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沈飛六代機曝光!全動翼尖設計,中國六代機研發思路明確

2025-01-05軍情

沈飛六代機氣動布局曝光

沈飛的六代機高畫質大圖在網上曝光了,再加上之前那些模糊的剪影圖透露的資訊,懂點戰鬥機氣動布局的朋友都驚呆了。沈飛這下算是把六代機搞明白了啊。這風洞多就是好,可以盡情地吹,吹明白了再上!

成飛與沈飛的宣傳戰

外國網友對中國第六代戰機的評價,因為它的突然亮相而變得相當積極。就連簡氏防務周刊和美國軍事專家都在討論第六代戰機的作戰系統。甚至有人認為要犧牲8架F-35才能有機會擊落中國第六代戰機發射的空空飛彈,這簡直回到了中國以前用殲-8對付F-22的時代。國外社交媒體上的反應也是兩極分化:一邊是開發中國家的網友在看美國的笑話,另一邊是美國網友一副痛心疾首的表情!

這次,沈飛明顯落後於成飛,當然不是技術層面的落後,而是宣傳工作。沈飛的宣傳部門估計被批評得很慘。兩家公司同一天釋出資訊,成飛搞了個低空通場展示,白天在鬧市區低空飛行,還有殲-20S伴飛,生怕別人看不清,分不出大小。雖然照片不是高畫質的,但細節還是能看清楚的。這一招直接把宣傳工作做得明明白白。成飛表示:「我只要飛好,你們幫我吹就行了!」

一時間,網上全是成飛的照片,各種文章都在分析成飛的氣動布局。最後才提到沈飛,而且只是簡單一筆帶過,再附上一張圖。因為沈飛的第六代戰機只露了一點剪影,除了有點像「褐海燕」,其他什麽也看不出來,你讓網友們怎麽分析呢?所以沈飛真是後悔,為了保密搞了個奈米圖。沒想到成飛竟然敢這麽玩,這下尷尬了。大家都忙著看成飛的新機,卻不知道該怎麽入手分析沈飛的新機。

沈飛六代機設計熱議

這幾天情況有點變化,可能是沈飛透露了一些關鍵資訊。現在氣動布局的論文和各種電腦生成圖(CG圖)都出來了,看起來還挺靠譜的。沈飛的那個CG圖真的挺好看的,顏值高戰鬥力也強。所以現在沈飛的六代機關註度很高。目前網上討論最多的就是,沈飛的六代機到底是用全動翼尖還是全向垂尾!

沈飛六代機翼尖引發關註

因為沈飛的六代機開始試飛了,有人在一張不太清楚的奈米圖裏發現了機翼尖端的形狀特別奇怪。於是,大家就把一篇2023年11月發表的論文翻了出來,這篇論文叫【帶全動翼尖飛翼布局的顫振規律】。論文裏提到的全動翼尖和沈飛六代機的翼尖長得特別像,所以大家都覺得這事兒挺有意思的。

沈飛六代機的氣動布局猜想

這篇論文裏的飛行器跟沈飛的六代機特別像,那個翼尖的設計也很有講究!但就在大家以為找到源頭的時候,又有一位網友貼出了沈飛六代機的電腦生成圖(CG圖)。從動圖上看,這架六代機的線條非常流暢,看起來特別漂亮,「褐海燕」的造型展現得淋漓盡致。這時大家才發現,沈飛的六代機似乎比成飛的更輕盈靈活。如果把沈飛的六代機比作趙奇比,那成飛的六代機就是楊玉環了!

沈飛的六代機外形確實俘獲了不少軍事迷的心,但這個動圖裏的結構卻讓網友們有點摸不著頭腦。因為在動圖上,尾翼的作用好像很大,不僅可以當水平尾翼用,還能充當垂尾。這跟論文裏的版本完全不同,讓大家都不知道該信哪個。

從這張CG動圖來看,這種設計也挺合理的:飛翼尾部的那個斜切的水平尾翼還能兼作垂直尾翼。隱形狀態下折疊起來,需要高機動性時再展開作為垂尾,這簡直就像是天才的設計!實際上,全動翼尖和兩用水平尾翼,只需要其中一個就夠了。也就是說,要麽按照論文裏的模式,要麽按照動圖裏的模式,兩者選其一。那麽問題來了,沈飛最終會選擇哪種氣動布局呢?是全動翼尖還是兩用垂尾?

