大突破!這種國產“高超音速”大飛機將改變世界航空史

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國產“箭型翼身融合飛翼”飛機的由來

最近幾年,全球掀起一股超音速客機熱。比如2018年6月美國的波音公司就推出了在亞特蘭大一次航空會議上首次公佈了其超音速客機的概念圖,這款飛機的最高速度理論上可達5馬赫,相當於時速3500英里(約5600公里),是已停產的法國協和式客機的兩倍多,從洛杉磯飛往東京只需三小時,從紐約到倫敦只需兩小時。

下圖 波音的超音速大客機

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下圖 從日本到美國中心的距離是10162公里,基本是箭型翼身融合飛翼”遠程作戰飛機加油作戰半徑

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波音表示,這款這款尚未命名的新客機能在9.5萬英尺(近2.9萬米)的高度飛行,這也比協和客機高了3萬英尺(約9100米)。

新客機將比公務機大,但比波音737小,預計將從2030年代末開始提供服務

特別注意這架飛機的標誌性性能指標:

2.9萬米的高度飛行

最高速度理論上可達5馬赫

速度是法國協和式客機的兩倍多,從洛杉磯飛往東京只需三小時,從紐約到倫敦只需兩小時。

美國加州洛杉磯到日本東京的距離則是八千八百一十七公里( 8817公里)

美國本土中心和日本的距離是一萬零一百六十二公里(10162公里)

以上數據和性能指標完全可以用在軍用大飛機上。

事實上美國的波音和洛馬等其他軍工企業也在祕密的研製類似的軍用大飛機,波音超音速首席科學家鮑克特(Kevin Bowcutt)說,10年內軍用超音速大飛機就能翱翔天際,而且可以將相關技術應用在商業市場。

近幾年,中國的超音速大飛機也在積極發展,最近更是越來越接近統一認識,就是中國的超音速大型作戰飛機從氣動外形上已經摒棄B2那樣的大展弦比飛翼造型,而是採用“箭型翼身融合飛翼”造型,這是科技進步的表現,B2畢竟已經是30多年前上世紀八十年代的產物,早已過時。

飛翼這佈局始於二戰德國,後來諾斯羅普(搞B2那個),很早就搞了飛翼轟炸機,因當時解決不了飛行穩定性摔了,當時飛翼上佈置了4個垂尾還是經常摔機。諾斯羅普公司孤獨一擲,終於搞成了不摔的B2,但是B2也是撲過街的,拍跑道上了,飛翼核心是操控,比較燒腦。所以,我國的大飛翼雙後掠角佈局可兼顧高低速,從機頭開始的前後掠角大似邊條,較小後掠角翼段呈三角翼及融合機身組合。

J20的氣動佈局描述是鴨式邊條小展弦比三角翼身融合升力體,基於殲20的技術發揚光大隱身高速這兩個指標可兼得了。

我國的這幾型超音速大飛機外形尺寸比較比B2要大,這樣一來4發且帶加力空間足夠,至於能不能全程紅外隱身,這算是個疑問吧。

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“箭型翼身融合飛翼”遠程作戰飛機採用的21世紀先進氣動科技是以往的設計所不能比擬的,這主要得益於她的遠比其他戰略轟炸機更高的升阻比,簡單說就是升力更大,飛行阻力更小。

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某“箭型翼身融合飛翼”的飛行阻力非常低,經一般意義上的測算這型飛機的飛行阻力比B-1B還低了40%。比B-1B還低接近一半的飛行阻力,但是卻擁有高9.5%的推力,最高速度比B-1B還快是完全合情合理的。而且還有比B-1B更大的翼面積,說來說去主要是先進的氣動設計賦予的高升阻比優勢所致。某“箭型翼身融合飛翼”遠程作戰飛機的設計晚於上述兩種這兩種轟炸機近40年,自然也要先進40年,這應該沒有爭議。

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這40年,世界上最大的風洞群之一中國的各型跨超音速風洞有萬千次機會一次次的驗證更加先進的的氣動外形,我們中國人的聰明智慧不比任何人差。

4臺變循環發動機是關鍵

根據已經曝光的國產世界上最大的“3D打印的機身隔板”上圓形發動機孔洞判斷,國產“箭型翼身融合飛翼”遠程作戰飛機將配置4臺變循環發動機,目前這臺先進的變循環發動機已經在某所完成整機驗證,這是一個巨大的成果。

下圖 根據圖片上人的高度可見飛機內部容積有多麼巨大

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據《科技獎勵》權威媒體發表的文章:航空動力的攻“心”戰——記航空發動機集團專職型號總師、瀋陽發動機研究所總設計師劉永泉一文中披露,我國在自適應變循環航空發動機取得了重大了突破,已完成變循環特有的關鍵技術整機驗證。

某“箭型翼身融合飛翼”遠程作戰飛機性能數據:

最大起飛重量230噸(以上)

最大載彈量60噸

最大航程18000公里

最大作戰半徑12000公里(加油)

推力重量比0.48

最大速度2.5倍音速

最大巡航速度:2.0倍音速

發動機4 X珠峰B(單臺推力最大22噸)

將改寫世界航空史

某“箭型翼身融合飛翼”遠程作戰飛機的最大起飛重量已經趕上波音747早期標準型的最大起飛重量,而超音速巡航--洲際飛行,又是當紅的波音787和空客350做不到的。某“箭型翼身融合飛翼”遠程作戰飛機與運20的成功還必將為推動中國民用航空大客機的發展,拉動國家整體的高技術發展做出巨大貢獻,這個輝煌的前景已經在向我們招手,令人欣慰和嚮往。

另外,中國航天的騰雲計劃中的空天往返飛機項目也是將來國產高超音速大型作戰飛機的有力競爭者,計劃雖然說是民用,轉為軍用就是換個稱呼的事,改造非常方便。

“騰雲工程”屬於空天往返飛行項目,將突破以組合動力、機體/推進一體化技術為代表的核心技術,建成空天飛行器技術綜合研究體系。其中以研製空天往返飛行器為主。

在2017年的全球航天探索大會上,中國航天科工集團展示“騰雲工程”,其主要目標是:在2030年之前,設計並製造完成中國首架可水平起飛、水平著陸並且可以多次重複使用的空天往返飛行器。

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回顧歷史,十年前的2009年正是殲20誕生的前夜,有誰會想到兩年後的2011年殲20會橫空出世?就連時任美國國防部長的蓋茲都說中國的隱身戰鬥機最早才會在2017年首飛,但是在他第二次訪問中國時正好殲20首飛,事實打了蓋茲的臉。

十年後的今天已經沒有人敢於預測中國的發展,而中國的發展總能給世界一個又一個的“驚喜”。

說不好,明年這個驚喜就到了!

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