这几年美国空军公布的第六代战斗机概念图,大多思路都差不多,比如取消垂直尾翼,采用宽大的三角翼布局,并将机身与机翼高度融合。因此,这种外形逐渐变成了人们对未来隐身战斗机的想象,让不少人认为第六代战斗机就应该这么设计。

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从左上角开始顺时针方向依次为美国空军研究实验室(AFRL)、洛克希德·马丁公司、波音公司和柯林斯宇航公司展示的先进战斗机概念方案效果图。

而今年,一段拍摄于美国“51区”附近的神秘影像()显示,一架细长的机头、明显的鸭翼以及后置后掠翼布局,外形极特别的飞机飞过天空,与此前披露第六代战斗机概念图大不相同。很多人认为这架飞机就是美六代机F-47。虽然不能确认,但它的外形引发了人们的一个思考,就是未来战斗机是否一定要采用无尾飞翼布局?

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被热成像摄像头拍下的“六代机”

隐身之外的能力

现代隐身战斗机表面的突出结构、尖锐夹角以及不同部件之间的连接位置,都可能成为雷达波反射源。因此,从F-117开始,隐身飞机就一直强调减少外露结构,让机身、机翼和尾翼尽可能融合。

F-22和F-35证明了这个设计的有效性,在探索未来战斗机时,美国也曾公布过大量无尾布局方案,确实具有优势。取消垂尾能够减少雷达反射源,宽大的机翼也能提供更多空间,用于储存燃油和内部武器。但大尺寸飞翼虽然适合隐身和远程飞行,却未必能够兼顾高速突防和灵活机动。

对于美国空军而言,未来主要作战环境可能集中在广阔的太平洋地区,战斗机需要具备更远航程和更长滞空时间。因此,F-47并没有简单追求最大的机翼面积,而是在隐身性能和高速性能之间寻找新的平衡。

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此前发布的美空军F-47效果图

美国空军此前披露,F-47最大速度超过马赫数2,这意味着它不仅需要具备类似F-22的高速突防能力,还需要解决F-22航程不足的问题。

鸭翼重新出现,解决了啥问题?

鸭翼位于机头附近,容易暴露在敌方雷达照射方向上,因此传统隐身战斗机通常尽量避免采用这种布局。

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美国空军公布的F-47概念渲染图,图中标注了鸭翼位置。

但对于未来战斗机而言,鸭翼可以提升飞机在大迎角状态下的控制能力,增强机动性能。尤其对于取消垂尾的飞机来说,鸭翼还能帮助解决方向控制问题。例如,美国波音X-36验证机项目通过鸭翼、先进飞控系统以及推力矢量技术,让一架没有垂尾的飞机依然具备良好的机动性能。

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X-36验证机。图源/NASA

当然,鸭翼也增加了隐身设计难度。如何减少鸭翼活动时产生的雷达反射,如何让鸭翼与机身保持良好的隐身外形,都需要复杂优化。

竞争藏在机身内部

传统战斗机可以将导弹挂载在机翼和机腹下方,但外挂武器会严重破坏隐身性能。因此,隐身战斗机,武器必须内置。F-22、F-35以及未来的F-47都必须依靠内部弹舱携带主要武器。

然而,武器舱会直接影响整架飞机的设计。弹舱需要空间,发动机进气道需要保证效率,起落架需要收纳,燃油系统也需要合理布置。这些结构全部集中在有限的机身空间内,任何调整都会影响整体设计。

但未来,如果空空导弹进一步体型缩小,战斗机就能采用更紧凑的武器舱设计,从而降低机身尺寸,提高隐身能力。同时,美国正在发展的协同作战飞机(CCA)也可能成为F-47的重要组成部分。

素材参考/“战区”网站

编辑/云苓

审核/老虎、武瑾媛

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