無尾設計增強隱形效能

首先咱們得明白一點,不管用什麽布局,沒垂尾(也就是無尾)的設計已經是確定的了。因為這種無尾設計在全方位隱形上效果特別好。如果有垂尾,不管是往裏傾斜還是往外傾斜,都會形成很強的雷達反射面。從正面看反射最弱,側面最強,尾部介於兩者之間。去掉垂尾之後,飛機上最大的雷達反射源之一就沒了,這樣一來,飛機的整體隱形效能就會大大提升。

垂尾的作用與替代設計

垂尾可是飛行器裏非常重要的部件,不可能沒用啊,要不設計師們費那勁設計它幹嘛?垂尾主要有兩個作用:一是保持飛機航向穩定,防止側滑;二是幫助飛機在轉彎或機動時更好地控制。沒有垂尾的飛行器,比如B-2和B-21,它們的偏航控制是靠機翼邊緣的減速板來實作的。成飛的殲-36就是這麽設計的,如果要機動飛行,那就得依靠電傳系統和飛控電腦透過多個翼面的復雜組合來完成。

當然了,有些飛行器為了追求更高的機動性或者更復雜的翼面控制,可能會選擇其他設計方案。比如沈飛的六代機可能就用了全動翼尖或者全動兩用尾翼來代替垂尾。這兩種設計在飛行時可以保持隱身效能,當需要高機動性時,又能變成垂尾或水平尾翼來控制。不過,每種設計都有它的優缺點,具體怎麽選還得看需求。

全動翼尖的優缺點

全動翼尖的優點和缺點如下:

優點:

- **控制力強**:全動翼尖安裝在主翼的翼尖,雖然面積不大,但只要稍微偏轉一點,就能產生很大的控制力矩。

- **靈活多變**:當翼尖向上偏轉並與翼面垂直時,它就相當於一個垂尾;如果左右偏轉不一致,就能產生滾轉力矩。這種設計非常靈活。

缺點:

- **顫振問題**:因為全動翼尖位於翼尖,而翼尖本身就在機翼的末端,這裏本來就很脆弱。再加上全動翼尖的剛性不夠,容易引起嚴重的顫振問題。一篇名為【帶全動翼尖飛翼布局的顫振規律】的論文指出,帶全動翼尖的無尾飛翼布局飛機的顫振主要是由全動翼尖的結構振動引起的。而顫振的根本原因在於機翼的彎曲剛度和全動翼尖的旋轉剛度之間的不平衡。

全動翼尖與兩用平尾設計

這個問題挺難解決的,但可以透過模擬把全動翼尖的運動範圍、速度以及顫振影響等參數寫入飛控系統,這樣就可以在一定範圍內使用全動翼尖,不會因為顫振影響飛行安全。同時還能利用全動翼尖的氣動控制獲得很高的機動性。

至於全動兩用平尾,它的原理和全動翼尖差不多。隱身效能要求高的時候不動作,只靠機翼減速板來控制偏航;在起飛降落時不需要考慮隱身效能,可以作為水平尾翼使用;需要高機動性時,可以調節成外傾雙垂尾來提升機動性。

不得不說,全動兩用平尾真是個天才的設計,這個想法簡直像是開啟了新世界的大門。能提出這種氣動布局的人,腦洞大得可以裝下整個太平洋。當然,全動兩用平尾也有它的問題,比如同樣會遇到顫振問題。但是和全動翼尖不同的是,全動兩用平尾安裝在靠近機體尾部的翼根位置,結構剛性比全動翼尖要強得多。

中國六代機氣動布局猜想

怎麽選呢?可以看看殲-20的例子。中國在殲-20上已經用過全動垂尾,現在在翼根上使用全動兩用垂尾,應該問題不大。不過有個問題,因為是兩用平尾,在某些操作時可能會打架,可能需要全動翼尖來輔助。簡單來說,可能是既有全動翼尖,又有全動兩用平尾。這種可能性不是沒有,反而我覺得可能性還挺大的。

從成飛的六代機到沈飛的六代機,兩者的氣動布局差別可不小。各種控制翼面隨心所欲,氣動布局信手拈來。這意味著什麽?說明中國航空工業在空氣動力設計上已經搞明白了。中國建了那麽多風洞,從亞音速到超高音速33馬赫以上,對這種亞音速和跨音速的氣動布局簡直是小意思。

有網友統計了從四代機殲-10到五代機殲-20再到六代機,平均每隔13年。如果按每10年研發一代機的速度,中國大概會在2027年開始七代機的研發,並在2037年正式推出。那時候,如果美國按計劃來,他們的六代機才剛裝備,差距會越來越大。因為根據簡氏防務和美國軍事專家的模擬,代差後的空戰會非常恐怖。

簡氏猜測中國殲-36六代機設計

12月30號,那個著名的英國雜誌【簡氏防務周刊】發了一篇文章,猜想著咱們中國的六代機會是什麽樣。他們覺得那架叫殲-36的飛機長度大概是23公尺,翅膀展開大概有24.8公尺。這飛機估計會有三個發動機,肚子下面是個蓋瑞特進氣道,背上則是DSI進氣道。

