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設(shè)備與工具盤點(diǎn)一下最近幾年出現(xiàn)的先進(jìn)隱身無人攻擊機(jī)、偵察機(jī)甚至是加油機(jī)，很多都使用了飛翼布局。美國的B-2以及最新的B-21載人轟炸機(jī)，也無一例外的采用了飛翼布局方式。為什么那么多國家，都把關(guān)注點(diǎn)放在了飛翼布局的飛機(jī)上？這源于飛翼布局的幾個先天優(yōu)勢。
美國的艦載無人加油機(jī)選型，就包括了飛翼方案。
第一個優(yōu)勢是亞音速升阻比高。這是人們早在上世紀(jì)40年代就開始探索飛翼布局飛機(jī)的主要動力。飛翼布局接近全升力體概念，幾乎每一平米的面積都用來提供升力。它把傳統(tǒng)飛機(jī)的垂尾、平尾機(jī)身都取消了，又由于采用了典型的翼身融合設(shè)計，大大降低了浸潤面積（又稱濕面積，該面積大，空氣摩擦阻力就越大，而摩擦阻力是亞音速飛行時的主要阻力來源），飛機(jī)的摩擦阻力較小。該布局還減少了頭部的迎風(fēng)面積，也減少了機(jī)翼與機(jī)身的干擾，大幅度降低干擾阻力和誘導(dǎo)阻力，全機(jī)亞音速巡航阻力只有同條件下常規(guī)飛機(jī)的三分之一。從另一個角度看，升阻比和飛機(jī)的浸潤展弦比（也就是浸潤面積比和展弦比的比值，浸潤面積比是全機(jī)浸潤面積與機(jī)翼面積的比值，展弦比為翼展和弦長的比值。浸潤面積比越大，升阻比月底，展弦比越大，升阻比則越高）有關(guān)。相同展弦比下，浸潤面積小的飛機(jī)，巡航升阻比就高。而飛翼布局恰恰浸潤面積小。此外，較大的機(jī)翼面積使得單位面積翼載荷大大降低，同時整個飛機(jī)的重量分配更加合理。
盡管火神轟炸機(jī)的展弦比只有3.0，而B-47的展弦比高達(dá)9.4，但是由于火神可以認(rèn)為采用了變形的飛翼布局，其浸潤展弦比較低，兩者升阻比相當(dāng)。
升阻比高，意味著相同飛行重量下，巡航阻力更小，需要的發(fā)動機(jī)功率小，降低了對發(fā)動機(jī)推力的要求。以B-2和B-52為例，最大起飛重量 220噸的B-52，用了8臺17000磅級別推力的發(fā)動機(jī)。而最大起飛重量150噸級的B-2A，只是安裝了4臺最 大推力19000磅（8.6噸左右，推重比5.94）的F118- GE-100發(fā)動機(jī)。這種發(fā)動機(jī)實(shí)際上就是F110的無加 力型，后者的最新型號，F(xiàn)110-GE-132的加力推力已 經(jīng)達(dá)到142千牛（約14.5噸）。F118和F110由都是在 F101的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來，使用了新的低壓壓氣機(jī)?？?以理解為B-2A使用了了4臺去掉加力燃燒室的戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動機(jī)。
飛翼對發(fā)動機(jī)推力要求不高。B-2使用的F118就是在戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動機(jī)的基礎(chǔ)上去掉加力燃燒室改進(jìn)而來，除了供B-2使用外，還有一種降低推力的型號供U-2使用。
上述優(yōu)勢使得飛翼布局的飛機(jī)，在其他參數(shù)相當(dāng)?shù)那闆r下，比傳統(tǒng)飛機(jī)升阻比更大，動力也更節(jié)省能耗，飛機(jī)的航程就更遠(yuǎn)、航時更長。
