產生正升力,與主翼共同“抬”起飛機,故稱“抬式”,這就讓飛機在起飛階段擁有比常規布局更高的升力,起飛距離自然就短了不少。而且如果將鴨翼設計的距離主翼較遠,飛機超音速飛行后氣動焦點后移,此時遠離主翼的鴨翼就擁有了更長的操控力矩,不需要較大的偏轉就能控制飛機,因此采用遠距鴨翼的飛機擁有更低的超音速配平阻力,超音速截擊性能自然就上來了。而如果將鴨翼布置的與主翼近一些,就能夠產生耦合效果,延遲主翼失速、增加渦升力,有利于提升飛機的低速著艦性能。
![]()
當年歐洲為了抵御強大的蘇聯航空兵,將鴨翼當成了“法寶”,一舉奠定了鴨翼在“防御型戰斗機”的統治地位。而中國在上世紀80年代研發殲-10的時候,同樣選擇了鴨式氣動布局,因為當時中國最大的空中威懾同樣是蘇聯的超音速轟炸機,雖然殲-8擁有不錯的超音速性能,但是殲-8的機動性太差,無力對抗蘇聯的護航戰斗機,中國急需一款擁有不錯超音速性能,同時機動性也足夠強的戰斗機,可變掠翼設計能夠兼顧飛機都低速與高速性能,但可變掠翼的結果重量太大,并且可靠性低,沒有強大的發動機與后勤團隊,根本玩不轉可變掠翼,因此中國沒有選擇可變掠翼,而是選擇了鴨式氣動布局,這個設計思路其實跟歐洲的臺風和鷹獅比較類似,戰斗機受到命令后可以快速短距起飛,然后利用不錯的超音速性能攔截轟炸機,遭遇敵方護航戰斗機也能進行纏斗。
![]()
冷戰結束后,中國最大的空中威脅從北方轉移到東部海域,美軍的艦載機以及從亞太基地起飛的戰略轟炸機,對中國沿海經濟重鎮造成了巨大的威脅。此時中國需要一款擁有較大航程、超音速巡航速度快、機動性強且具備隱身能力的防御型戰斗機,并且中國當時沒有可靠的大推力渦扇發動機,只能先使用俄羅斯的AL-31湊合,在發動機推力有限的情況下,鴨式氣動布局幾乎成為了唯一的選擇,于是鴨式氣動布局的終極防御型戰斗機殲-20就這么問世了。
毫不夸張的說,2007年左右立項的殲-20,設計理念領先了20年,在亞太地區打防御戰簡直是魚如得水,美軍根本就拿不出能夠與殲-20對標的戰斗機,F-22的航程太短、F-35的超音速性能太差、F-15沒有隱身能力,殲-20可以有效突破美國航空兵的防線,對后方的美軍預警機、加油機進行獵殺,是解放軍“反介入/區域舉止”作戰體系的重要組成部分。
當然世界上沒有完美的氣動布局,鴨式氣動布局同樣存在缺點,首先就是鴨翼對主翼的構型比較苛刻,大部分翼型都不適合與鴨翼進行搭配,比如鴨翼如果與后緣后掠翼組合,強大的渦流就會因為翼尖和翼根失速不同步而造成安全隱患,以色列當年研發“獅”式戰斗機的時候,就因為這個問題導致飛機的操控性不好,需要修改機翼設計。最適合與鴨翼搭檔的是前掠翼和三角翼,在前掠翼無法大規模應用的情況下,大三角翼就成為了鴨式氣動布局的標配,相比常規氣動布局缺乏變化。
而且鴨翼在正面和側面易形成角反射器,相比水平尾翼不好處理,偏轉時更容易增大RCS,導致飛機的全向隱身優化困難。
此外,鴨式氣動布局的亞音速巡航效率不如常規氣動布局。而且鴨翼在高攻角狀態下,鴨翼會先于主翼失速,導致飛機失去俯仰控制能力,因此鴨式氣動布局的可控迎角普遍不如常規氣動布局。
![]()
而美國作為絕大多數戰爭中的進攻方,戰斗機更看重巡航效率、全向隱身,并且擁有先進大推力發動機的情況下,也能夠在一定程度上抵消鴨翼在超音速領域的優勢,因此偏向于進攻的美軍飛機更傾向于選擇常規氣動布局。當然美軍飛機中也曾有一個異類,那就是F-14A,這款艦載機的主要使命就是攔截蘇聯的超音速轟炸機,其實也是一款“防御型戰斗機”,F-14A采用了可變掠翼,本身已經擁有不錯的超音速性能,但美國還是為F-14A設計了一對可以伸縮的“扇翼”,F-14A進入超音速狀態的時候自動展開,這其實也是一種另類的“鴨翼”,作用是前移飛機的氣動焦點,進而降低飛機的配平阻力,增強飛機的超音速性能。
說了這么多,再來看F-47為什么采用鴨翼就非常好理解了,因為美國急需一款防御型戰斗機,用來對付攜帶“驚雷-1”與鷹擊-21的轟-6、攜帶霹靂-17的解放軍重型戰斗機。美軍的六代機對于航程、超音速截擊能力、短距起降、機動性都有著不低的要求,常規氣動布局已經很難滿足這種苛刻的指標了,只能以犧牲部分隱身性能來換取更高的綜合性能。
![]()
相比之下,中國的殲-36、殲-50則放棄了鴨式氣動布局,這從某種程度上代表著中美在亞太已經攻守易形了,當中國六代機攜帶高超音速導彈、超遠程空空導彈對美國的陸海空目標通吃的時候,美國的六代機只能趕往各個戰區“救火”,扮演的其實就是當年殲-20的角色。而如今殲-20也開始了轉型,不再單純用于防御,而是轉向指揮無人機作戰。而我們也沒必要因為美國六代機采用鴨翼就冷嘲熱諷,并不是美國的技術不行,而是美國六代機的設計需要為戰略轉型而做出改變,并且在中國六代機已經早早試飛的情況下,美國人也沒時間在技術上進行冒險了,鴨式氣動布局已經足夠成熟,可以讓美國盡快趕出一款性能還算湊合的六代機,不至于被殲-36和殲-50拉開代差。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.