大陸第六代隱形戰機沒垂尾 全靠向量發動機翼身融合

大陸極力發展中的無垂直尾翼無人機。圖/影片截圖
大陸極力發展中的無垂直尾翼無人機。圖/影片截圖

中航工業發布日前了一段名為《神鷹》的宣傳影片,這段影片中出現了一款與所有大陸國產戰機均截然不同的新型戰鬥機的身影。這也是首次在中航工業官方宣傳片中出現的第六代戰鬥機的概念圖。

影片中顯示這是一種雙發動機,無垂直尾翼,有人/無人駕駛,翼身融合的隱形戰機,外觀與美國展示的六代機概念很相似。

大陸和美國新公布的一些第六代機的研究方案和概念圖中,幾乎所有的設計方案都取消垂尾,甚至連鴨翼或尾翼也沒有,只保留了翼身融合的主翼。戰機的縱向、水平機動和升力的產生,都需要依靠主翼來提供,同時依靠向量發動機技術提供戰鬥機的敏捷機動。

美國SMG咨詢公司不久前公布了「下一代空中優勢」(NGAD)第六代戰鬥機。由一系列戰機組成,包括載人六代機平台(通常簡稱為NGAD)和無人駕駛的忠誠僚機平台(CCA)。

NGAD是一種比F-22大得多的戰機,可以在廣闊的太平洋戰區高效運行。 NGAD概念戰機基於洛克希德馬丁公司的第六代戰鬥機初步計畫,長度與F-111戰鬥轟炸機相似,大約22公尺長,翼展為19公尺,作戰半徑約為F-22的兩倍,達到1000海里以上。

戰鬥機取消垂直尾翼設計的好處主要在於隱形,未來戰鬥機的發展方向之一將是極端隱形化,六代機追求擁有比現有五代機更好的隱形能力。

隱形的戰略轟炸機,最典型的例子就是美國的B-2A「幽靈」隱形轟炸機。圖/取自US Air Force

隱形的戰略轟炸機,最典型的例子就是美國的B-2A「幽靈」隱形轟炸機。圖/取自US Air Force

現役的四代機和四代半戰機都擁有高大的、與機身機翼呈90度垂直安裝的垂直尾翼,構成了巨大的直角反射器,顯著增加戰機的雷達散射截面積(RCS)。到了第五代隱形戰機時代,這成為一個不能忽視的問題,為此F-22、F-35、殲-20等隱形戰鬥機就採用了傾斜的雙垂尾,也就是V形垂尾,設計顯著減少了RCS。但即使是採用V形垂尾,依然會帶來不可忽略的較大RCS值,限制戰鬥機隱形性能的提升。

美國人認為現役的第五代戰鬥機不能做到全方位的隱形,只有迎頭方向達到了0.01m2(RCS)的較好隱形效果,側面和尾部均超過0.1甚至1平方公尺,有垂尾的戰鬥機側面永遠做不到0.01m2(RCS)。六代機對五代機的代差優勢之一就是能夠全向360度無死角0.01級別的隱形,讓雷達失效。

取消垂尾設計的隱形飛機已經出現不少了,例如隱形的戰略轟炸機,最典型的例子就是美國的B-2A「幽靈」隱形轟炸機,中國則有攻擊-11隱形無人機。

隱形戰機取消垂尾以後,無法採用常規手段進行偏航控制,使得戰機的機動性能明顯降低。這對於B-2這樣的隱形轟炸機來說沒有太大影響,可對於第六代隱形戰鬥機來說,卻是很致命的缺點。這也説明了第五代隱形戰鬥機都採用了V形垂尾,並沒有完全取消垂尾。

先進的新型多元向量發動機,尾噴管能夠360°進行轉動。通過尾噴口的上下左右調整,就可以改變飛機上下左右偏轉的狀態。未來的第六代戰鬥機完全可以通過推力向量發動機來代替水平尾翼和垂尾。

大陸珠海航展上新一代戰機模型。圖/取自珠海航展官網

大陸珠海航展上新一代戰機模型。圖/取自珠海航展官網

第六代戰鬥機取消垂尾的第二個好處就是能夠大幅度降低結構重量,減小飛行阻力,提升戰鬥機的飛行速度。現役戰鬥機採用的單、雙垂尾,為了保證較高的氣動控制效率,都比較高大。外形高大的垂尾在飛行中也會產生很大的阻力,這對於追求飛行速度更快的下一代戰鬥機來說,也成為設計師不能忽視的問題。

第六代戰鬥機變成一個翼身融合的外形,也跟近距格鬥的可能性下降有關係。先進遠程武器和傳感器的應用極大地減少了近距空戰的頻率,因此依賴於能量空戰的機動性的傳統設計變得不重要。未來的第六代戰鬥機基大多數交戰在中遠距離就用超視距攻擊的空空導彈解決。如果真需要近戰狗鬥,以現有技術和發展趨勢,雷射武器和電磁機炮會成為主流。

延伸閱讀

熱門文章

分享