隱身無人機和B 2都採用飛翼布局,為什麼戰鬥機不採用?

時間 2021-05-06 16:37:32

1樓:

不是不能實現,而是解決氣動機動問題太貴了不划算。曾經最接近量產成為主力次世代戰機的YF-23,雖然沒有放棄垂尾,但其垂尾的事實上更像是翹起的水平尾翼(因為它水平尾翼和垂直尾翼合一了。即使是這樣的設計,仍然因為太貴輸給了YF娘娘。

2樓:Name No

又不是沒有過探索

上世紀90年代俄亥俄州的美國空軍研究實驗室就弄過乙個ICE的專案,主要測試無尾戰鬥機專案可行性,這只是其中的兩個飛翼布局

所謂飛翼布局機動差那都是什麼胡話?合著你家飛機連前緣襟翼這種最基本的增公升手段都沒有?

對於戰鬥機所需要採用的飛翼布局必然不可能是大展弦比機翼和厚度較厚的亞音速機翼,詰問機身依然突出於機翼真是叫人摸不著頭腦。

不過另外說起來,由於飛翼布局取消了傳統飛機的垂尾水平尾,需要在機翼上增加額外的操控面來產生足夠的偏航力矩,本身就對飛控控制律提出了更高的要求。特別是對於超音速戰鬥機,其機翼展弦比較小,各操控面相對力臂較短,需要足夠大功率的作動器,但機翼厚度不足,是否能完全這種事情還是很讓人撓頭的。

回到ICE這個專案上來,當年研發承包商是洛馬,他們弄了幾種新的氣動操控面:

全動翼梢AMT(All-Moving Wing Tips):

這玩意可以產生滾轉和俯仰耦合力矩,主要在AoA 5-10°起到控制作用

AMT偏轉的工況

擾流片-開縫-折流板SSD:

這是機翼上表面乙個擾流片和下表面後鉸接的折流板組成,折流板開啟後會在機翼上開啟一條開縫。該機構能增加對應機翼側阻力,降低對應機翼側公升力,故會產生滾裝和偏航力矩。其對俯仰運動的影響是非線性的。

SSD開啟

SSD工作時的狀態

前緣襟翼:

太熟了,帶過,是個三代機你都能看到這玩意兒

公升降副翼:

是個飛機都有,帶過

後緣襟翼:

一般僅限於俯仰機動,在無尾布局裡實際起到水平尾翼的作用

在ICE的4個提議構型中,101-2和-3雖然因為操控面較多具有較好的氣動操控性,但是機翼開縫多,會有影響隱身的嫌疑,並未進入第二階段的實驗。

最終進入階段測試的四種構型

最後這個專案的結果是X-36試驗機,當然他已經完全跟101構型沒啥關係了,那是另話了。

當然你要問為什麼了,很簡單,90年代美國還沒這麼激進,而且當時的確造不出來。無尾飛翼布局對各個氣動面耦合操控要求實在是太高,私以為洛馬推薦101-1和-4進入二階段最大因素在於氣動控制面明顯少於另外兩個方案。實際上你要看到擾流板距離飛機重心很近,而且在大迎角時要考慮機翼遮蔽需要做到足夠大的面積(還不能保證高AoA不會失效),你就會對這種構型的高攻角效能產生足夠大的疑問。

反過頭來,由於這個操控面的確比較大,又對機翼內啟動器產生了一定的功率需求。如果全機液壓到底要設計到什麼標準/餘度怎麼考量,這些都是問題。

實際上ICE設計中的驗證機就有作動器在超過300節就無法驅動方向舵的問題

哪還有啥可說的呢

非常規操縱面的操縱規律研究也是個問題,壘動翼尖還好說,但是開縫式擾流囂是實打實的非線性操縱律,沒有足夠的工程經驗還是洗洗睡吧。

飛控怎麼算耦合項,那更是洗洗睡吧,撓頭,就這樣吧

3樓:謝凌峰

歷史上有自己的固定翼FPV(已炸)剁手不碰了。來回答一下,飛翼布局的操控非常之差,隱身無人機和B2完全賭對面無法偵測到,飛既定航線,轉彎什麼的非常困難,這對於殲擊機/戰鬥機來說是不了忍受的,殲擊機的機動性起碼不能和被截擊的目標有明顯差異,要麼空戰直接沒法打,對面偏航以後飛翼布局的完全無法追擊……

4樓:橘貓

因為需求不一樣

隱轟起飛→(加油→)到位→投彈(可以防區外打擊→掉頭回家

戰鬥機起飛→到達作戰空域→中距彈來一波→接敵→狗鬥→贏了回家,輸了掉地上

5樓:Mr.DYQ

題主可能只看到了飛翼布局優點:平衡性高,公升力係數高,隱身性好

但是飛翼布局的缺點也很明顯:機翼厚重不適合高速飛行,起飛和著陸距離長,最要命的一條就是機動性差,在近距離纏鬥的過程中很致命

6樓:Jerry Ze

很多回答提到了速度和機動性兩個主要的因素

另一方面就是側重點不同,首先不是所有的無人機都是飛翼布局。採納飛翼布局的多是無人轟炸機和戰略轟炸機。

轟炸機的目標在於規避敵方雷達,實施縱深打擊,例如開展本土轟炸,攻擊航母戰鬥群等任務,因此,保證突防能力的隱身效能是第一位的(圖160是另一發展方向)。 飛翼布局對於實現隱身效果顯著:排除了平尾,垂尾等一系列大散射源。

