成飞的疑似“六代机”上天，代表了我们取得了什么样的进步

前几天成飞和沈飞都试飞了最新的型号，网上也一片喝彩。粉丝也让W君说一下沈飞和成飞的两架新机到底哪里好。前几天写了这个《大胆！美国都没敢用的“λ形”翼，沈飞怎么就敢用到“六代”机上》在沈飞的新机上十分大胆的使用了“λ形”翼，这是沈飞的亮点，这种翼形本身就是对航程的极大加持。不过还是因为目前的信息太少，咱们就不能做过多的分析了。

那么成飞的新机呢？又有哪些技术突破呢？有很多人说成飞的新机没有垂尾，是我们第一个实现的六代机。这句话咱们先存疑问，毕竟“沈机”咱们虽然没有太多图片，但大概率也是没有垂尾的。这件事就别单独的拿来说事情了。

有没有垂尾并不能完全去用来划分战斗机的代次，因此在这种情况下，W君更倾向的给所谓的“六代机”前面加一个“疑似”，毕竟没太多的资料咱们也不好多说太多臆断的事情。

那么“成机”牛在哪里？飞控！

很多小伙伴们就会觉得W君又在讲废话了，毕竟“飞控牛”是个共识，如果不“牛”的话，干嘛取消垂尾。那么咱们再深入一点点，为什么取消了垂尾的飞控就“牛”了呢？这种事情的答案在很多尬吹咱们六代机的小视频里就很难找到了。

今天咱们就开始讲讲这个问题。

其实第一架飞机在设计的时候就没有安装垂尾，并且还是鸭式布局。

在莱特兄弟发明飞机的过程中并没有把飞机一下子设计得可以依靠自身的动力飞行，而是先设计出了一些滑翔机的原型。在大部分设计中滑翔机是上面照片的样子，前面一个前翼，后面安置一组主翼，人趴在飞机的气动中心位置上。

这样的结构在很小的空气流动下就可以获得足够升力让飞机离开地面。有了这种设计再加一个发动机就可以让飞机获得动力自主飞行了。当年莱特兄弟的路子是正确的，但现实是残酷的，因为世界上至今为止都没有绝对刚性的材料（此处应该划重点），以至于这种飞机的设计属于理论上能飞，实际上也能飞——但是一个无法控制的垃圾产物。

到这里就会有人问了，和莱特兄弟的滑翔机类似的柔软也没有什么刚性的三角翼为什么能控制呢？

无动力三角翼本身虽然没有控制机构，但是可以依靠乘员在控制杆做出前推后拉的动作改变自身在三角翼飞行器上的重心迫使三角翼完成俯仰，同时也可以在操纵干上左右横向移动改变三角翼飞行器的轴向重心的位置，使三角翼可以左转右转。在大部分操作过程中甚至不需要做出大幅度的移动，只要扭动身体就可以达到控制效果。

而莱特兄弟的设计是有一个固定的乘员舱的。人不能靠大范围的移动操控飞机。所以当年莱特兄弟就想了一个办法——依靠副翼来改变飞机飞行的方向。

副翼一般安装在主翼外侧，通过改变角度让飞机获得滚转的力矩。飞机转弯的时候其实压根机尾的方向舵的作用就不大，尤其是迅速转弯的时候更不用指望方向舵了。

通常是在副翼的作用下先翻转机身，然后拉升降舵，这样一架飞机就可以在坡度下迅速转弯。但理想很美好现实很骨感的时候就是飞机的机翼不是刚性的。即便是现在的材料也不可避免机翼在气流作用下的弯曲。

没错，机翼是“软”的。在打开副翼后，飞机的机翼实际上就受力不均匀了，会发生扭曲。这时候机翼的迎角就会变化导致左右两翼的出现升力差，这个升力差严重的时候会使飞机向相反的方向滚动。

于是安装了垂尾，来修正这个偏差，实际上，飞机的机尾结构要比很多人想象的复杂得多，垂尾的更大部分叫做垂直安定面，而用来做水平转向的方向舵只是垂尾系统的一个小部分。

按照航空史来说，其实方向舵也是在垂尾建立起来后“顺带着”安装到垂尾上的一个附加品。

实际上，人类在制造飞机以后，就在不断的想办法消除掉垂尾。

尽管垂尾解决了传统飞行器的很多问题，但它带来的缺点同样明显。垂尾作为现代战机的一项关键设计，尽管提供了方向稳定性，但在隐身性能方面却成为了一大短板。由于垂尾的直立结构，雷达波在战机的侧向和正背面极易形成强烈反射，这对于讲求隐身能力的第五代和第六代战机而言是难以忽视的问题。在如今隐身需求日益重要的时代，取消垂尾成为提升全方位隐身性能的一项必要手段。

