F-47為啥和預(yù)期完全不同？美國六代戰(zhàn)機(jī)設(shè)計(jì)邏輯變了？

這幾年美國空軍公布的第六代戰(zhàn)斗機(jī)概念圖，大多思路都差不多，比如取消垂直尾翼，采用寬大的三角翼布局，并將機(jī)身與機(jī)翼高度融合。因此，這種外形逐漸變成了人們對未來隱身戰(zhàn)斗機(jī)的想象，讓不少人認(rèn)為第六代戰(zhàn)斗機(jī)就應(yīng)該這么設(shè)計(jì)。

從左上角開始順時(shí)針方向依次為美國空軍研究實(shí)驗(yàn)室（AFRL）、洛克希德·馬丁公司、波音公司和柯林斯宇航公司展示的先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)概念方案效果圖。

而今年，一段拍攝于美國“51區(qū)”附近的神秘影像（）顯示，一架細(xì)長的機(jī)頭、明顯的鴨翼以及后置后掠翼布局，外形極特別的飛機(jī)飛過天空，與此前披露第六代戰(zhàn)斗機(jī)概念圖大不相同。很多人認(rèn)為這架飛機(jī)就是美六代機(jī)F-47。雖然不能確認(rèn)，但它的外形引發(fā)了人們的一個(gè)思考，就是未來戰(zhàn)斗機(jī)是否一定要采用無尾飛翼布局？

被熱成像攝像頭拍下的“六代機(jī)”

隱身之外的能力

現(xiàn)代隱身戰(zhàn)斗機(jī)表面的突出結(jié)構(gòu)、尖銳夾角以及不同部件之間的連接位置，都可能成為雷達(dá)波反射源。因此，從F-117開始，隱身飛機(jī)就一直強(qiáng)調(diào)減少外露結(jié)構(gòu)，讓機(jī)身、機(jī)翼和尾翼盡可能融合。

F-22和F-35證明了這個(gè)設(shè)計(jì)的有效性，在探索未來戰(zhàn)斗機(jī)時(shí)，美國也曾公布過大量無尾布局方案，確實(shí)具有優(yōu)勢。取消垂尾能夠減少雷達(dá)反射源，寬大的機(jī)翼也能提供更多空間，用于儲(chǔ)存燃油和內(nèi)部武器。但大尺寸飛翼雖然適合隱身和遠(yuǎn)程飛行，卻未必能夠兼顧高速突防和靈活機(jī)動(dòng)。

對于美國空軍而言，未來主要作戰(zhàn)環(huán)境可能集中在廣闊的太平洋地區(qū)，戰(zhàn)斗機(jī)需要具備更遠(yuǎn)航程和更長滯空時(shí)間。因此，F(xiàn)-47并沒有簡單追求最大的機(jī)翼面積，而是在隱身性能和高速性能之間尋找新的平衡。

此前發(fā)布的美空軍F-47效果圖

美國空軍此前披露，F(xiàn)-47最大速度超過馬赫數(shù)2，這意味著它不僅需要具備類似F-22的高速突防能力，還需要解決F-22航程不足的問題。

鴨翼重新出現(xiàn)，解決了啥問題？

鴨翼位于機(jī)頭附近，容易暴露在敵方雷達(dá)照射方向上，因此傳統(tǒng)隱身戰(zhàn)斗機(jī)通常盡量避免采用這種布局。

美國空軍公布的F-47概念渲染圖，圖中標(biāo)注了鴨翼位置。

但對于未來戰(zhàn)斗機(jī)而言，鴨翼可以提升飛機(jī)在大迎角狀態(tài)下的控制能力，增強(qiáng)機(jī)動(dòng)性能。尤其對于取消垂尾的飛機(jī)來說，鴨翼還能幫助解決方向控制問題。例如，美國波音X-36驗(yàn)證機(jī)項(xiàng)目通過鴨翼、先進(jìn)飛控系統(tǒng)以及推力矢量技術(shù)，讓一架沒有垂尾的飛機(jī)依然具備良好的機(jī)動(dòng)性能。

X-36驗(yàn)證機(jī)。圖源/NASA

當(dāng)然，鴨翼也增加了隱身設(shè)計(jì)難度。如何減少鴨翼活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的雷達(dá)反射，如何讓鴨翼與機(jī)身保持良好的隱身外形，都需要復(fù)雜優(yōu)化。

競爭藏在機(jī)身內(nèi)部

傳統(tǒng)戰(zhàn)斗機(jī)可以將導(dǎo)彈掛載在機(jī)翼和機(jī)腹下方，但外掛武器會(huì)嚴(yán)重破壞隱身性能。因此，隱身戰(zhàn)斗機(jī)，武器必須內(nèi)置。F-22、F-35以及未來的F-47都必須依靠內(nèi)部彈艙攜帶主要武器。

然而，武器艙會(huì)直接影響整架飛機(jī)的設(shè)計(jì)。彈艙需要空間，發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道需要保證效率，起落架需要收納，燃油系統(tǒng)也需要合理布置。這些結(jié)構(gòu)全部集中在有限的機(jī)身空間內(nèi)，任何調(diào)整都會(huì)影響整體設(shè)計(jì)。

但未來，如果空空導(dǎo)彈進(jìn)一步體型縮小，戰(zhàn)斗機(jī)就能采用更緊湊的武器艙設(shè)計(jì)，從而降低機(jī)身尺寸，提高隱身能力。同時(shí)，美國正在發(fā)展的協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)（CCA）也可能成為F-47的重要組成部分。

素材參考/“戰(zhàn)區(qū)”網(wǎng)站

編輯/云苓

審核/老虎、武瑾媛

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