李嘉豪 李帥可 陸軍航空兵學(xué)院

關(guān)鍵字：戰(zhàn)機(jī) 飛翼式氣動(dòng)布局 發(fā)展 應(yīng)用

軍用戰(zhàn)機(jī)是當(dāng)今世界武器庫中重要裝備之一，同時(shí)也關(guān)乎到一個(gè)國家的戰(zhàn)略及安全，因此世界各國均把發(fā)展各類軍用戰(zhàn)機(jī)作為重點(diǎn)項(xiàng)目。近年來，隨著世界形勢的變化帶來的影響，軍機(jī)發(fā)展快速推進(jìn)，呈現(xiàn)了一些值得重視的發(fā)展趨勢。

F-22 戰(zhàn)斗機(jī)是全球首款第五代戰(zhàn)斗機(jī)，具備超聲速巡航、對雷達(dá)隱身等多種能力，被公認(rèn)為世界最強(qiáng)現(xiàn)役戰(zhàn)機(jī)。其他方面，F(xiàn)-35 聯(lián)合攻擊機(jī)項(xiàng)目是美國唯一在研的第五代戰(zhàn)機(jī)項(xiàng)目，也是目前美國國防部最大、最復(fù)雜的采辦項(xiàng)目。該項(xiàng)目為滿足用戶的高性能要求，大量引入新技術(shù)、并強(qiáng)調(diào)不同軍種機(jī)型之間的高度通用性。

在世界大多數(shù)國家尚在研制第五代戰(zhàn)機(jī)之時(shí)，特別是F-35 戰(zhàn)機(jī)還在緊鑼密鼓的研制中，美國卻又把目標(biāo)瞄準(zhǔn)研制第六代戰(zhàn)機(jī)，此舉不能不引起了世界各國的高度關(guān)注?？v觀歷史，戰(zhàn)爭是人類科技進(jìn)步的重要推動(dòng)力，這一點(diǎn)在航空工業(yè)的發(fā)展上體現(xiàn)尤為明顯。在高速迭代中，這些未來戰(zhàn)機(jī)中，一些戰(zhàn)機(jī)的機(jī)翼已采用了一種“新設(shè)計(jì)” 飛翼式氣動(dòng)布局。

飛翼式氣動(dòng)布局(簡稱飛翼布局)是一種科技含量高、技術(shù)難度大的飛機(jī)氣動(dòng)布局。飛翼布局飛機(jī)沒有傳統(tǒng)的平尾與垂尾，也沒有明確的機(jī)身，整架飛機(jī)就是一款巨大的飛翼，整個(gè)飛翼又是一架飛機(jī)。二戰(zhàn)時(shí)期人們開始了相關(guān)的實(shí)用性試驗(yàn)，經(jīng)過幾十年的不懈追求，飛翼布局逐步開始實(shí)用化，并被應(yīng)用到新型轟炸機(jī)和新型無人機(jī)上。隨著技術(shù)的發(fā)展，飛翼布局還將進(jìn)一步普及，被越來越多的國家用作主力軍用飛機(jī)的氣動(dòng)布局。

飛翼布局飛機(jī)就是一整款大型的飛翼結(jié)構(gòu)，尤其是沒有尾翼十分難以控制飛行姿態(tài)。飛翼布局飛機(jī)的表面沒有垂直尾翼、水平尾翼和腹鰭這些增加飛機(jī)方向穩(wěn)定性的控制面，因此，飛翼布局只能通過位于機(jī)身前后緣的舵面和設(shè)于機(jī)身的擾流板操控飛機(jī)，而這種控制方式需要極其靈敏的操控和調(diào)節(jié)，這種調(diào)節(jié)也是持續(xù)不斷進(jìn)行的，單純通過人類操控完全無法做到。

保持穩(wěn)定的控制僅是一個(gè)方面，飛翼布局的內(nèi)部構(gòu)造同樣需要精準(zhǔn)的設(shè)計(jì)計(jì)算。飛翼布局飛機(jī)的全部設(shè)備都布置在整架飛翼中，包括人員、貨艙、燃油、機(jī)載設(shè)備、動(dòng)力系統(tǒng)、起落架等。由于所有的人員設(shè)備都位于飛翼之中，飛翼的厚度要遠(yuǎn)厚于傳統(tǒng)常規(guī)布局飛機(jī)的機(jī)翼。當(dāng)飛行速度超過音速時(shí)，飛翼布局飛機(jī)的飛行阻力會急劇增加，影響氣動(dòng)效率與飛機(jī)穩(wěn)定性，因此，以人類目前的發(fā)展技術(shù)，飛翼布局只適合用于對速度要求不高的飛機(jī)。

