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六代机首次曝光,中国不再低调:“三无”极简造型,隐身远超F22

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珠海航展虽然已经过去,但其实有很多亮点不太引人注意。其中比较重要的一个,就是被很多人忽视的中国六代机设计概念。其中体现的很多设计思路,10年后应该会出现在中国六代机身上。

2022年珠海航展让军迷大饱眼福,能和歼20近距离接触,还有大量新装备亮相。但很多观众都没有注意到,中国第六代战斗机,也在航展上揭开了神秘面纱,那就是一架独特的飞机模型。

(歼-20、歼-16战机和观众近距离见面)

这款飞机外形很科幻,现有的任何一款现役飞机都大不相同,没有平尾没有垂尾更没有鸭翼,模型上面展示了六代机要用到的各种机载技术,极有可能就是中国未来六代机前瞻性展品,真机10年左右就能看到。

(这款系统演示机模型亮点很多)

飞机模型做成透明塑料包裹,展出了很多独特的系统和设备,比如飞控系统驱动前后缘舵面,座舱显示,武器挂架,还有发动机,以及多种功能的传感器,我们下面就解读这个飞机,重点在外形。

“三无”飞机,取消尾翼和鸭翼

简单总结一下该机的特点,该机可以算是一款独特的“三无飞机”:无平尾无垂尾无鸭翼

从飞机诞生以来,正常飞机都必须有尾翼或者鸭翼。达索公司离经叛道的无尾三角翼战斗机,只是取消了水平尾翼,仍然有垂直尾翼,虽然取得了不错的成绩,但是牺牲了机动性,成为一种很小众的产品。

现在就有一个问题:不管是中国歼20还是美国F-22,F-35,以及主流的三代机,平尾和鸭翼垂尾用的好好的,为何到了六代机,突然就不要了?

(F22战斗机代表了2000年的隐身技术,20年过去,飞机技术架构显得较为陈旧)

反隐身技术突飞猛进 ,需要再提升隐身能力

答案或许很简单,未来作战的需要,展开来说就是隐身技术和反隐身技术的对抗,最近10年,美国中国大量生产隐身战斗机,反过来施压了反隐身技术。

最终结果,那就是反隐身技术一波波高涨,美国欧洲都展出了多款新型反隐身雷达,其中包括机载雷达,地面雷达和舰载雷达,信噪比提高了几乎数百甚至上千倍,号称可以数百公里外发现隐身战斗机。

未来可能将目前隐身战斗机的优势给削弱,某些国家甚至开发了先进的米波雷达,依靠米波雷达超强的功率孔径乘积获得更强悍的优势。

(国外六代机方案,目前多数都是“三无”造型)

如何应对新一代反隐身系统的威胁?虽然能对隐身飞机构成威胁的传感器有很多,主要还是雷达和红外传感器,尤其雷达传感器,探测距离远,功率很大,不受天气影响,要对付这种威胁,就必须想办法。

最好的办法就是:尽量取消翼面,包括取消平尾、垂尾或者是鸭翼。平尾和鸭翼在偏转角度稍大时候造成雷达反射信号,而垂尾的问题更大,美国F-22和F-35战斗机侧面雷达隐身并不算好,和机头方向的RCS(雷达反射截面)相差数十倍,就因巨大的垂尾,成为最大的反射源,即使采用了接近30度的外倾设计也于事无补。

(F-22与F-35的巨大垂尾,即便外倾也不利于隐身)

想最大化提升隐身水平,最终的解决之道,就是彻底取消垂尾平尾或者鸭翼,这种设计就特别干净,能获得特别好的隐身特性,而且能极大削弱传统隐身飞机的多条反射法线方向。

正常一个飞机棱边,会有4度左右的高风险探测区。典型隐身战斗机,像F-22,一共有多达12对的法线方向,中国这个样机,展示出来的边缘法线方向仅有4对,而且边缘的前掠或者后掠角都比F-22/F-35这一代隐身机角度大得多,机头方向的隐身性能会更上一层楼。

(新飞机模型展示了非比寻常简洁的线条,隐身还是最重要的指标)

取消平尾或者垂尾,最大的好处是阻力较小,尤其阻力,垂尾阻力大约占据了飞机高速飞行阻力的10%以上,这是一个很可观的数据,取消垂尾可以使飞机飞的更快更远。

但是取消平尾垂尾或者鸭翼,并非易事,取消平尾或者鸭翼之后,飞机的俯仰操纵性能会有大幅度下降,必须采取措施避免,尤其鸭翼可以极大降低飞机的超音速飞行配平阻力,而取消垂尾,则使得飞机的横向稳定性遭受巨大削弱,必须采用独特方式弥补,比如推力矢量发动机,或者开裂方向舵等等。

(几种有利于隐身的方向舵设计)

推力矢量技术对于目前很多飞机还是奢侈品,并不是必需品,到了六代机时代,推力矢量技术则成了必需品,没有这种技术,就难于“三无”。

打造六代机,动力这一环也更为关键,飞机设计与发动机性能,缺一不可。

(F22战斗机的推力矢量发动机,设计非常精巧,难度也很大,但取得了红外和雷达隐身以及阻力降低的三丰收)

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