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战斗机空中变形,好莱坞40年不忘,抢破头的设计,解放军却没看上

时间 2023-04-05 08:03:47 来源:顶端新闻  

(能变形的F-14,也是一些游戏里的明星机型)

《壮志凌云2》让很多00后首次接触到可变后掠翼这种设计,而这款设计对老军迷来说,其实再熟悉不过。


【资料图】

可变后掠翼确实算是一种正在被彻底淘汰的设计,虽然现在还有大量狂风战斗轰炸机、米格-23、米格-27、图-160、苏-24等可变后掠翼战机仍在服役,但是存在感已经很低,以至于冷战时期大行其道的可变后掠翼战机显得有点冷门。

从90年代四代半战机出现直到2010年后五代机成熟,这数十年里,可变后掠翼没有多少新设计概念出现,更别提量产服役了。那么这款冷战巅峰时期如此流行的设计,为何没能延续下去?更有意思的是,解放军为何从未有一款变后掠翼战机都没有正式装备?

(伊朗空军的苏-24战斗轰炸机)

【可变后掠翼是冷战刚需】

飞机设计中,充满了各种矛盾,高速性能好的飞机,低速性能就差。低速性能好的飞机,又飞不快。鱼与熊掌不可兼得,于是设计师退求其次,通过飞机翼型的来回切换,做到有时得到熊掌,有时得到鱼,这也就是可变后掠翼的由来。

(通过机翼变化可以获得不同优势,但也付出了一些代价)

上世纪60年代开始,美国空军的F-111战斗机开启了可变后掠翼时代,全世界航空工业就进入了可变后掠翼的井喷期,波音公司甚至想过研发可变后掠翼超音速客机。紧随美国之后,苏联对于变后掠翼的追求可谓是高烧不退,最后甚至造出了巨无霸图-160战略轰炸机。除了美苏两霸之外,欧洲也联合研制了狂风战斗机。

中国在上世纪80年代也对可变后掠翼战机进行了深入研究,洪都飞机公司的强-6一度进入样机制造阶段,但因为当时预算与技术风险问题,强-6最终下马,部队最终选择了风险更小的轰-7方案,也就是后来的歼轰-7“飞豹”战斗轰炸机。

(强-6攻击机模型)

【一部电影红遍全球,变后掠翼却无人问津】

1986年,好莱坞推出了经典大片“壮志凌云”一炮走红,掀起了全民迷恋变后掠翼的热潮,当年美国海军征兵爆满,可变后掠翼的F-14居功甚伟。变后掠翼技术,随着F-14的走红,也大红大紫。谁都想不到,好日子没多久,到了上世纪90年代开始,航空界却集体抛弃了变后掠翼设计,集体转向固定翼设计。

(米格27结构图。放在航空史里,变后掠翼是昙花一现)

随后的30多年时间内,采用变后掠翼设计的战机也就美国海军的NATF舰载战斗机,该机在美国空军F-22A战斗机基础上经过修改,机翼从F-22的固定梯形翼改成了F-14类型的变后掠翼,兼顾高速飞行和低速起降能力,但是该设计方案没有进入实际研发就被取消,可以算是回光返照。

(变后掠翼F-22,也成为很多人心目中的“完美战机”)

航空技术进入五代机和六代机时代,战机常规布局居多,歼-20等少数,六代机则清一色的三角翼全无尾布局。

变后掠翼技术为何突然遭遇低谷?为何中国一款变后掠翼战机都没有装备过?

(目前五代机没有一个使用变后掠翼技术)

【变后掠翼出生就面临落伍】

航空界对可变后掠翼的研究,始于40年代。但由于难度太大,一直到60年代,才设计出实用的可变后掠翼飞机,这就是美国空军的F-111战斗轰炸机,兼顾了飞行速度高,起降性能好,巡航距离远的特点,随后又开发出F-14舰载战斗机。

(复杂庞大的结构,机翼也难挂载大量武器)

但这类设计,缺点也很大。结构和操纵系统复杂,重量较大,增重比较多,而且变后掠翼设计,也很不方便机翼挂载大量载荷,飞机的检修和使用也比较复杂昂贵,和固定翼飞机相比,代价太大,尤其是不适合轻型飞机使用。

(F-14个头比F-15都大)

随着气动理论以及新技术的发展,常规固定翼飞机也能做到比较好的高速和低速兼顾,比如苏-27和歼-20。在弊端和新技术的双重打击下,变后掠翼逐渐没落。

(歼20的巨大鸭翼提供了高低速的稳定性)

【为何没有走进解放军序列】

中国人其实有过相关设计方案,那就是第一次尝试变后掠翼战机:强-6。

强-6是中国航空工业研制的第一款可变后掠翼战机,该机综合了美国F-16战斗机和前苏联米格-23战斗机的设计特点。机身类似F-16的机腹进气模式,而机翼则采用米格-23的变后掠翼设计。

强-6采用单台推力12吨的国产涡扇-6大推力涡扇发动机,总设计师是大名鼎鼎的陆孝彭,他也是强-5的总设计师。强-6项目在和西飞的歼轰-7,沈飞的歼轰-8竞标中失败,最后由于预算问题被取消。

(强-6布局示意图)

作为一款超音速远程攻击机,强-6采用变后掠翼设计能达到很好的效果,最大载弹量4.5吨,作战半径900公里,几乎是强-5的3倍。

强-6设计体现了中国设计师的进取精神,但是出于风险控制考虑,该机还是被放弃。主要原因有几个,采用变后掠翼飞机增重较大,大约超重10%,而且控制系统高度复杂,很难掌握.虽然洪都飞机公司表示仅仅增重230公斤,控制系统也成功通过了一系列测试,但更棘手的问题则是发动机选择,设计师采用了一台非常不成熟,研制难度巨大的涡扇-6,动力系统的不确定性,导致强-6最终输给了采用成熟的双发斯贝发动机的歼轰-7方案。

(不算强的单台发动机配上变后掠翼结构,可能有些吃力)

强-6的失败是个特例,并非永远如此,假如中国当时拥有成熟的先进发动机,也不一定会是这个结果,或者竞标拖后几年,学歼-10一样采用俄罗斯的AL-31F发动机,该机也并非没有一搏之力。

在新时代,战斗机设计强调隐身,可变后掠翼设计就成了巨大的短板,飞机机翼前缘角度不断变化,就造成了巨大的雷达信号闪烁。单凭这个原因,在新一代战斗机上,就彻底否决变后掠翼的使用。

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