飛翼布局的技術(shù)難度大，但飛翼布局的優(yōu)點(diǎn)也十分明顯。飛翼布局的載荷分部相對均勻，升阻比大，具有天生的大荷載、低阻力的優(yōu)勢，運(yùn)輸效率高。由于機(jī)身是一款飛翼，飛翼布局飛機(jī)的雷達(dá)散射截面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于常規(guī)布局的飛機(jī)，對不同波段的雷達(dá)均會形成出色的隱身效果?？傮w來說，飛翼布局的優(yōu)勢大于劣勢，在實(shí)際應(yīng)用中可以很好的揚(yáng)長避短。隨著電傳操控系統(tǒng)逐漸成熟，飛行員將操控指令傳輸給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)飛行數(shù)據(jù)完成高速精確的計(jì)算并控制飛機(jī)舵面。通過電傳操控系統(tǒng)的引入，飛行員對于飛翼布局飛機(jī)就有了如同傳統(tǒng)常規(guī)布局飛機(jī)的操控感。

人類第一款實(shí)用性的飛翼布局飛機(jī)是美國的B-2 隱身轟炸機(jī)，B-2轟炸機(jī)巧妙利用了飛翼布局的各方面優(yōu)勢，隱身性能好、航程遠(yuǎn)、載彈量大。B-2 機(jī)翼的減速板—方向舵非對稱張開起到襟副翼的作用，對稱張開則可充當(dāng)減速板，在進(jìn)入戰(zhàn)區(qū)后，B-2 還可以開啟戰(zhàn)區(qū)模式，緊閉減速板—方向舵，利用發(fā)動(dòng)機(jī)的差動(dòng)推力控制飛機(jī)。B-2 的機(jī)身長度約B-1B 與B-52轟炸機(jī)機(jī)身長度的一半，卻能在載彈量、航程上與兩者達(dá)到同一水平。加之強(qiáng)大的隱身性能，B-2 轟炸機(jī)在突防能力上遠(yuǎn)超以往的戰(zhàn)略轟炸機(jī)，可以穿透敵人的防空網(wǎng)，飛抵縱深地域執(zhí)行打擊任務(wù)。除了B-2 轟炸機(jī)，美國的下一代隱身轟炸機(jī)B-21 也沿用飛翼布局的設(shè)計(jì)，另據(jù)媒體報(bào)道，俄羅斯的下一代隱身轟炸機(jī)同樣也采用了飛翼布局。

不僅是大型轟炸機(jī)，飛翼布局也越來越多的被應(yīng)用在無人機(jī)上。目前，美國、俄羅斯、中國、歐洲國家等航空業(yè)較為發(fā)達(dá)的國家，都展開了飛翼布局式無人機(jī)的研發(fā)。例如歐洲國家的“神經(jīng)元”隱身無人機(jī)、美國RQ-170“哨兵”隱身無人機(jī)，較為著名的有美國X-47B 技術(shù)驗(yàn)證機(jī)，X-47B驗(yàn)證了隱身艦載無人機(jī)技術(shù)，同時(shí)，X-47B 還是一架完全由電腦操作、無需人工干預(yù)的無人機(jī)，將作戰(zhàn)信息錄入后，X-47B 可以自行執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)。

目前飛翼布局應(yīng)用最多、最有前景的還是在轟炸機(jī)與無人機(jī)，盡管飛翼布局飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性差，無法滿足戰(zhàn)斗機(jī)對于機(jī)動(dòng)性的要求，且飛翼布局不適合超音速飛行，但科技的發(fā)展是無人可以準(zhǔn)確預(yù)知的，在航空業(yè)發(fā)達(dá)到一定程度后，飛翼布局的缺陷或許會得到有效的解決，飛翼布局也將被順利應(yīng)用到各式各樣的飛機(jī)上。

隨著世界各國對發(fā)展軍用戰(zhàn)機(jī)投入的增加，軍用戰(zhàn)機(jī)的發(fā)展必將進(jìn)入一個(gè)全新的時(shí)期，而飛翼氣動(dòng)布局技術(shù)的發(fā)展和完善，必使未來軍用戰(zhàn)機(jī)的各項(xiàng)性能顯著提升。