美軍戰(zhàn)機不喜歡鴨翼?美國6代機被曝照抄殲-20
近些年來,實際上誕生了很多鴨翼布局的戰(zhàn)斗機,例如俄羅斯、瑞典、法國、以色列和中國的一些戰(zhàn)斗機,包括歐洲的JAS-39“鷹獅”、“陣風(fēng)”、“臺風(fēng)”戰(zhàn)機、俄羅斯的蘇-30SM,以及中國的殲-10戰(zhàn)機,尤其是中國的殲-20,是目前唯一采用了鴨翼布局的第五代隱身戰(zhàn)斗機。
所謂的“鴨翼布局”,就是指戰(zhàn)斗機的主翼前面還有一對小翼,鴨翼在前、主翼在后的一種戰(zhàn)機氣動設(shè)計布局,而傳統(tǒng)的戰(zhàn)機設(shè)計布局是主翼在前,平尾在后。美軍是非常痛恨鴨翼的,迄今為止,美軍所有的戰(zhàn)斗機都是常規(guī)布局的,并沒有一架現(xiàn)役的鴨翼布局的戰(zhàn)斗機,只有F-14A“雄貓”艦載戰(zhàn)斗機在翼套里有一對可以伸縮、但不能偏轉(zhuǎn)的小翼,那么問題來了,美軍為什么不喜歡在戰(zhàn)斗機上安裝鴨翼?為什么美國至今都沒有正式列裝鴨翼布局的戰(zhàn)斗機?
首先,鴨翼式氣動布局是一種好壞分明、優(yōu)點和缺點同樣突出的飛機設(shè)計。戰(zhàn)機采用鴨翼布局后,可提升主翼升力,升阻比將會更大,提高升力系數(shù)等,提高戰(zhàn)機的飛行性能。還可以縮短戰(zhàn)機起飛距離、增加戰(zhàn)機的最大起飛重量。
以殲-10戰(zhàn)機為例,盡管受發(fā)動機性能限制,殲-10戰(zhàn)機的推重比并不高,但是殲-10的大仰角起飛距離只有250-300米,鴨翼布局設(shè)計顯然是功不可沒。
鴨翼能夠產(chǎn)生非常特殊的渦流,這影響了戰(zhàn)機的穩(wěn)定性,翼面之間存在著極為復(fù)雜的干擾氣流,因此必須經(jīng)過大量的風(fēng)洞實驗和工程計算,才能夠得出一個較為出色的機身翼面設(shè)計。即便通過出色的設(shè)計得出了能夠確保機翼之間的完美數(shù)據(jù),鴨式布局的飛機也存在飛控系統(tǒng)復(fù)雜、著陸性能比較差等缺點。
美國人始終認(rèn)為鴨翼布局屬于一種“投機取巧”的飛機設(shè)計,是在發(fā)動機性能不足的情況下,不得不采用的工程上的“捷徑”,自然會存在著“有得必有失”的情況。
由于美國在航空發(fā)動機領(lǐng)域的世界頂級水平。擁有多款性能先進(jìn)、推力強大的軍用航空發(fā)動機,因此采用很常規(guī)的布局即可實現(xiàn)所有設(shè)計性能指標(biāo)的要求,自然就沒有必要浪費大力氣去選擇更加復(fù)雜的鴨翼布局設(shè)計。
例如,對于大推力軍用渦扇發(fā)動機來說,單臺推力達(dá)到20噸就屬于最頂尖水平,只有美國的F135渦扇發(fā)動機可以達(dá)到這個指標(biāo)。F135發(fā)動機是目前世界推力最大的軍用小涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動機,很多國家也發(fā)起過對其巨大推力數(shù)據(jù)的趕超,但迄今為止還沒有成功的。
對于俄羅斯、歐洲和中國的飛機設(shè)計師來說,因為航空發(fā)動機相對美國要差一點,但又不想降低新型戰(zhàn)機的設(shè)計性能指標(biāo),也想擁有更強的飛行性能,這就必須想盡一切辦法提高戰(zhàn)斗機的升阻比,而鴨翼布局便是最優(yōu)的解決方案。
我國研制的殲-20隱身戰(zhàn)斗機,有說法認(rèn)為,殲-20的種種優(yōu)秀的氣動設(shè)計,實際上都是為了彌補發(fā)動機推力的不足。中國航空發(fā)動機的落后令中國戰(zhàn)機的研發(fā)也受到了相當(dāng)程度的局限。
但我國的設(shè)計人員依靠超前的空氣動力設(shè)計,依然讓殲-20獲得了良好的飛行性能。殲-20獨特的“鴨翼+邊條+前后襟翼+全動尾翼”的氣動設(shè)計,使得殲-20戰(zhàn)機在空戰(zhàn)中更加靈活,機動性更好,飛行速度更快。而且,殲-20的全動鴨翼并沒有影響隱身性能。一直以來,美國人都十分痛恨和蔑視帶有鴨翼的戰(zhàn)斗機,美國空軍有一句著名的話:“鴨翼,最好安裝在敵人的飛機上!”但事情在去年9月發(fā)生了變化,美國空軍助理部長威爾·羅珀表示,新一代空中優(yōu)勢(NGAD)技術(shù)驗證機已經(jīng)進(jìn)行了飛行試驗,這是美軍第六代戰(zhàn)斗機的技術(shù)先導(dǎo)機,"試驗機已完成實際首飛,并在試飛時創(chuàng)造了很多新紀(jì)錄。"
盡管美國方面并沒有公布第六代戰(zhàn)斗機的詳細(xì)信息,但目前透露的消息,美國六代機將采用無垂尾的飛翼設(shè)計,并且采用類似殲-20戰(zhàn)機的鴨翼布局。此前美國軍事專家很蔑視殲-20,認(rèn)為鴨翼沒有隱身性能,然而美國六代機就赫然出現(xiàn)了鴨翼設(shè)計,這真是嘴上不承認(rèn),但身體很誠實。
來源:強國軍事