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「狂風」這一設計很精巧:「飛豹B」若仿照改進或可避免下馬

歐洲「狂風」戰鬥轟炸機,可以說是對地戰術打擊飛機中的「豪傑」了,雙中推發動機,串列雙座駕駛艙,無級可調變後掠翼,隨動式重載複合掛架,可以掛載多枚大型彈藥超低空高速突防,整體性能十分出色。

「狂風」最引以為傲的性能,當屬超低空突防飛行能力了。為了減小低空高速飛行阻力,又兼顧起降性能,「狂風」採用了變後掠翼設計,使用鈦合金製造中央翼盒與機翼轉軸。跟F-14「雄貓」一樣,「狂風」的飛行控制計算機可以根據當前飛行姿態參數進行無級調節,使機翼始終處於最優化的後掠角度。「狂風」還裝有4個隨動式翼下掛架,機翼無論處在哪個角度都可以掛載大型彈藥。

由於低空高速飛行環境複雜多變,危險性高,「狂風」設計時充分利用了上世紀六七十年代最新的空氣動力學研究成果,很多技術細節看著很精巧,到現在都不算過時。比如說其機身兩側矩形多波系進氣道,在不同高度和速度條件下都擁有很高的總壓恢復係數。這一常見設計看著沒什麼特別的,但是「狂風」別出心裁地在唇口邊緣安裝了電加熱裝置,防止遭遇惡劣天氣時進氣道結冰,這樣「狂風」即使在寒冬冰封時也可以向敵方發起低空突襲。

最值一提的還是「狂風」的主機翼,安裝有3段式前緣縫翼、4段式雙開縫後緣襟翼。在最小後掠角、接近平直翼的狀態下,襟翼完全放下時增升效果十分明顯,機翼有效面積可以增加15%,升力增加30%以上。當在飛行中,向前伸出的3段式前緣縫翼可以進一步提高升力係數,優化升力曲線,明顯提高盤旋能力;最重要的是能提高失速迎角,大幅改善失速特性,這在危險的超低空飛行中至關重要。

【動圖】狂風前緣襟翼打開

【動圖】狂風雙開縫後退式後緣襟翼

所謂「好馬配好鞍」,「狂風」在優秀的氣動設計基礎上,還採用了四餘度電傳飛行控制系統,進一步提升飛行性能、優化操縱品質。「狂風」的飛控系統還可以和機載導航、地形跟蹤等感測器交聯,實現全自動、高精度的低空飛行控制。因此「狂風」即使在持續的地形跟蹤和低空高速機動飛行時,姿態變化十分頻繁劇烈,依然可以保持很高的飛行安全性和任務可靠性。

狂風火控雷達(上)與地形跟蹤雷達(下),與飛控系統交聯

早在20年前,中國殲轟-7「飛豹」戰鬥轟炸機就經常被拿來和「狂風」作對比。「飛豹」任務指標與「狂風」十分類似,但氣動設計比較保守,採用了固定式進氣道、常規後掠翼,翼型也很普通,沒有前緣襟翼,後緣襟翼也是最簡單的單片式,中低空機動性很一般。其實這無可厚非,因為在「飛豹」設計的年代中國航空工業實力非常有限,如果增加太多花哨複雜的設計,可能根本就造不出來了,因此保守一點可以理解。

殲轟-7A起飛,可見放下的單片式襟翼

但時過境遷,2010年前後國內開始研製改進殲轟-7B時,完全有條件、也有能力去解決飛豹的一些遺留問題,並且不用花費太多代價。比如說,在「飛豹」機翼前緣增加機動襟翼,即可提高中低空機動性,明顯改善失速特性。美國在改進出F-4E時也是如此,新增的前緣縫翼並不需要對機翼主體結構進行大改,氣動上的收益卻十分顯著。國內也有殲-7E的改進經驗。

F-4E改進了開縫式前緣機動襟翼和鋸齒後,機動性大增

然而殲轟-7B卻並沒有對機翼結構做出任何改動,僅僅是在機體內「動刀子」,把機械增穩飛控系統換成了全許可權數字化電傳飛控系統,並且像「狂風」那樣與各個低空突防所需的感測器交聯。雖然說電傳飛控也能夠通過「限制」飛機的某些飛行狀態點,來制止飛機陷入失速的危險,但是畢竟「飛豹」原始氣動設計的底子在那,失速條件還是很苛刻,導致電傳飛控的增益有限。

飛豹-B原型機照片,手機拍攝

換裝了昂貴的電傳飛控,加裝了各類種輔助飛行安全系統,「飛豹」B造價直線攀升,卻沒有辦法從氣動上根除低空飛行的性能缺陷。如此一來「飛豹-B」的改進就變得事倍功半了,反而失去了技術成熟可靠、使用成本低、維護保養容易的原有優點。殲-16成熟後,「飛豹-B」的存在感進一步下降,最終只能下馬取消。如果「飛豹-B」適當改進機翼設計,部分彌補低空飛行性能,即便是不加裝電傳飛控,或許反而能夠獲得一席之地,成為殲-16的「低配」搭檔。

如今飛豹A停產,飛豹B下馬

【文/妹子楊】


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