戰鬥機則肩負其它使命,隱身效能固然也很重要,但不是排在首位的。

7樓:剪水鸌

1)機動性弱雞

2)飛不了超音速

糾正下前幾位朋友回答中的一些小問題:

1)同等重量下飛翼布局航程最大的前提是展弦比相同,因為展弦比越大誘導阻力(與公升力亦即飛機重量成正比)越小,而飛翼布局為了保證俯仰控制許可權無法採用太大的展弦比。所以,大展弦比機翼常規布局飛機完全可以獲得等於甚至優於飛翼的公升阻比,也就可以實現比同等重量的飛翼更大的航程,採用細長平直機翼的查打一體無人機就是很典型的案例。

2)諾格六代 & WZ-8 的機身構造相當明顯,不屬於嚴格意義上的飛翼。

4)客貨運飛機不採用飛翼不是技術問題,而是實用性問題,涉及到成本,客/貨艙容量,旅客疏散,乘坐習慣等諸多方面。

8樓:漢尼拔老師

想了很久,我覺得這個問題應當歸咎於目前的航空技術不允許。

所有人都認為飛翼布局機動性不足,但是回顧歷史,早到二戰時期的Ho299戰鬥轟炸機,近到美海軍A12,都是具備足夠的機動性來完成空戰任務。這還沒算那一票無人機。

還有人認為飛翼布局不能超音速,就在2023年,WZ8作為高超音速飛翼飛行器正式公布。

我相信,隨著空氣動力學、結構力學、飛控軟體、航空電子、推力向量等等技術的發展,下一代戰鬥機很可能是飛翼布局的天下。甚至提早至五代半時期的忠誠僚機就會以飛翼布局的無人機為主。

9樓:老狼

飛翼布局不是萬金油,不要想著什麼場合都能用。

飛翼布局簡單來說就是乙個只有機翼的飛機,特點是翼載荷相對較低,公升力係數很高,飛行效率很高,起飛重量相同,展弦比相同的飛機,飛翼布局一定是航程最大的那種,但天造九補,必有一缺,飛翼布局的優點也造就了它的缺點:

1、機動能力羸弱,飛機的所有翼面可以分為兩類,公升力面和控制面,有的翼面兩者功能都有,飛翼布局天生沒有專門的控制面,典型的飛翼布局的控制力矩主要依靠襟翼和減速板,控制力拒非常弱,表現在戰鬥機上就是飛行員操作後,飛機的動作響應遲緩,機動能力羸弱。雖然說現在講隱身和航電,但戰鬥機還是有點機動能力比較好。

2、飛行速度低,二戰的戰鬥機都是平直翼,但現在都是後掠翼,為啥?因為現在的戰鬥機飛行速度越來越高,現在的四代機4s講的超機動就是超音速機動能力。飛翼布局的飛機現在已經在用的飛機沒有能飛超音速的。

因為對於飛翼來講,前緣角度大,超音速飛行時的激波會遮蔽掉位於飛翼最後方的小尺寸控制面,失去控制力矩;前緣角度小,就別想超音速飛行了,阻力太大。可以這麼說如果沒有向量動力,飛翼布局的飛機飛到超音速就是自殺。

飛翼現在也僅僅在軍用轟炸機上得到應用,民航機和軍用運輸機現在也還是沒有用的。

10樓:Misaka

顧名思義,戰鬥機是幹嘛的?空中格鬥唄。既然需要格鬥,對機動性的要求就肯定不是一點點。

然而飛翼布局很明顯對機動性很不友好,控制面尤其是安定面相比於常規布局的飛機少了也不止一點點,不說高G機動了,平常一般都機動都足以導致飛機失穩.....然後不用對面打,自己就翻著跟頭掉下去了...

有個叫簡單飛機的半硬核建模類遊戲,題主你可以去試一下,至少按遊戲的模擬結果,一般飛機在沒有飛控的情況下,拿掉垂尾,公升空後會在水平面上打旋 。去掉平尾做成類飛翼型別後,由於公升降舵力臂減小,控制能力下降,飛機需要更長的滑跑距離才能抬頭,甚至壓根抬不了頭。

那有飛控的情況呢?呃.....工程師們表示想打死你。

中航傳媒的《F-35》一書中曾提到,在JSF計畫中對標F-35的不僅X-32,麥道也給出了乙個V尾的方案(不是YF-23啊)。但不就就被puss了,其中乙個原因就是V尾需要更精細的控制才能達到和常規布局相同的穩定性,導致飛控編寫難度太大,bug不斷。V尾起碼是兼顧垂直安定面的,那題主你覺得連垂直安定面都沒有都飛翼布局的難度呢?

常規布局嘞,即便是常規布局也達到了和飛翼差不多的隱身效果。

也就是說現階段的科研技術,這種戰鬥機雖然能研製,但研發成本和耗時必定非常巨大。即便研發出來了,帶來的效能也對不起研發成本,得不償失。沒有幾個國家會幹這種傻事。

11樓:

隱身無人機和B-2都不用做大機動啊,戰鬥機可以不用大機動嗎?飛翼布局對氣動的影響太大了,可控制的翼面過少,只能四平八穩的飛了。

12樓:archer金閃閃

可以了解一下f117...那還不是完全飛翼布局,機動性就差到那樣了。,,都不能完全稱為戰鬥機了,,,所以,注重格鬥的飛機不能用飛翼布局

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