淺析未來軍用戰(zhàn)機的發(fā)展

李嘉豪 李帥可 陸軍航空兵學院

關鍵字：戰(zhàn)機 飛翼式氣動布局 發(fā)展 應用

軍用戰(zhàn)機是當今世界武器庫中重要裝備之一，同時也關乎到一個國家的戰(zhàn)略及安全，因此世界各國均把發(fā)展各類軍用戰(zhàn)機作為重點項目。近年來，隨著世界形勢的變化帶來的影響，軍機發(fā)展快速推進，呈現(xiàn)了一些值得重視的發(fā)展趨勢。

F-22 戰(zhàn)斗機是全球首款第五代戰(zhàn)斗機，具備超聲速巡航、對雷達隱身等多種能力，被公認為世界最強現(xiàn)役戰(zhàn)機。其他方面，F(xiàn)-35 聯(lián)合攻擊機項目是美國唯一在研的第五代戰(zhàn)機項目，也是目前美國國防部最大、最復雜的采辦項目。該項目為滿足用戶的高性能要求，大量引入新技術、并強調不同軍種機型之間的高度通用性。

在世界大多數(shù)國家尚在研制第五代戰(zhàn)機之時，特別是F-35 戰(zhàn)機還在緊鑼密鼓的研制中，美國卻又把目標瞄準研制第六代戰(zhàn)機，此舉不能不引起了世界各國的高度關注。縱觀歷史，戰(zhàn)爭是人類科技進步的重要推動力，這一點在航空工業(yè)的發(fā)展上體現(xiàn)尤為明顯。在高速迭代中，這些未來戰(zhàn)機中，一些戰(zhàn)機的機翼已采用了一種“新設計” 飛翼式氣動布局。

飛翼式氣動布局(簡稱飛翼布局)是一種科技含量高、技術難度大的飛機氣動布局。飛翼布局飛機沒有傳統(tǒng)的平尾與垂尾，也沒有明確的機身，整架飛機就是一款巨大的飛翼，整個飛翼又是一架飛機。二戰(zhàn)時期人們開始了相關的實用性試驗，經(jīng)過幾十年的不懈追求，飛翼布局逐步開始實用化，并被應用到新型轟炸機和新型無人機上。隨著技術的發(fā)展，飛翼布局還將進一步普及，被越來越多的國家用作主力軍用飛機的氣動布局。

飛翼布局飛機就是一整款大型的飛翼結構，尤其是沒有尾翼十分難以控制飛行姿態(tài)。飛翼布局飛機的表面沒有垂直尾翼、水平尾翼和腹鰭這些增加飛機方向穩(wěn)定性的控制面，因此，飛翼布局只能通過位于機身前后緣的舵面和設于機身的擾流板操控飛機，而這種控制方式需要極其靈敏的操控和調節(jié)，這種調節(jié)也是持續(xù)不斷進行的，單純通過人類操控完全無法做到。

保持穩(wěn)定的控制僅是一個方面，飛翼布局的內(nèi)部構造同樣需要精準的設計計算。飛翼布局飛機的全部設備都布置在整架飛翼中，包括人員、貨艙、燃油、機載設備、動力系統(tǒng)、起落架等。由于所有的人員設備都位于飛翼之中，飛翼的厚度要遠厚于傳統(tǒng)常規(guī)布局飛機的機翼。當飛行速度超過音速時，飛翼布局飛機的飛行阻力會急劇增加，影響氣動效率與飛機穩(wěn)定性，因此，以人類目前的發(fā)展技術，飛翼布局只適合用于對速度要求不高的飛機。

飛翼布局的技術難度大，但飛翼布局的優(yōu)點也十分明顯。飛翼布局的載荷分部相對均勻，升阻比大，具有天生的大荷載、低阻力的優(yōu)勢，運輸效率高。由于機身是一款飛翼，飛翼布局飛機的雷達散射截面積遠遠小于常規(guī)布局的飛機，對不同波段的雷達均會形成出色的隱身效果。總體來說，飛翼布局的優(yōu)勢大于劣勢，在實際應用中可以很好的揚長避短。隨著電傳操控系統(tǒng)逐漸成熟，飛行員將操控指令傳輸給計算機，計算機根據(jù)飛行數(shù)據(jù)完成高速精確的計算并控制飛機舵面。通過電傳操控系統(tǒng)的引入，飛行員對于飛翼布局飛機就有了如同傳統(tǒng)常規(guī)布局飛機的操控感。

人類第一款實用性的飛翼布局飛機是美國的B-2 隱身轟炸機，B-2轟炸機巧妙利用了飛翼布局的各方面優(yōu)勢，隱身性能好、航程遠、載彈量大。B-2 機翼的減速板—方向舵非對稱張開起到襟副翼的作用，對稱張開則可充當減速板，在進入戰(zhàn)區(qū)后，B-2 還可以開啟戰(zhàn)區(qū)模式，緊閉減速板—方向舵，利用發(fā)動機的差動推力控制飛機。B-2 的機身長度約B-1B 與B-52轟炸機機身長度的一半，卻能在載彈量、航程上與兩者達到同一水平。加之強大的隱身性能，B-2 轟炸機在突防能力上遠超以往的戰(zhàn)略轟炸機，可以穿透敵人的防空網(wǎng)，飛抵縱深地域執(zhí)行打擊任務。除了B-2 轟炸機，美國的下一代隱身轟炸機B-21 也沿用飛翼布局的設計，另據(jù)媒體報道，俄羅斯的下一代隱身轟炸機同樣也采用了飛翼布局。

不僅是大型轟炸機，飛翼布局也越來越多的被應用在無人機上。目前，美國、俄羅斯、中國、歐洲國家等航空業(yè)較為發(fā)達的國家，都展開了飛翼布局式無人機的研發(fā)。例如歐洲國家的“神經(jīng)元”隱身無人機、美國RQ-170“哨兵”隱身無人機，較為著名的有美國X-47B 技術驗證機，X-47B驗證了隱身艦載無人機技術，同時，X-47B 還是一架完全由電腦操作、無需人工干預的無人機，將作戰(zhàn)信息錄入后，X-47B 可以自行執(zhí)行作戰(zhàn)任務。

目前飛翼布局應用最多、最有前景的還是在轟炸機與無人機，盡管飛翼布局飛機的機動性差，無法滿足戰(zhàn)斗機對于機動性的要求，且飛翼布局不適合超音速飛行，但科技的發(fā)展是無人可以準確預知的，在航空業(yè)發(fā)達到一定程度后，飛翼布局的缺陷或許會得到有效的解決，飛翼布局也將被順利應用到各式各樣的飛機上。

隨著世界各國對發(fā)展軍用戰(zhàn)機投入的增加，軍用戰(zhàn)機的發(fā)展必將進入一個全新的時期，而飛翼氣動布局技術的發(fā)展和完善，必使未來軍用戰(zhàn)機的各項性能顯著提升。