成飞和沈飞是我国两大战斗机设计和制造基地,成飞的枭龙、歼10、歼20大胆创新,是中国人自主设计的先进战斗机,而沈飞的歼11、歼15和歼16基本上都是俄罗斯苏27战机的复刻和升级,因此在大家的印象中,成飞锐意进取,而沈飞则是“慎之又慎”。不过,事实并不完全如此,沈飞最近曝光的一种全新飞行器外形设计,就让大家“惊爆眼球”。

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这种技术专利都是公开文件

据国家知识产权局网站的公开文件显示,2017年9月20日,沈飞曾申请了一种名为“变前掠双机身布局”飞机外形设计专利,2018年6月5日被成功授权。这种“变前掠双机身布局”飞机的外形,有三个显著特点,首先是前掠翼。

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苏47金雕

说到前掠翼,大家并不陌生,俄罗斯著名的S37“金雕”就是采用了前掠翼设计,外形简直酷毙了。作为俄罗斯五代机的一种技术验证机,S37能够以前掠翼状态进行超音速飞行,机动性极好,并且还有内埋弹舱,它曾经被命名为苏47,并且向我国推销过。

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苏47金雕曾向我国推销过

而除了S37金雕之外,美国也在F16战斗机的基础上,设计过一种全掠翼方案F16SFW,在竞争中输给了格鲁曼公司在F20“虎鲨”战斗机基础上发展而来的X29A,同时,罗克韦尔也曾推出过“佩刀蝙蝠”前掠翼战斗机方案。在上个世纪七八十年代,前掠翼飞机可谓是风靡全球,不过,最终变成现实,并且成功服役的,只有俄罗斯的SR10教练机。

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F16SFW,没有实机

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格鲁曼X29A

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罗克韦尔“佩刀蝙蝠”

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前掠翼飞机搞了这么多,唯一服役的只有俄罗斯的SR10教练机

不过,值得注意的是,沈飞的“变前掠双机身布局”飞机并不是简单的前掠翼,它的重点在一个“变”字上,也就是说,它的前掠翼角度是可以变动的,就像当年的F14、F111、米格23/27、“飓风”和强6等变后掠翼飞机一样。当然,沈飞的方案设计得更为复杂一些,它的前掠翼可以不断往前调整,直到收拢在机身之下。这样一来,该飞机主要依靠机身和边条提供升力,进行高超音速飞行,从而克服前掠翼飞机高速性能的缺陷,这的确是一个天才设计。

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“变前掠双机身布局”飞机设计方案

另外,除了可变前掠翼之外,该方案最明显的特征是采用了双体设计,整个机身分为前中心体、两个可变后掠翼、两个机身、可变前掠翼,设计极为复杂。但沈飞对双体飞机并不陌生,此前世界最大的大型长航时无人机“神鹰”就是它和俄罗斯合作的产品。

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神鹰双体无人机

大型长航时无人机,最大的制造难点,是翼展超过波音737的整体式主翼,它要求既轻,又非常坚固,目前全世界仅有两家美国公司能够制造,它们的产品被应用到“全球鹰”无人机上。虽然“神鹰”没有这方面的技术,但是它创造性的采用了双体设计,巧妙地将大型无人机最难的整体式机翼一分为三,翼展超过美军“全球鹰”无人机,而且两个机身,也更方便安装各种反隐身和预警雷达。

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双体设计将机翼分为三段,降低了制造难度

在“神鹰”无人机上的成功,让沈飞有足够的自信推出现在的“变前掠双机身布局”飞机方案。前面我们说该方案的前掠翼是可以变动的,实际上,沈飞的设计更为复杂,它连两个机身距离也是可以变动的。在亚音速飞行时,两个机身拉开距离,形成盒形机体,前掠翼伸出,以达到最大升力,增加飞机的续航时间。而当超音速飞行时,两个机身距离拉近,最终“合二为一”,而前掠翼则完全被收进机身下,减少阻力,满足高超音速飞行的需求,可谓是飞机届的“变形金刚”了。

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“变前掠双机身布局”飞机亚音速飞行状态

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“变前掠双机身布局”飞机超音速飞行状态,机身能合二为一

当然,“变前掠双机身布局”飞机仅仅只是一个设计方案,要想变成现实,还受到材料、飞控、制造等许多方面的限制,但沈飞能够有这样的创新,值得肯定。