這一點(diǎn)還可以對比下B-2和B-52。B-52盡管是幾十年前的設(shè)計，但實(shí)際上，它的升阻比不小，估計超過25。對于亞音速飛機(jī)來說，巡航時的主要阻力為誘導(dǎo)阻力，而減小誘導(dǎo)阻力就需要增大機(jī)翼展弦比，減小后掠角。目前一些長航時無人機(jī)幾乎都采用了大展弦比平直機(jī)翼，就是出于這個考慮。從翼型上來說，使用帶彎度的翼型，增大前緣半徑，增大相對厚度，都有利于降低誘導(dǎo)阻力。而B-52恰恰將這些設(shè)計發(fā)揮到極限，使用了非常有利于巡航經(jīng)濟(jì)性的大展弦比機(jī)翼，是迄今為止轟炸機(jī)中機(jī)翼展弦比最大的，較好地解決了巡航速度和巡航經(jīng)濟(jì)性的矛盾。其最大航程在美國現(xiàn)役3種轟炸機(jī)中最遠(yuǎn)。不過，B-2以小得多的展弦比，獲得了和B-52相當(dāng)?shù)纳璞龋w現(xiàn)出了飛翼的優(yōu)勢。B-52H的航程遠(yuǎn)，因?yàn)槿剂蠑y帶量多，而且其渦扇發(fā)動機(jī)的涵道比較大，經(jīng)濟(jì)性較好。
法國神經(jīng)元無人機(jī)。
第二大優(yōu)勢是隱身性能好。通常而言，飛機(jī)最強(qiáng)烈的雷達(dá)反射源主要是一些腔體反射（例如進(jìn)氣道、尾噴管、座艙、雷達(dá)罩）、二面角（例如機(jī)翼與機(jī)身、機(jī)翼與掛架，垂尾與水平尾翼等連接處）以及機(jī)身、機(jī)翼前緣形成的曲面或鏡面反射以及機(jī)翼、尾翼前后緣的邊緣繞射。
飛翼布局飛機(jī)隱身性能好。
由于飛翼布局翼面與機(jī)身融合度高，表面由光滑連續(xù)曲面構(gòu)成，幾乎不存在空腔、銳角、凸起等強(qiáng)烈的雷達(dá)反射源，外形設(shè)計上非常利于隱身。特別是取消了垂直尾翼，減少了飛機(jī)一大雷達(dá)反射源。加之在設(shè)計時，盡量遵循面、線平行的原則，盡量減少雷達(dá)散射截面積的波峰數(shù)量。如果采用先進(jìn)的復(fù)合材料和吸波涂層、背負(fù)進(jìn)氣道再配合S形處理或者進(jìn)氣道格柵等技術(shù)，可以進(jìn)一步提高飛機(jī)的隱身能力。
RQ-170使用了飛翼布局。
還是以B-2A轟炸機(jī)為例，其平面輪廓由12條互相平行的直線組成，整個外翼段都為等弦長機(jī)翼，機(jī)翼前緣與機(jī)翼后緣和另一側(cè)的翼尖平行。翼尖進(jìn)行了切尖處理以平行于另側(cè)機(jī)翼前緣。機(jī)身尾部后緣為W形鋸齒狀，邊緣也與兩側(cè)機(jī)翼前緣平行。
第三個優(yōu)勢是內(nèi)部空間利用率相對較高。由于采用了翼身融合的飛翼設(shè)計，沒有尾翼，沒有傳統(tǒng)意義上的機(jī)身，從機(jī)體內(nèi)部看，翼身融合部分空間都被充分利用。和其他布局相比，相同的幾何尺寸下，飛翼布局裝的裝備、油料多，但這也是相對而言。
B-2轟炸機(jī)是美國三種戰(zhàn)略轟炸機(jī)中起飛重量最小的，但是裝載炸彈數(shù)量不少。
B-2A block30版通過旋轉(zhuǎn)掛架可以在內(nèi)置彈艙掛載16枚Mk 84“杰達(dá)姆”炸彈（或者16枚JSOW、JASSM 等導(dǎo)彈）。如果不使用旋轉(zhuǎn)掛架，最多可以攜帶80枚500磅的Mk 82或者GBU-38 JDAM炸彈。而最新完成“1760內(nèi)部武器艙”升級（IWBU）的B-52H，使用數(shù)字接口和旋轉(zhuǎn)式發(fā)射架，內(nèi)部武器艙也只是能攜帶20枚AGM-158B（JASSM-ER）巡航導(dǎo)彈，或者24枚500磅重的JDAM炸彈。要知道，B-52H的最大起飛重量超出B-2轟炸機(jī)70噸。當(dāng)然，載油量上，B-2和B-52的差距就比較大了。而且B-2整體的載荷系數(shù)也不如B-52高，這主要是因?yàn)锽-2考慮到隱身約束，機(jī)翼展弦比相對較小，不能外掛的緣故。
2023-08-15 11:23
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