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F22為何布局有F15的影子,能踹開"防空門",全靠獨具匠心的設計

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-11-22  來源:來自互聯網  作者:來自互聯網  瀏覽次數:777
導讀

在這樣的思路下,F22和F15在整體布局方面非常相似,都是機頭兩側進氣,機翼的后掠角度也差不多,尾翼和垂直尾翼(方向舵)的位置也很相似,為了避免雷達波被機翼反射后原路返回,F22將垂直尾翼設計成…

F35晚于F22十幾年問世,電子設備,飛控軟件,隱身涂層肯定都比F22有了明顯進步,但是F35和F22的氣動布局明顯大同小異。可能是基于F15的巨大成功,讓美國人對能量機動理論推崇備至,即足夠動力可以讓板磚飛上天。所以就認為F15的氣動布局把棱角"切一切",機身壓一壓,達到高度的翼身融合,不僅可以保證隱身,之前在B2和F117身上的機動性問題也完美結局了,而單發的F35,明顯也是這種思路。區別在于F35采用了DIS進氣道,能夠有效降低附面氣流對發動機進氣的影響,也不用像F22那樣,在進氣道和機身之間開個長口。

在這樣的思路下,F22和F15在整體布局方面非常相似,都是機頭兩側進氣,機翼的后掠角度也差不多,尾翼和垂直尾翼(方向舵)的位置也很相似,為了避免雷達波被機翼反射后原路返回,F22將垂直尾翼設計成了"V"字型,這樣的結構在捕食者無人機上也可以看到,最早可見于F117。其實這樣的思路也可見于俄羅斯是蘇57,其身上也明顯有蘇27家族的身影。中國殲20的鴨翼布局,正是來自于殲10系列的技術積累。當然殲20身上沒有上述兩款戰機那樣,有著明顯的三代機影子。

但是,僅僅靠上面的設計仍然達不到的隱身。飛機對雷達波的反射量可以用"雷達散射截面積"來衡量。這個名詞是美國人發明的,英文叫做Radar Cross-Section,縮寫就是RCS,單位是平方米。從飛機的三視圖來看,如果戰機處于平飛狀態,除了上文提到的高聳的垂直尾翼,機頭,渦噴發動機的扇葉都能夠產生較大的RCS值,因為這些部位的截面積很大,且傾角很小。所以,為了隱身,F22把機頭做成了近三角錐狀,就是為了減少雷達波的正面反射;為了減少扇葉的RCS,F22把進氣道設計為"S"型,將發動機扇葉藏住。

如果從戰機側面看,突出機翼的機身也能夠產生較大的RCS值,所以F22直接把機身和機翼融合,整體形成一個大機翼面,既減少了RCS值,也增加了飛機的升力。當然,太長的翼展也會增加戰機在超音速飛行時阻力。所以F22的副翼和襟翼并沒有垂直機身(和F16一樣),而是和機翼構成一個棱形,在一定的翼展下增大了機翼面積。這樣就兼顧的高速和低速時的戰機機動性。

機翼前緣也能夠產生一定的RCS值,所以F22的機翼前緣也有一個小斜面,這明顯是吸取了B2飛翼布局的經驗,B2的三角翼邊緣有一定的傾角。戰機座艙也能夠反射雷達波,并且里面的電子設備也會產生電磁波,所以座艙的玻璃蓋也隱藏著黑科技,這便是座艙玻璃蓋的金屬鍍膜,從某些角度看,可以發現座艙不一樣的色彩,這邊是金屬鍍膜反射的。當然,F22的尾翼的邊緣也進行了"切割"處理,看起來更加鋒利,幾何特征更加明顯,這在我國的殲20身上更加明顯。同樣隱身效果更好。

殲20采用了全動垂直尾翼,機動性更強,也能夠對不同方向的雷達波照射施加不同的角度,讓雷達波不能原路返回。對于鴨翼反射雷達波的問題,我相信設計師肯定對機動性和隱身做出來取舍。這么多優異的外形設計,其實已經能夠大幅度降低戰機的RCS值,比如F117就是就是外形影身的最佳實例。但是,這樣的外形在速度和機動性方面卻打了折扣,所以堪稱最高機密的隱身涂層上場了,像機腹,戰機背部這些大平面,在戰機機動時,如果雷達波直射(這種直射也很短暫),就是隱身涂層起了作用。當然,內埋式彈艙也是隱身戰機的獨特設計。

正是這些獨具匠心的設計,F22的RCS值只有9.5平方米。所以,隱身戰機才能夠充當夜行者,踹開"防空門",給三代機創造"安全走廊"。

 
 
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