此外，垂尾在气动效率方面也存在一定局限性。作为附加的气动表面，垂尾不可避免地增加了飞机的整体阻力，尤其在高速飞行中，这种阻力会显著影响战机的性能。相较之下，无垂尾设计通过优化气动布局，有效降低空气阻力，从而提升战机的巡航速度和燃油效率，为战机执行远程任务或高强度作战提供了更大的潜力。

从历史上来看，无尾的设计要比很多人想象的早得多。早在1905年，也就是莱特兄弟第一次飞上天的两年后英国人邓恩就开发设计了一款叫做邓恩 D.5的无尾飞机。

虽然说双翼机的结构再加上垂直挡板的设计有点取巧，但这是人类历史上第一架采用无尾设计的飞翼布局飞机。不过要注意的是这块挡板叫做“端板翼”用途并不是做垂直安定而是为了防止翼尖气流对副翼的运作的负面影响。

在此后几年里，邓恩还发展了 D.6、D.7这些型号的飞翼机。

多一嘴，邓恩是英国航空史上一个很重要的人物，门徒很多，他奠定了英国航空几十年年来追求功能第一而不注重外观的怪异现象。如果我们看到一架英国飞机很奇怪，那么它的主要设计师一定是和邓恩有些渊源的。

另一方面就是德国人，德国有两支，第一支是利皮施这哥们在二战的时候并不得志，他设计的无尾机只造出的原型机，但是并没有真正投入使用。

但这个哥们在二战后混的风生水起，跑到瑞典设计了一款叫做“龙”式的战斗机，也奠定了瑞典Saab至今的设计思路。

另一个德国人则是霍顿兄弟了，制造了真正意义上的飞翼机不过也没有来得及投入实战。

这架飞机的原型机被美国缴获，以至于很多人说现在的B-2是在Ho-229的基础上研制的。但是这里W君得为诺斯罗普说句话。这是一个谣言，约翰·诺斯罗普早在1926年就开始飞翼设计，到了1940年代初就已经完成了XP-56“黑子弹”

和XB-35的设计。

至于纳粹的那个喷气式飞翼和诺斯罗普的关系就不那么大了。在1952年，因为美军需求降低和一系列丢针对于诺斯罗普的政治报复打击，诺斯罗普公司丢掉了订单不得不拆除了正在研发的YB-49轰炸机，老头也就只好在57岁正当年的时候割裂了和诺斯罗普的所有关系提前退休了。那时候其实诺斯罗普已经建立了一个XB-49的机队。

如果没有这层事情，其实美国会比现在更早制造出B-2，直到1979年老头快去世的时候，约翰·诺斯罗普受邀访问诺斯罗普的机敏办公室，才发现，美军兜兜转转的又想回到飞翼的路子上去。

其实这件事就是美军自己内卷整活，让飞翼式轰炸机足足晚出现了半个世纪。

好了，到这里，大家应该对无尾机了解的7788了。从这里之后还有一些无尾机的方案，例如麦克唐纳-道格拉斯的A-12攻击机。

无一例外的都下马了。直到B-2再次出现，大家才真正想起来有无尾机这回事。为什么从1906年到到1997年这91年的时间里“无尾”一直在趴窝呢？

其实原因很简单也很复杂，简单到可以归纳成一句话——“飞控技术不成熟”。以至于即便是1997年首飞的B-2也难以作为高机动性战机使用。而是作为对机动性要求不高的轰炸机来实现。前面说的A-12的方案，虽然麦克唐纳-道格拉斯得到了诺斯罗普的真传，也无法在当时的技术方案下承载无尾机对机动性的要求被迫下马。

那么无尾机的控制很难吗？

我们来看B-2，在这架上一共用了9套气动控制面来对B-2的飞行进行控制。

如果我们结合发动机推力控制则需要下面的这组方程来对B-2的飞行进行控制：

简单的说一下，q、p、r是衡量飞机飞行的四个输出矢量，分别为俯仰角速度、偏航角速度和滚转角速度。再有就是四组机翼面的变量 也就是内侧升降副翼的偏转角、中间升降副翼的偏转角、外侧升降副翼的偏转角以及分裂式方向舵的偏转角，再加上一个发动机的推力差，这些是输入值，另外还有三个方向上的干扰量，迎角的变化速率、滚转角的变化速率和速度V。

再加上系数 A：控制输入到角速度的影响矩阵，以及B：外部干扰到角速度的影响矩阵，这样我们就可以形成一个B-2飞行器的基本稳定控制方程。当飞行员推杆拉杆、改变飞机的姿态控制和发动机推力的时候，这个方程要进行解算去维持B-2轰炸机的稳定性。看似不难对吧，那么我们和普通的飞机的控制方程来对比：

你会发现B-2的控制方程多了几个项目，在线性矩阵中多一个项目，计算的难度大一个指数级别。同时，因为B-2本身没有从物理上负责稳定的垂尾，实际上输入值的变化范围就更大了。

