300多天了,外媒终于理解中国为什么要发展歼50,因为这种气动布局的横向稳定性极差,,仰着飞还特容易失速,但只要把全动翼尖给“驯服”了,这些麻烦事儿反而能变成实打实的优点。 这兰姆达翼到底难在哪儿?它跟普通飞机的翅膀真不一样,前沿削得跟锋利的弯刀似的,看着特适合超音速飞行,实则藏着不少坑。 这翼型名字来自希腊字母λ,其实就是后掠翼和三角翼拼一块儿改出来的,外段往后掠、内段呈梯形的特殊样子,让它在风洞测试里净暴露些矛盾的毛病。 美军早年前搞的ESAV六代机验证模型就出过岔子:这翼型飞超音速的时候,能把激波切成三段,升阻比一下子提了12%,算下来航程能多飞三百公里; 可一到亚音速,升力掉得飞快,起降时的速度比F-22还得快30%,简直像给战机装了套“偏科”的翅膀,高速行低速就拉胯。 兰姆达翼的头一道坎就是气动平衡。传统机翼靠垂尾当“方向盘”,兰姆达翼为了隐身,几乎都把垂尾给砍了,这相当于直接拆了飞机的航向稳定器。 欧洲搞FCAS六代机的时候就栽了跟头,用了兰姆达翼之后,亚音速下的机动性直接垮了,水平转弯的圈子比五代机大了快三成,最后只能靠推力矢量系统勉强补窟窿,到现在还停留在模型阶段没实机。 中国的风洞测试数据更实在——这翼型只要迎角超过25度,机翼表面的涡流就会突然破掉,升力一下子就少了40%,普通飞控根本来不及反应,仰飞失速基本是板上钉钉的事儿。 更棘手的是横向稳定性,机翼后缘的锯齿设计虽说能增强隐身,却会在高速飞行时引发不规则颤振,美军2016年的气动论文里就提过,这种颤振一秒能晃30次,要是机身焊缝扛不住,直接就可能在空中散架。 飞控系统的难度更像在“走钢丝”。没了垂尾,兰姆达翼得靠好几个操控面一起干活,前缘襟翼、后缘副翼,连翼尖都得做成能活动的;要是哪个舵面慢了0.1秒,飞机当场就成了“空中陀螺”,转个不停没法控制。 美军ESAV项目的程序员之前就吐槽过,操控代码的行数比机翼上的铆钉还多,光调试亚音速到超音速的过渡阶段,就熬垮了三组研发团队。 中国在歼50上的解法是全动翼尖,这部件能产生滚转和俯仰的合力道,单侧转的时候还能靠增大阻力形成偏航力矩,测试显示它能让战机在60度大攻角下还保持可控,侧滑角对偏航力矩的影响几乎可以忽略。 但这背后是真·精细活,翼尖转动轴的公差得控制在0.01毫米以内,比头发丝还细,只要差一点点,控制就会失灵,之前有款无人机原型机就是因为这,试飞的时候直接摔了。 结构强度的挑战也半点不含糊。兰姆达翼的后缘锯齿设计虽说能提升结构稳定性,可飞超音速的时候,气动产生的力道全攒在翼根和机身连接的地方,那儿得扛住相当于战机自身重量3.5倍的拉力。 美军之前用钛合金做过试验翼段,结果在马赫数1.8的风洞测试里,翼段上就出现了细得快看不见的裂纹;而歼50为了减重,用的是新型复合材料,还得通过上千次疲劳试验验证强度。 更麻烦的是弹舱布局,兰姆达翼的内部空间形状不规则,弹舱深度要是超过1.2米,就会导致重心往后移,降落的时候跟“开船”似的晃个不停。 之前有款跟这翼型一样的无人机,就因为这事儿不得不减少载弹量,最后只能挂两枚中距导弹,战力一下打了折扣。 好在全动翼尖的“驯服”算是画龙点睛。这部件不光能解决稳定性问题,还能把之前的隐患扭成优势。 风洞测试里能看到,它在超音速巡航的时候能转15度,靠着调整翼尖的涡流来减少诱导阻力,这么一来歼50的巡航航程就提了15%;近距离狗斗的时候,它还能快转产生额外的滚转力道,转弯的速度比用传统机翼的战机快20%。 再看美军,他们那个“多段副翼+阻力舵”的方案还只在论文里,中国却直接用上了五种操控面的组合,连最难搞定的全动翼尖都加进去了。 就靠这设计,歼50在西北靶场测试的时候,光靠翼尖控制就完成了70度攻角的过失速机动;可同样用兰姆达翼的欧洲NGF战机,到现在都没敢试超过45度的攻角,差距一下就显出来了。 外媒这时候才搞懂,说到底是看明白了兰姆达翼和全动翼尖之间的门道。这翼型的麻烦从来不是跨不过去的坎,而是对设计、制造和飞控的全方位考验,而中国正好用全动翼尖这把“钥匙”,打开了六代机气动布局的新路子——之前外人觉得的“硬伤”,其实是没找对破解的法子而已。
歼50低空掠过城市上空,给某些人演示了新三大特征。新飞机试飞中,至少出现了三大
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