军迷圈

F22为何布局有F15的影子,能踹开"防空门",全靠独具匠心的设计

军迷圈官微

关注

文|123军情观察室

F35晚于F22十几年问世,电子设备,飞控软件,隐身涂层肯定都比F22有了明显进步,但是F35和F22的气动布局明显大同小异。可能是基于F15的巨大成功,让美国人对能量机动理论推崇备至,即足够动力可以让板砖飞上天。所以就认为F15的气动布局把棱角"切一切",机身压一压,达到高度的翼身融合,不仅可以保证隐身,之前在B2和F117身上的机动性问题也完美结局了,而单发的F35,明显也是这种思路。区别在于F35采用了DIS进气道,能够有效降低附面气流对发动机进气的影响,也不用像F22那样,在进气道和机身之间开个长口。

在这样的思路下,F22和F15在整体布局方面非常相似,都是机头两侧进气,机翼的后掠角度也差不多,尾翼和垂直尾翼(方向舵)的位置也很相似,为了避免雷达波被机翼反射后原路返回,F22将垂直尾翼设计成了"V"字型,这样的结构在捕食者无人机上也可以看到,最早可见于F117。其实这样的思路也可见于俄罗斯是苏57,其身上也明显有苏27家族的身影。中国歼20的鸭翼布局,正是来自于歼10系列的技术积累。当然歼20身上没有上述两款战机那样,有着明显的三代机影子。

但是,仅仅靠上面的设计仍然达不到的隐身。飞机对雷达波的反射量可以用"雷达散射截面积"来衡量。这个名词是美国人发明的,英文叫做Radar Cross-Section,缩写就是RCS,单位是平方米。从飞机的三视图来看,如果战机处于平飞状态,除了上文提到的高耸的垂直尾翼,机头,涡喷发动机的扇叶都能够产生较大的RCS值,因为这些部位的截面积很大,且倾角很小。所以,为了隐身,F22把机头做成了近三角锥状,就是为了减少雷达波的正面反射;为了减少扇叶的RCS,F22把进气道设计为"S"型,将发动机扇叶藏住。

如果从战机侧面看,突出机翼的机身也能够产生较大的RCS值,所以F22直接把机身和机翼融合,整体形成一个大机翼面,既减少了RCS值,也增加了飞机的升力。当然,太长的翼展也会增加战机在超音速飞行时阻力。所以F22的副翼和襟翼并没有垂直机身(和F16一样),而是和机翼构成一个棱形,在一定的翼展下增大了机翼面积。这样就兼顾的高速和低速时的战机机动性。

机翼前缘也能够产生一定的RCS值,所以F22的机翼前缘也有一个小斜面,这明显是吸取了B2飞翼布局的经验,B2的三角翼边缘有一定的倾角。战机座舱也能够反射雷达波,并且里面的电子设备也会产生电磁波,所以座舱的玻璃盖也隐藏着黑科技,这便是座舱玻璃盖的金属镀膜,从某些角度看,可以发现座舱不一样的色彩,这边是金属镀膜反射的。当然,F22的尾翼的边缘也进行了"切割"处理,看起来更加锋利,几何特征更加明显,这在我国的歼20身上更加明显。同样隐身效果更好。

歼20采用了全动垂直尾翼,机动性更强,也能够对不同方向的雷达波照射施加不同的角度,让雷达波不能原路返回。对于鸭翼反射雷达波的问题,我相信设计师肯定对机动性和隐身做出来取舍。这么多优异的外形设计,其实已经能够大幅度降低战机的RCS值,比如F117就是就是外形隐身的最佳实例。但是,这样的外形在速度和机动性方面却打了折扣,所以堪称最高机密的隐身涂层上场了,像机腹,战机背部这些大平面,在战机机动时,如果雷达波直射(这种直射也很短暂),就是隐身涂层起了作用。当然,内埋式弹仓也是隐身战机的独特设计。

正是这些独具匠心的设计,F22的RCS值只有9.5平方米。所以,隐身战机才能够充当夜行者,踹开"防空门",给三代机创造"安全走廊"。

本文由军迷圈转码显示查看原文

加载中...