最關鍵的資料都在這張圖上,下面那張是機器轉譯的,可能有些專業術語不太準確,大家將就著看一下吧。

殲-36效能或超美軍六代機

簡氏報道說,跟美國號稱的六代機B21相比,成飛的殲-35個頭稍微小一點,但殲-36的內建彈艙竟然比B21還要寬敞,這說明殲-36在實戰中的效率可能比美軍的六代機還要高。可以肯定的是,中國肯定會重新設計武器系統、傳感器、最新的電子裝置、多點網路共享能力、電子對抗和幹擾技術、新型復合材料以及足夠的電力供應來匹配雷達等。簡氏的報道還算靠譜,主要是因為全球範圍內只有中國的兩種六代機,而且簡氏也是世界知名的軍事雜誌,如果一味貶低只會失去很多專業讀者。

美國軍事專家的模擬結果有點尷尬:1比6的戰損比讓美國人臉上不太好看。

在著名的SinoDefenceForum論壇上,一位名叫JASON的美國軍事專家根據殲-36的載彈量和效能模擬了一場戰鬥場景:

假設沒有支援的殲-20和忠誠僚機,殲-36在對抗F-22和F-35時是這樣作戰的:由於殲-36配備了大功率氮化鎵有源相控陣雷達和大孔徑紅外傳感器,所以它可以先於對手發現並行起攻擊。

殲-36精準打擊美軍高價值目標

殲-36會先用射程超過400千米的PL-17飛彈去攻擊為F-22和F-35提供後勤支持的加油機和預警機。那時候殲-36還在F-22的飛彈射程之外,所以只能眼睜睜地看著自己的加油機和預警機被擊中。

然後才是F-22和F-35登場,它們會用6枚射程更遠的PL-15飛彈來反擊。PL-15的射程比AIM-120D還遠,甚至超過了美國正在研發的AIM-260。在這種情況下,美軍的F-22和F-35基本上是輸定了。F-22還能靠速度逃走,但F-35就慘了,必死無疑!

所以在JASON的模擬中,六架F-35被幹掉之後,第七架F-35才會沖到殲-36面前進行近身格鬥。因為殲-36的PL-17通常會瞄準預警機和加油機這些高價值目標,所以剩下的6枚PL-15才會留給F-35。等六架F-35被擊落後,第七架F-35已經沖到了殲-36附近,開始用格鬥彈進行對決。

殲-36對抗美軍預警機設想

這個場景大家是不是覺得有點眼熟?當年洛克希德的F-22剛加入美軍的時候,中國曾想用七架殲-8換一架F-22。因為F-22只能掛六枚中程飛彈,打完六枚之後,最後那架殲-8就得沖到F-22的視線範圍內去打。那結果怎麽樣呢?其實根本沒打起來,也就沒有結果!不過模擬結果顯示,F-22可以輕松撤出戰場,因為殲-8的雷達根本發現不了F-22!

這就是代差帶來的結果,那六架殲-8根本打不贏一架F-22,這種差距是無法彌補的!現在這種代差在美國和中國之間出現了,而且美國還落後了一代。請問美國該怎麽彌補呢?用協同作戰無人機(CCA)嗎?JASON也研究過殲-36帶無人僚機作戰的情況。一般的做法是,殲-36先定點清除美軍的預警機和轟炸機,然後讓無人僚機上去跟美軍幹一架。美軍沒有預警機支持,而解放軍還有預警機,你覺得誰會贏?更何況殲-36有那個大雷達,即使沒有預警機,也能像個小預警機一樣工作。

最終JASON得出結論,殲-36憑借隱身技術、傳感器、速度和載荷的優勢,再加上高效能無人機的分布式作戰,能迅速投入戰鬥,成為一種致命且高生存性的力量倍增器,摧毀敵方的高價值空中目標,為友軍提供態勢感知,從而擊敗數量占優的敵方攻擊機群!

中美六代機差距與戰爭恐懼

總結一下就是:代差是無法彌補的,只能用人命去填補,中國人對此深有體會。從抗日戰爭到解放戰爭,再到韓戰,中國人用鮮血換來的經驗,現在又送回給了美國人!

最近中國兩款六代機首飛後,全球網友的態度五花八門。有人贊賞,但也有很多人貶低,比如說發動機不行、只是3D打印模型或充氣模型,甚至說這兩款戰機只是五代半。不過,一些專業人士認為這些評價不太靠譜,比如英國的簡氏防務周刊和美國的【國家利益】雜誌的報道就比較中肯。美軍的新一代戰機NGAD還沒出來,底氣都不足了!

國內網友怎麽看呢?有些粉絲直接表示,自從二戰以來,美國第一次面對主要對手時出現代差,這種恐懼已經讓美國網友叫囂要對中國進行先發制人的打擊,要把中國的六代機扼殺在搖籃裏。但問題是,現在真的發動打擊就能掐死中國的六代機嗎?別說美國空軍自己都不敢保證,就算美國三軍一起上也未必有用,因為解放軍的發展已經讓美國沒什麽機會了!