美國戰鬥機不喜歡鴨翼?不一定,美軍第6代艦載機完全照抄殲-20

科羅廖夫 發佈 2024-04-02T01:07:59.054489+00:00

迄今為止,美軍所有的戰鬥機都是常規布局的,沒有一架鴨翼布局的戰鬥機,只有F-14A「雄貓」戰鬥機在翼套里有一對可以伸縮但不能偏轉的小翼。

一直以來有個普遍的觀點,那就是美軍非常痛恨鴨翼。迄今為止,美軍所有的戰鬥機都是常規布局的,沒有一架鴨翼布局的戰鬥機,只有F-14A「雄貓」戰鬥機在翼套里有一對可以伸縮但不能偏轉的小翼。

中國和很多歐洲國家對鴨翼布局情有獨鍾,歐洲的JAS-39「鷹獅」、「陣風」、「颱風」戰機、中國的殲-10、殲-20均採用了鴨翼布局。採用鴨翼布局的戰鬥機具有很多優點。戰機採用鴨翼布局後,它的升阻比將會更大,可以縮短戰機起飛距離、增加戰機的最大起飛重量。

鴨翼布局還有一個優點就是可以產生渦流,它可以在戰機主翼上表面製造出渦流,在主翼上表面形成一個低壓區,由此可以提升主翼升力,增加戰機的升阻比、升力係數等,提高戰機的飛行性能,這就是所謂的鴨式布局耦合現象。

那麼問題來了,美軍為什麼不喜歡在戰鬥機上安裝鴨翼?

首先,鴨翼式氣動布局是一種好壞分明、優點和缺點同樣突出的飛機設計。鴨翼能夠產生非常特殊的渦流,這影響了戰機的穩定性,翼面之間存在著極為複雜的干擾氣流,因此必須經過大量的風洞實驗和工程計算,才能夠得出一個較為出色的機身翼面設計。

即便通過出色的設計得出了能夠確保機翼之間的完美數據,鴨式布局的飛機也存在飛控系統複雜、著陸性能比較差等缺點。

美國人始終認為鴨翼布局屬於一種「投機取巧」的飛機設計,是在發動機性能不足的情況下,不得不採用的工程上的「捷徑」,自然會存在著「有得必有失」的情況。

美國自然是擁有這種底氣、資格說這句話的。由於美國在航空發動機領域的世界頂級水平。擁有多款性能先進、推力強大的軍用航空發動機,因此採用很常規的布局即可實現所有設計性能指標的要求,自然就沒有必要浪費大力氣去選擇更加複雜的鴨翼布局設計。

例如,對於大推力軍用渦扇發動機來說,單台推力達到20噸就屬於最頂尖水平,只有美國的F135渦扇發動機可以達到這個指標。F135發動機是目前世界推力最大的軍用小涵道比渦輪風扇發動機,很多國家也發起過對其巨大推力數據的趕超,但迄今為止還沒有成功的。

對於俄羅斯、歐洲和中國的飛機設計師來說,因為航空發動機相對美國要差一點,但又不想降低新型戰機的設計性能指標,也想擁有更強的飛行性能,這就必須想盡一切辦法提高戰鬥機的升阻比,而鴨翼布局便是最優的解決方案。

一直以來,美國人都十分痛恨和蔑視帶有鴨翼的戰鬥機,美國空軍有一句著名的話:「鴨翼,最好安裝在敵人的飛機上!」

但我國的設計人員依靠超前的空氣動力設計,依然讓殲-20獲得了良好的飛行性能。殲-20獨特的「鴨翼+邊條+前後襟翼+全動尾翼」的氣動設計,使得殲-20戰機在空戰中更加靈活,機動性更好,飛行速度更快。而且,殲-20的全動鴨翼並沒有影響隱身性能。

不過,到了第六代戰鬥機的時候,事情似乎發生了改變。美國空軍助理部長威爾·羅珀表示,新一代空中優勢(NGAD)技術驗證機已經進行了飛行試驗,這是美軍第六代戰鬥機的技術先導機,"試驗機已完成實際首飛,並在試飛時創造了很多新紀錄。"

儘管美國方面並沒有公布第六代戰鬥機的詳細信息,但目前透露的消息,美國六代機將採用無垂尾的飛翼設計,通過推力矢量發動機來代替水平尾翼和垂尾,也不需要鴨翼。同時,取消了包括垂尾在內等動作面,將能夠讓第六代戰鬥機的隱身能力有進一步的提升。

不過,有意思的是,美國海軍發布《海軍航空願景2030-2035》文件,透露「下一代戰鬥攻擊機」作戰概念設計及新細節。該方案採用雙發動機、無尾翼、切尖三角主翼,並且採用類似殲-20戰機的鴨翼布局。另一個方案是採用鴨翼和三角翼設計,與中國的殲-20戰機非常相似。有分析認為這很可能是為了適應艦載機特有的起降性能要求。

實際上,是否採用鴨翼,只是航空技術和工程設計上的取捨,並沒有高下之分。此前,美國軍事專家很蔑視殲-20,認為鴨翼沒有隱身性能,然而美國海軍六代機就赫然出現了鴨翼設計,這真是嘴上不承認,但身體很誠實。

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