轰20一种气动布局=大展弦比飞翼+燕尾翼

国庆已到,但万众期待的轰20没有出现,不过大家也不要为此事焦虑,做事要循序渐进,尤其这种飞翼气动结构,无论美国还是东大都在探索中,近些年各种消息不断,有说项目下马,也有说还在进行中,但综合各种信息已经迭代过至少3个版本;

轰20一种气动布局=大展弦比飞翼+燕尾翼

具体来说B2这种大展弦比飞翼布局对隐身轰炸机的气动性能和隐身效果融合工程难度非常大,需要大量的探索也研究;现在公开结构有三种,第一种就是B2/B21纯飞翼结构;第二种就是增加可变燕尾翼的结构,这种结构在FL2无人机上已经采用;第三种就是BMB的翼身合一,这个也是飞翼结构的一种变现;所以小编认为正式发布该项目快则3年,慢则5年时间;如果这个时间出不来,则会有其他代替方案出现。

轰20一种气动布局=大展弦比飞翼+燕尾翼

从气动性能方面来看,大展弦比飞翼轰炸机布局通过增加机翼的展弦比,可以有效降低诱导阻力,提高升阻比,从而提升飞机的气动效率。这种布局减少了机身和尾翼带来的摩擦阻力和干扰阻力,使得整体升阻比更高,在同样燃油情况下航程更远,由于飞翼布局通常采用翼身融合设计,减少了头部迎风面积,进一步降低了干扰阻力和诱导阻力

在隐身能力方面,飞翼布局由于没有垂直尾翼和平尾,减少了雷达反射源,从而降低了雷达反射面积(RCS),提高了隐身性能。具体来说,飞翼布局的雷达反射面积通常只有同等级飞机的1%左右。此外,飞翼布局的内翼段前缘尖化可以进一步降低雷达回波的镜面反射强度,从而提升隐身性能。

飞翼布局的机身剖面近似于翼型剖面,使得整架飞机可以视为一个升力面,进一步降低了雷达反射信号,采用先进的复合材料和吸波涂层,配合背负式进气道和S形处理等技术,可以进一步提高飞机的隐身能力

针没有两头尖,甘蔗没有两头甜;大展弦比飞翼布局也带来了很多问题。例如,大展弦比机翼在遇到突风或进行操纵时,可能会对机翼特别是翼根产生更大的载荷,这会影响飞机的结构刚度和颤振特性,大展弦比机翼在跨声速巡航时,由于刚度较小,气动弹性变形较为严重,飞行速度较低,一般为0.6-0.8倍音速左右

机体结构在大载荷状态下会出现变形时,升阻比会降低,滚转力矩和偏航力矩显著增大,对飞机的纵向和横侧向气动性能产生不利影响。大展弦比机翼在飞行过程中容易产生弯曲和扭转变形,这不仅影响飞行性能,还可能对飞行安全造成威胁。所以B2起飞状态下一直都半油状态起飞,然后不断空中加油进行远程作战飞行;

 

多功能变体尾翼的应用针对飞翼布局的先天缺点,如航向稳定性缺失和航向操纵效能不足,可以采用燕尾形尾翼方案,也是为了减少雷达反射波。这种设计将机身与机翼融为一体,形成圆滑的表面,尖形鼻锥形机头和多面体机身,从而达到减少反射波的目的。此外,燕尾形尾翼还具备俯仰和航向操纵的能力,能够在发动机舱后端两侧提供稳定的控制。

燕尾形尾翼的后缘角度与机翼前后缘角度满足隐身平行关系,这有助于减少雷达反射面积(RCS),从而提高隐身性能。此外,燕尾形尾翼还具有较长的力臂,有利于俯仰控制作用,改善无尾飞翼的飞控难题

轰20一种气动布局=大展弦比飞翼+燕尾翼

在多功能变体尾翼收拢时,飞机保持典型的飞翼布局,能够保持高升阻比的同时也具有较好的雷达隐身能力。当飞机进行起降或机动飞行时,变体尾翼打开用于阵风和航向控制,从而进一步提升横航向稳定性

变体尾翼尾翼的设计灵感来源于鸟类的尾翼,能够大幅度改变尾翼平面形状、迎角和扭转角等参数,使得飞行器具有高机动能力

尾翼角度调整:通过调整尾翼的角度,如将尾翼打开至45°,可以显著改善偏航力矩系数对侧滑角导数的响应,从而提高航向稳定性。

上反角控制:在无自动器增稳条件下,不改变飞机平面布局而仅修改上反角,可以实现飞翼布局飞机横航向动稳定

气动隐身特性综合考虑:在设计多功能变体尾翼时,需要兼顾全机的隐身特性。虽然尾翼打开时隐身性能有所下降,但通过综合分析气动和隐身特性,可以找到最佳的平衡点,以确保航向增稳的同时,仍保持一定的隐身能力。

由于增加了尾翼机体结构加长,增加了整个机体强度,同时增加了内部弹舱的长度,改善了大展弦比机身短结构的缺点,可携带长度较大的远程弹药;

结束语

大展弦比飞翼+燕尾翼只是轰炸20的一种可能,而洲际轰炸机是东大国进攻型空军的重要组成,可以执行持续洲际常规打击能力,阻止一些国家开战的野心,维护世界和平。


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