轰20究竟长啥样?中国军工取得关键性重大突破,全球独家核心技术已掌握,难道解放军要拿到世界首款超音速飞翼型隐身轰炸机了吗?美军梦寐以求的装备,这次或许真的要印上中国首创了。
向大家通报一个好消息,我们的轰20轰炸机,可能比所有人都想象的要先进。
1月10日,中国南京航空航天大学团队,完成了一项国际上的重大技术攻关,首次突破了结构强度极限内的刚-弹耦合振颤屏障,将飞翼式飞行器发生振颤效应的临界速度,提升了62.5%,并创造出了新的世界纪录。
这个成就听上去可能有些晦涩难懂,但是说白了,就是中国制造的飞翼布局飞机可以超音速了,不用像美国的B2和B21一样慢吞吞的亚音速飞行了,超音速轰20将不再是梦。在中国取得这一次的重大技术突破前,飞翼式飞行器出于提升升阻比的考量,必然会采用薄翼型的设计,直接导致飞机在进行俯仰机动的时候,机翼与机体触发同频共振,对结构强度造成巨大压力。
而且飞翼式布局本身是没有后平尾的,又导致飞机的姿态控制,全都压在了机翼后缘的操纵面上,但由于这些操纵面自身就在承载振颤,若在飞行过程中诱发超临界颤振,那么整体的操控面就会完全失效,带来的后果就是飞机坠毁。
加上出于隐身等一系列设计需求,采用飞翼布局的飞机,绝大部分都直接取消了垂尾作为阻尼装置,进一步抑制了自身的抗振颤能力。这一次中国南航团队完成的技术突破,就是将发生振颤的临界安全速度往上提,不仅给了更大的冗余空间,也解决了飞翼布局飞机最为要命的速度问题。
在过去,美国在相关技术领域存在绝对的统治性地位,并进行了较为深入的研究。
例如美国国家航空航天局NASA,与波音联合研制的X四八系列无人机,就专门针对飞翼振颤问题进行优化,采用主动气动弹性控制技术之后,将飞行速度上限提升了20%到30%,极速也从原先的0.7马赫,提升到0.95马赫。
而B2轰炸机由于出现年份较早,使用的是更加保守的气动控制方案,极速限制在了0.95马赫,按照安全冗余15%的界限来推算,该机诱发颤振的上限速度,可能在1.1马赫上下。
因此,就算我们按照B2的数据来进行反推的话,那么中国南航团队这一次攻克完成的技术方案,还要在美国攻克的数据上再翻上一倍,即便算上安全冗余,也足以支撑得起超音速飞行了。
巧合的是,在处理振颤问题时,南航团队运用的解决方案非常眼熟,主要聚焦在三种方式上。
第一个方案是在机翼后缘布置开裂式方向舵,产生偏航控制力矩,与成飞歼三六的设计有着高度的相似性,优点是不破坏机体整体隐身性,属于主动控制方案,但对飞控系统要求极高。
第二个方案则是半开的嵌入式阻力舵,将做动面直接放在机翼上,隐身性能更好。
第三个方案为沈阳歼五零同款的可动翼尖方案,隐身性能最差,可带来的操纵性反而是最强的,对基础材料有着极高的要求。
需要明确的一点是,这三个方案代表了分别不同的技术路线,技术上没有谁对谁错一说,结合先前已经完成突破的柔性蒙皮,和智能算法等一系列先进技术,完成60%以上的效能提升,并非天方夜谭。
而从军事运用的角度上来说,南航团队的技术突破,实际上解决了大型隐身轰炸机在指标上的巨大缺陷。
如今的美国在轰炸机的运用上,一直存在一个核心痛点,且在短期内根本无法解决。
目前美军拥有三款轰炸机,分别是B52,B1B,B2。其中,B五二已经转变为远程导弹发射平台,而B2则长期用于实战,导致B1B长期处于冷板凳状态。
但B1B的超音速能力,却在武器投放半径上存在显著优势。
在发射诸如战斧导弹这样的远程打击弹药时,如果B1B高空以超过1马赫的速度飞行,那么能直接将弹药的射程提升5%到15%的范畴,将打击半径延长到2400公里。
这就导致一个非常尴尬的局面出现了,在一些特定情况下,不隐身的B1B,战场生存能力反而要好过B2。
而且从战场环境上来说,B2所要面对的太平洋战区,本身是一个高设防的热点地区,布满大量的反隐身雷达,进一步抵消掉了其自身的隐身优势,反而更加注重实质上的飞行性能优劣,又拉高了B1B的“含金量”。甚至在过去的一些项目当中,美军要求B1B作为反舰火力和空对空火力的发射平台,作为一种多用途平台存在。
这也给中国的轰20提供了一种全新的思考,在确保隐身性能的前提下,冷战时代的超音速突防路线,或许更加适合如今的“大国对抗”。
而这一次南航团队的技术突破,恰好告诉我们,原来鱼和熊掌可以全部都要,隐身和高速两大特征可以同时在轰炸机上实现。特别在解决震颤问题之后,如果我们也能解决超音速飞行状态下的红外隐身问题,那么搞一款最大起飞重量在100吨上下,具备超音速飞行能力的新概念飞翼式隐身轰炸机,就具备了技术可行性。
大伙看看,轰20具体长什么样、具备哪些特性,这不就一下清晰了吗。
其实这也符合我国特殊的国情,解放军没有遍布全球的战略基地,若要使用轰炸机进行战略打击,只能从本土升空,想要1万公里以上的作战半径,飞翼布局是“刚需”,而超音速能力,则会让轰20的打击半径、战场生存性能进一步提升。
尤其是美军在亚太一线,部署大量防空系统的情况下,能够超音速飞行投放高超音速导弹的隐身轰炸机,优势就非常明显。
因为高超音速导弹有一个特点,飞行平台的速度越快,它的初始发射速度就越高,爬出大气层需要的时间和燃料消耗就越小,射程就越长,战斗部也可以做的越大。
这也是为什么俄罗斯选择了米格31截击机,而非传统轰炸机作为“匕首”高超音速导弹的发射平台,而中国在这一领域上的技术更加先进,优势更加明显。一旦实现高超音速导弹与超音速轰20的“强强联合”,那对于美军来说,就是实打实的噩梦。