昨天的文章在讨论到韦神的N-S方程的时候提到了一个偏微分方程奇点的问题，在线形解的过程中会有地方出现不可思议的答案，这个点在解题的时候叫做“爆炸”（blow-up）出现这种情况数值会发散或者失控——这是数学概念，在工程系的真正应用的过程中会向控制系统输出错误的信号。

2008年一架B-2轰炸因为大气传感器的一个探测管路结冰，导致了这架B-2的飞控系统解算失败向控制面发出了过量信号导致了外侧的副翼翻转饱和，简单的说就是一边的副翼角度打到头了。

于是这架B-2在起飞后迅速坠毁成了跑道上的一堆残骸。

2008年这架B-2所面临的问题其实是所有的无尾机都不可避免的问题，为了防止控制方程爆炸，通常的角度就是降低飞机的飞行姿态，严格限制飞机在包线内飞行。这样就可以降低控制量的耦合度。因此，B-2这样的飞翼布局多个控制面的飞机就被做成了轰炸机。

但是如果是战斗机呢？

这样说当W君看到这张照片的时候心里的一个关键字是——够“嚣张”的啊！

很多自媒体会数发动机数量，但是这张图给我们看到了动作筒，这架飞机每边五个动作筒，副翼两组分裂翼外带内部三个动作筒联合控制的升降翼面，其次才是发动机“疑似”三台。

为什么嚣张？两个分裂副翼可以打开且成不同角度，没个副翼面上有四个控制量，这不是在航空工程上用多段翼面降低传动系统压力的做法而是切切实实的独立操控机构。

目前这张图：

W君不觉得是真正的战机照片，更像是网友或者军迷的创作，所以咱们就只好用“疑似”三台发动机来定性了，同时，如果这张图代表真实情况的话，大概率不是矢量发动机。即便如此，我们要知道战斗机的飞行包线要远大于一架轰炸机。所以它的控制公式应该是这样子的：

其实这个控制方程仅仅从规模上看要比B-2的方程规模大了7-8倍，同时，这架飞机闭着眼说飞行包线也要比B-2更大，具有更高的飞行高度范围，同时也有更大的飞行速度范围，其实再加上这些的话，本身的计算规模就要比B-2的飞控再大一个数量级了。

数学，如果只在纸面上那么依旧只是一个梦，关键还是要看实现。这里面就有一个新兴产业在航空控制中的应用，也就是ASIC（特殊应用集成电路），也叫做预编程集成电路，和普通的CPU不一样的是，这种电路本身经过仿真器预制了线形性方程的解算单元。虽然不能像CPU一样有通用性但是可以瞬间解析出线性控制方程。

2024年12月，美国商务部工业与安全局（BIS）修订并公布了对中国半导体出口管制措施新规则《出口管制条例》（EAR），将140家中国半导体相关公司列入“实体清单”，其中就有大量具备ASIC开发能力的企业。不过对咱们影响其实并不大，这就和ASIC的特性有关联了。这是专用芯片，在初期设计后可以形成芯片掩模，简单的雕刻和流片就可以工作。

我们的某生产厂目前蚀刻等级达到了35纳米，目前也在向25纳米演进。虽然说比消费电子的7纳米或者3纳米工艺看似要落后，但是由于没有通用需求这种工艺等级应付我们的计算算是足够了。而且并不需要太大的生产规模，一年几百平也就足够了。

一个小型的实验室车间就可以完成大部分芯片制造过程。

之所以可以这样做，一方面是因为我们在前期积累了大量的研究结果和试验数据。另一方面是我们的真正的核心产业已经可以实现自给自足。即便被美国限制了一些企业，但大部分仅仅到粗加工的范畴，真正的核心军工其实并不会收到太大的影响。

实际上我们的控制方程要远比现在列出来的更复杂。当我们看到我们自己的天空上飞起“没有垂尾”的战斗机，真正令人震撼的，不仅仅是外形的突破，而是背后隐藏的技术实力和工业体系的强大支撑。从飞控算法到材料工艺，从ASIC芯片的自主研发到整个生产链的协同，所有的这一切不仅是为了让飞机在天空中飞得更稳、更快、更隐身，更是中国军工在国际科技封锁下的一次自我证明。

这些新机的诞生，是航空工业的里程碑，更是国家综合实力的象征。没有一个零部件是孤立的，每一块材料、每一个芯片，都承载着无数工程师的智慧与坚持。而这样的坚持，正是我们能在激烈的国际竞争中站稳脚跟、开创未来的基石。

所以，当我们抬头看向天空中这些掠过的剪影时，真正值得感慨的，不仅是那些优美的机翼曲线，更是它背后所蕴藏的创新精神与民族力量。这不是一场单纯的技术革命，而是一次在复杂国际环境中对自身价值的再确认。未来，属于那些敢于突破、敢于追梦的人，更属于那些能够将梦想化为现实的民族。