轟20究竟長啥樣?中國軍工取得關(guān)鍵性重大突破,全球獨家核心技術(shù)已掌握,難道解放軍要拿到世界首款超音速飛翼型隱身轟炸機了嗎?美軍夢寐以求的裝備,這次或許真的要印上中國首創(chuàng)了。
向大家通報一個好消息,我們的轟20轟炸機,可能比所有人都想象的要先進。
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1月10日,中國南京航空航天大學(xué)團隊,完成了一項國際上的重大技術(shù)攻關(guān),首次突破了結(jié)構(gòu)強度極限內(nèi)的剛-彈耦合振顫屏障,將飛翼式飛行器發(fā)生振顫效應(yīng)的臨界速度,提升了62.5%,并創(chuàng)造出了新的世界紀錄。
這個成就聽上去可能有些晦澀難懂,但是說白了,就是中國制造的飛翼布局飛機可以超音速了,不用像美國的B2和B21一樣慢吞吞的亞音速飛行了,超音速轟20將不再是夢。在中國取得這一次的重大技術(shù)突破前,飛翼式飛行器出于提升升阻比的考量,必然會采用薄翼型的設(shè)計,直接導(dǎo)致飛機在進行俯仰機動的時候,機翼與機體觸發(fā)同頻共振,對結(jié)構(gòu)強度造成巨大壓力。
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而且飛翼式布局本身是沒有后平尾的,又導(dǎo)致飛機的姿態(tài)控制,全都壓在了機翼后緣的操縱面上,但由于這些操縱面自身就在承載振顫,若在飛行過程中誘發(fā)超臨界顫振,那么整體的操控面就會完全失效,帶來的后果就是飛機墜毀。
加上出于隱身等一系列設(shè)計需求,采用飛翼布局的飛機,絕大部分都直接取消了垂尾作為阻尼裝置,進一步抑制了自身的抗振顫能力。這一次中國南航團隊完成的技術(shù)突破,就是將發(fā)生振顫的臨界安全速度往上提,不僅給了更大的冗余空間,也解決了飛翼布局飛機最為要命的速度問題。
在過去,美國在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域存在絕對的統(tǒng)治性地位,并進行了較為深入的研究。
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例如美國國家航空航天局NASA,與波音聯(lián)合研制的X四八系列無人機,就專門針對飛翼振顫問題進行優(yōu)化,采用主動氣動彈性控制技術(shù)之后,將飛行速度上限提升了20%到30%,極速也從原先的0.7馬赫,提升到0.95馬赫。
而B2轟炸機由于出現(xiàn)年份較早,使用的是更加保守的氣動控制方案,極速限制在了0.95馬赫,按照安全冗余15%的界限來推算,該機誘發(fā)顫振的上限速度,可能在1.1馬赫上下。
因此,就算我們按照B2的數(shù)據(jù)來進行反推的話,那么中國南航團隊這一次攻克完成的技術(shù)方案,還要在美國攻克的數(shù)據(jù)上再翻上一倍,即便算上安全冗余,也足以支撐得起超音速飛行了。
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巧合的是,在處理振顫問題時,南航團隊運用的解決方案非常眼熟,主要聚焦在三種方式上。
第一個方案是在機翼后緣布置開裂式方向舵,產(chǎn)生偏航控制力矩,與成飛殲三六的設(shè)計有著高度的相似性,優(yōu)點是不破壞機體整體隱身性,屬于主動控制方案,但對飛控系統(tǒng)要求極高。
第二個方案則是半開的嵌入式阻力舵,將做動面直接放在機翼上,隱身性能更好。
第三個方案為沈陽殲五零同款的可動翼尖方案,隱身性能最差,可帶來的操縱性反而是最強的,對基礎(chǔ)材料有著極高的要求。
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需要明確的一點是,這三個方案代表了分別不同的技術(shù)路線,技術(shù)上沒有誰對誰錯一說,結(jié)合先前已經(jīng)完成突破的柔性蒙皮,和智能算法等一系列先進技術(shù),完成60%以上的效能提升,并非天方夜譚。
而從軍事運用的角度上來說,南航團隊的技術(shù)突破,實際上解決了大型隱身轟炸機在指標上的巨大缺陷。
如今的美國在轟炸機的運用上,一直存在一個核心痛點,且在短期內(nèi)根本無法解決。
目前美軍擁有三款轟炸機,分別是B52,B1B,B2。其中,B五二已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)檫h程導(dǎo)彈發(fā)射平臺,而B2則長期用于實戰(zhàn),導(dǎo)致B1B長期處于冷板凳狀態(tài)。
但B1B的超音速能力,卻在武器投放半徑上存在顯著優(yōu)勢。
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在發(fā)射諸如戰(zhàn)斧導(dǎo)彈這樣的遠程打擊彈藥時,如果B1B高空以超過1馬赫的速度飛行,那么能直接將彈藥的射程提升5%到15%的范疇,將打擊半徑延長到2400公里。
這就導(dǎo)致一個非常尷尬的局面出現(xiàn)了,在一些特定情況下,不隱身的B1B,戰(zhàn)場生存能力反而要好過B2。
而且從戰(zhàn)場環(huán)境上來說,B2所要面對的太平洋戰(zhàn)區(qū),本身是一個高設(shè)防的熱點地區(qū),布滿大量的反隱身雷達,進一步抵消掉了其自身的隱身優(yōu)勢,反而更加注重實質(zhì)上的飛行性能優(yōu)劣,又拉高了B1B的“含金量”。甚至在過去的一些項目當中,美軍要求B1B作為反艦火力和空對空火力的發(fā)射平臺,作為一種多用途平臺存在。
這也給中國的轟20提供了一種全新的思考,在確保隱身性能的前提下,冷戰(zhàn)時代的超音速突防路線,或許更加適合如今的“大國對抗”。
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而這一次南航團隊的技術(shù)突破,恰好告訴我們,原來魚和熊掌可以全部都要,隱身和高速兩大特征可以同時在轟炸機上實現(xiàn)。特別在解決震顫問題之后,如果我們也能解決超音速飛行狀態(tài)下的紅外隱身問題,那么搞一款最大起飛重量在100噸上下,具備超音速飛行能力的新概念飛翼式隱身轟炸機,就具備了技術(shù)可行性。
大伙看看,轟20具體長什么樣、具備哪些特性,這不就一下清晰了嗎。
其實這也符合我國特殊的國情,解放軍沒有遍布全球的戰(zhàn)略基地,若要使用轟炸機進行戰(zhàn)略打擊,只能從本土升空,想要1萬公里以上的作戰(zhàn)半徑,飛翼布局是“剛需”,而超音速能力,則會讓轟20的打擊半徑、戰(zhàn)場生存性能進一步提升。
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尤其是美軍在亞太一線,部署大量防空系統(tǒng)的情況下,能夠超音速飛行投放高超音速導(dǎo)彈的隱身轟炸機,優(yōu)勢就非常明顯。
因為高超音速導(dǎo)彈有一個特點,飛行平臺的速度越快,它的初始發(fā)射速度就越高,爬出大氣層需要的時間和燃料消耗就越小,射程就越長,戰(zhàn)斗部也可以做的越大。
這也是為什么俄羅斯選擇了米格31截擊機,而非傳統(tǒng)轟炸機作為“匕首”高超音速導(dǎo)彈的發(fā)射平臺,而中國在這一領(lǐng)域上的技術(shù)更加先進,優(yōu)勢更加明顯。一旦實現(xiàn)高超音速導(dǎo)彈與超音速轟20的“強強聯(lián)合”,那對于美軍來說,就是實打?qū)嵉呢瑝簟?/p>
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