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中國的戰(zhàn)略轟炸機轟20,可能是超音速飛翼式布局嗎?
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看到“超音速”和“飛翼式布局“這兩個詞放在一起,有人可能就要抬杠了:這完全飛不了啊。
如果B2能夠飛到超音速會怎樣?
它會解體,在這個速度下,這種飛翼式布局的隱身飛機會發(fā)生不可控制的震顫,然后機體就會像擰麻花一樣被擰斷。現(xiàn)在,這個問題被北京理工大學和南航的科研團隊給解決了,實驗已做,論文已發(fā)。這個技術(shù)對中國飛翼式布局飛行器的影響無疑是巨大的。
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具體是怎么做的?
先對飛翼氣動外形進行深度優(yōu)化,通過計算流體動力學仿真調(diào)整機翼的展弦比、后掠角等,讓氣動載荷分布更加契合結(jié)構(gòu)振動特性。
然后采用“剛?cè)岵钡膹秃喜牧喜季郑{(diào)整結(jié)構(gòu)固有振動頻率,切斷顫振能量傳遞路徑。再加一個主動顫振抑制系統(tǒng),由高精度傳感器、高速控制器和作動器組成。傳感器可以實時捕捉機體的振動和氣動載荷信號,高速控制器用自適應算法快速計算控制量,然后控制作動器調(diào)整氣動舵面偏角和壓電作動器產(chǎn)生微幅振動,主動抵消這個顫振趨勢。
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最后,科研團隊在高雷諾數(shù)風洞中進行大量模型實驗,得出該方案能將飛翼模型的顫振臨界速度提升62.5%的結(jié)論。
有了這個數(shù)據(jù),我們可以算一下,當下美國B2的最大飛行速度是0.95馬赫,乘上1.55,最終得到的數(shù)據(jù)大概是1.5馬赫,取1.55是因為要留一點余量。
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若將這項技術(shù)應用于中國下一代戰(zhàn)略轟炸機,轟20將具備無與倫比的優(yōu)勢,成為世界上首款采用飛翼式布局、具備超音速飛行能力和隱身性能的戰(zhàn)略轟炸機。
這幾點對于轟20而言都非常重要,世界上能夠進行超音速飛行的戰(zhàn)略轟炸機是有的,比如俄羅斯的白天鵝,美國的槍騎兵。可是這些都不隱身,光飛得快沒有用。B2的問題在于,它雖然隱身,但飛行性能不好,如果被發(fā)現(xiàn)被鎖定,很容易被防空導彈擊落。
所以,轟20解決了高速震顫的問題后,它的生存性是比B2和圖160高很多的。它飛得快、飛得高,攜帶同類導彈時射程也更遠,因為具有更大的初始速度。
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現(xiàn)在的轟20已經(jīng)儲備了哪些技術(shù)呢?
除了解決高速震顫問題,轟20的發(fā)動機可能會使用變模態(tài)技術(shù),這種發(fā)動機對標的是美國可變循環(huán)發(fā)動機。大家不需要知道它是怎么實現(xiàn)的,只需知道單位推力提高47%、油耗降低30%多、綜合航程增加50%就行。這意味著中國要是造B2那樣大的轟炸機,可能不需要空中加油就可以飛到夏威夷,然后投彈返回,剩下的距離由導彈自行飛行,這種方式將大大降低打擊美國本土的成本,空射導彈的造價要比東風41這樣的戰(zhàn)略洲際導彈便宜很多。
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攜帶空中加油機或者外掛副油箱,接近美國防區(qū)時把副油箱給扔掉,這樣還能進一步深入,將更重的導彈投下。
現(xiàn)在高速震顫問題和發(fā)動機問題解決了,柔性蒙皮、無尾翼控制飛行技術(shù)中國也有,隱身涂層比美國還要先進,所以轟20已經(jīng)呼之欲出了。
現(xiàn)在我國已經(jīng)在殲11B上測試機載激光攔截系統(tǒng),同時有相關(guān)報道也顯示,準備在運20上測試大型激光反導系統(tǒng),以后轟20上是不是也會加一個激光炮呢?從能量供應上看,完全可行。
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可以想象一下,當中國首架轟20升空時給世界帶來的震撼有多大。央視已經(jīng)有過多次暗示,轟20離首飛不遠。從本次美國打擊伊朗的過程來看,戰(zhàn)略級別的隱身轟炸機還是很有用的,那么中國轟20的定位是什么呢?
主要有兩個方向,第一個是執(zhí)行超遠程對地攻擊任務。美國現(xiàn)在其實很焦慮,為了防住中國的戰(zhàn)略洲際導彈,白宮一直在推進“金穹”系統(tǒng),它由天基預警衛(wèi)星、陸基攔截導彈及海洋空軍協(xié)同構(gòu)成。
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轟20如何敲掉這個超級大的隱形烏龜殼?
其實打法很簡單,參考一下現(xiàn)在的伊朗,他們前幾次打擊時用到了很多無人機和巡飛彈,彈頭裝藥量不大,只有50公斤,可是能夠不斷消耗美軍基地的攔截彈。轟20一次可攜帶20噸左右、幾十枚小型超音速滑翔導彈,在“金穹”的防區(qū)外批量投射。
這些導彈的重量大概在四五百公斤左右,在高空被投放,同時具備一個超音速的初始速度,配合滑翔系統(tǒng)和自帶動力,飛個一兩千公里不成問題。戰(zhàn)斗部100公斤左右,抵達美國本土上空后,地面的反導系統(tǒng)就要不斷攔截,等到所有攔截彈消耗光之后,轟20就可以丟大的了。
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第二個是對海打擊航母戰(zhàn)斗群。
轟20在對海上目標進行轟炸時,1.5馬赫的速度可以讓它快打快撤,生存能力極高,以它的這個速度,艦載機F35也追不上。
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