美軍戰(zhàn)機(jī)不喜歡鴨翼?美國6代機(jī)被曝照抄殲-20
近些年來,實(shí)際上誕生了很多鴨翼布局的戰(zhàn)斗機(jī),例如俄羅斯、瑞典、法國、以色列和中國的一些戰(zhàn)斗機(jī),包括歐洲的JAS-39“鷹獅”、“陣風(fēng)”、“臺(tái)風(fēng)”戰(zhàn)機(jī)、俄羅斯的蘇-30SM,以及中國的殲-10戰(zhàn)機(jī),尤其是中國的殲-20,是目前唯一采用了鴨翼布局的第五代隱身戰(zhàn)斗機(jī)。
所謂的“鴨翼布局”,就是指戰(zhàn)斗機(jī)的主翼前面還有一對小翼,鴨翼在前、主翼在后的一種戰(zhàn)機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)布局,而傳統(tǒng)的戰(zhàn)機(jī)設(shè)計(jì)布局是主翼在前,平尾在后。美軍是非常痛恨鴨翼的,迄今為止,美軍所有的戰(zhàn)斗機(jī)都是常規(guī)布局的,并沒有一架現(xiàn)役的鴨翼布局的戰(zhàn)斗機(jī),只有F-14A“雄貓”艦載戰(zhàn)斗機(jī)在翼套里有一對可以伸縮、但不能偏轉(zhuǎn)的小翼,那么問題來了,美軍為什么不喜歡在戰(zhàn)斗機(jī)上安裝鴨翼?為什么美國至今都沒有正式列裝鴨翼布局的戰(zhàn)斗機(jī)?
首先,鴨翼式氣動(dòng)布局是一種好壞分明、優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)同樣突出的飛機(jī)設(shè)計(jì)。戰(zhàn)機(jī)采用鴨翼布局后,可提升主翼升力,升阻比將會(huì)更大,提高升力系數(shù)等,提高戰(zhàn)機(jī)的飛行性能。還可以縮短戰(zhàn)機(jī)起飛距離、增加戰(zhàn)機(jī)的最大起飛重量。
以殲-10戰(zhàn)機(jī)為例,盡管受發(fā)動(dòng)機(jī)性能限制,殲-10戰(zhàn)機(jī)的推重比并不高,但是殲-10的大仰角起飛距離只有250-300米,鴨翼布局設(shè)計(jì)顯然是功不可沒。
鴨翼能夠產(chǎn)生非常特殊的渦流,這影響了戰(zhàn)機(jī)的穩(wěn)定性,翼面之間存在著極為復(fù)雜的干擾氣流,因此必須經(jīng)過大量的風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和工程計(jì)算,才能夠得出一個(gè)較為出色的機(jī)身翼面設(shè)計(jì)。即便通過出色的設(shè)計(jì)得出了能夠確保機(jī)翼之間的完美數(shù)據(jù),鴨式布局的飛機(jī)也存在飛控系統(tǒng)復(fù)雜、著陸性能比較差等缺點(diǎn)。
美國人始終認(rèn)為鴨翼布局屬于一種“投機(jī)取巧”的飛機(jī)設(shè)計(jì),是在發(fā)動(dòng)機(jī)性能不足的情況下,不得不采用的工程上的“捷徑”,自然會(huì)存在著“有得必有失”的情況。
由于美國在航空發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的世界頂級水平。擁有多款性能先進(jìn)、推力強(qiáng)大的軍用航空發(fā)動(dòng)機(jī),因此采用很常規(guī)的布局即可實(shí)現(xiàn)所有設(shè)計(jì)性能指標(biāo)的要求,自然就沒有必要浪費(fèi)大力氣去選擇更加復(fù)雜的鴨翼布局設(shè)計(jì)。
例如,對于大推力軍用渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)來說,單臺(tái)推力達(dá)到20噸就屬于最頂尖水平,只有美國的F135渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)可以達(dá)到這個(gè)指標(biāo)。F135發(fā)動(dòng)機(jī)是目前世界推力最大的軍用小涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī),很多國家也發(fā)起過對其巨大推力數(shù)據(jù)的趕超,但迄今為止還沒有成功的。
對于俄羅斯、歐洲和中國的飛機(jī)設(shè)計(jì)師來說,因?yàn)楹娇瞻l(fā)動(dòng)機(jī)相對美國要差一點(diǎn),但又不想降低新型戰(zhàn)機(jī)的設(shè)計(jì)性能指標(biāo),也想擁有更強(qiáng)的飛行性能,這就必須想盡一切辦法提高戰(zhàn)斗機(jī)的升阻比,而鴨翼布局便是最優(yōu)的解決方案。
我國研制的殲-20隱身戰(zhàn)斗機(jī),有說法認(rèn)為,殲-20的種種優(yōu)秀的氣動(dòng)設(shè)計(jì),實(shí)際上都是為了彌補(bǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)推力的不足。中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)的落后令中國戰(zhàn)機(jī)的研發(fā)也受到了相當(dāng)程度的局限。
但我國的設(shè)計(jì)人員依靠超前的空氣動(dòng)力設(shè)計(jì),依然讓殲-20獲得了良好的飛行性能。殲-20獨(dú)特的“鴨翼+邊條+前后襟翼+全動(dòng)尾翼”的氣動(dòng)設(shè)計(jì),使得殲-20戰(zhàn)機(jī)在空戰(zhàn)中更加靈活,機(jī)動(dòng)性更好,飛行速度更快。而且,殲-20的全動(dòng)鴨翼并沒有影響隱身性能。一直以來,美國人都十分痛恨和蔑視帶有鴨翼的戰(zhàn)斗機(jī),美國空軍有一句著名的話:“鴨翼,最好安裝在敵人的飛機(jī)上!”但事情在去年9月發(fā)生了變化,美國空軍助理部長威爾·羅珀表示,新一代空中優(yōu)勢(NGAD)技術(shù)驗(yàn)證機(jī)已經(jīng)進(jìn)行了飛行試驗(yàn),這是美軍第六代戰(zhàn)斗機(jī)的技術(shù)先導(dǎo)機(jī),"試驗(yàn)機(jī)已完成實(shí)際首飛,并在試飛時(shí)創(chuàng)造了很多新紀(jì)錄。"
盡管美國方面并沒有公布第六代戰(zhàn)斗機(jī)的詳細(xì)信息,但目前透露的消息,美國六代機(jī)將采用無垂尾的飛翼設(shè)計(jì),并且采用類似殲-20戰(zhàn)機(jī)的鴨翼布局。此前美國軍事專家很蔑視殲-20,認(rèn)為鴨翼沒有隱身性能,然而美國六代機(jī)就赫然出現(xiàn)了鴨翼設(shè)計(jì),這真是嘴上不承認(rèn),但身體很誠實(shí)。
來源:強(qiáng)國軍事