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中國戰略轟炸機進展如何?突破七項核心技術,發動機成最後難關

時至今日,中國空軍發展正在快速步入「20時代」,運-20、殲-20、直-20等先進飛機相繼亮相,神龍見首不見尾,唯獨新一代隱身轟炸機遲遲沒有動靜。時至今日,國產隱身轟炸機進展如何?對於這個問題,外界有著不同的猜測和解讀。但可以確定的是,目前研發團隊已經先後突破了七項關鍵的核心技術。

第一項技術是突破了轟炸機的氣動布局和結構。目前為止,世界上最先進的轟炸機為美國B-2隱身戰略轟炸機,該戰機的前端為直角三角飛翼設計,不在「馬赫錐」的氣動範圍之內,翼尖與氣流方向並不平行,並且飛機沒有垂尾,飛行時利用減速板-方向舵控制轉彎,因此在一定程度上限制了飛機的超音速性能。

B-2轟炸機的設計理念在於強調隱身和突防能力,最主要的特點就是低可偵測性,這一設計理念和作戰方式與俄式轟炸機是不同的。俄式轟炸機最具代表性的就是圖-160遠程戰略轟炸機,該戰機以高空亞音速巡航和低空亞音速、高空超高音速突襲為主,最顯著的特點為翼身融合設計和可變後掠機翼,其龐大的身軀絲毫不會影響到它的速度,可以像利刃一樣刺穿戰場上的對手。

B-2轟炸機與圖-160轟炸機代表了兩種不同的設計理念和作戰方式,顯然中國的隱身轟炸機在設計時參考了B-2轟炸機的路線。我國的研究團隊在研製隱形轟炸機時,充分研究了B-2的氣動布局和整體設計,並在此基礎上加以優化,前端布局採用銳角三角形設計,同時降低了機翼厚度,在兼顧隱身的同時,更能符合快速突防的需求。

第二項技術是攻克了飛翼式飛機臨界機翼的設計。大型飛機的機翼在研製過程中必須解決好一系列高速空氣動力問題,採用超臨界機翼的飛機,可以使機翼推遲高亞音速飛行時阻力急劇增大的問題。B-2轟炸機採用飛翼式布局,機體也是飛翼的一部分,除了翼尖外,整個外翼段沒有錐度,都為等弦長機翼。如何做到機翼在亞音速飛行下翼尖不失速、氣流不分散,如何提高臨界馬赫數等問題,都是我國在研製下一代隱身轟炸機時要面對的問題。

第三項關鍵技術在於解決飛翼式飛機的電傳飛控問題。B-2的飛翼式結構要保持空中的飛行姿態,並做出各種飛行動作,需要計算機根據控制率聯動控制,假如計算機全部死機,飛機就無法正常飛行。B-2機翼外緣的減速板可不對稱開裂,作為方向舵使用,飛翼後緣有9塊大型操縱翼面,其飛控軟體的編寫既是重點,也是難點,難度比常規飛機大很多。我國在攻克了這一難點後,可在氣動控制領域打下良好的基礎。

第四項關鍵技術為突破轟炸機的隱身塗層。B-2轟炸機表面覆蓋著一層特殊的彈性材料,這種材料至今仍是高度機密,它可以使機身表面保持均勻電導率,以此減少接縫處的雷達波反射。B-2轟炸機除了能避免雷達波的偵測外,發動機位置也做了熱量規避,從而實現更好的隱身效果。我國在研製殲-20隱身戰機時,攻克了隱身塗層技術,表面的吸波材料換了三代,一代比一代強。雖然我國下一代轟炸機的隱身塗層和殲-20不一致,但也已經被設計團隊所攻克。

第五項關鍵技術在於攻克了全三維數字化設計和電子協調樣機。我國在突破了這項技術後,在研發初期節省了大量的成本,提高了設計效率。這項技術是將飛機各個系統進行模塊化劃分,從幾何體的參數化定義方法入手,在專業軟體中建立相應的三維模型,調入所需要的功能模塊,最終組成數字化樣機。從數字化樣機過渡向實體飛機,可實現無縫銜接,省時省力,效果顯著。

第六項關鍵技術,是攻克了多成員多任務系統駕駛艙的設計。B-2轟炸機乘員編製為兩名,飛行員位於左側,任務指揮官位於右側,飛行員負責操控飛機,任務指揮官負責導航和武器投放,每個乘員前方都有四個彩色顯示器。導航由兩套系統組成,每套系統都可單獨導航,如果同時開機將會獲得更高的精度。執行遠程轟炸任務的難度要遠高於常規轟炸機,因此多成員駕駛艙的設計非常重要,我國此前在這一領域技不如人,如今迎頭趕上,在新一代轟炸機中將得以應用。

最後一項關鍵技術,在於攻克飛機進氣道的設計。B-2轟炸機的發動機埋在機翼內,飛翼上表面進氣口為扁平設計,可保證雷達波無法從上方直接照射到發動機,也不會從下方照射到發動機。進氣道為彎曲設計,在低速飛行時,發動機正前方有四個菱形輔助進氣門,可增加供給發動機的空氣流量。我國此前並未涉及這方面的技術,如今被成功突破,意義非凡。

我國下一代戰略隱形轟炸機成功突破了七項關鍵技術,但發動機仍然是一道難關。無奈的是,發動機一直以來都是我國飛機製造業的痛點,不少項目都因為發動機的問題黯然下馬,如果下一代轟炸機採用和B-2類似的發動機布局,那麼渦扇-10和渦扇-15就是可選的發動機類型。如果一切順利,想必用不了多久,我們就能看到中國下一代轟炸機閃亮登場了。

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