隐身轰炸机为何都是飞翼形状?B2:最早来源并非德国

说到隐身轰炸机,大家都知道美军的B2和B21,还有俄罗斯正在研制的PAK-DA,它们有一个共同的特点,那就是都采用了飞翼气动布局,像只“大蝙蝠”,说到这里,有人可能就有疑问了,为什么隐身轰炸机都要这样设计呢?

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隐形轰炸机为何都要采用飞翼设计?

这得要从飞翼的源头说起了,说到飞翼的源头,肯定又有人要举手迫不及待地告诉大家,B2的源头是二战德国的霍顿HO229,它是世界最早的飞翼战机,外形科幻,堪称真正的黑科技。

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霍顿HO229是飞翼鼻祖?NO

实际上,你错了,飞翼战机的最早源头并非德国,而是苏联。1924年,苏联设计师切拉诺夫斯基研制就出了世界上第一架飞翼BICH-1,随后又制造出BICH-2,它们虽然是没有动力的滑翔机,但造型惊为天人,可谓是开启了一个全新的时代。

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切拉诺夫斯基的BICH-1飞翼滑翔机

在1925年底,切拉诺夫斯基又制造出了有动力的飞翼BICH-3,并在1926年2月成功进行了首飞。而被称为德意志末日科技的霍顿HO229,第一架原型机,差不多要到20年后,即1994年3月1日才能进行首飞,而且首次试飞也是只进行了无动力滑翔。

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有动力的BICH-3

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BICH-3渲染图

从1920年代到50年代,切拉诺夫斯基设计出一系列滑翔机和动力飞机原型,几乎所有作品使用了某种形式的飞翼和往往远超那些时代的设计元素,他甚至设想过研制一种喷气式飞翼战斗机,拦截美国的YB49飞翼轰炸机。

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不要小看苏联设计师的脑洞

不过,切拉诺夫斯基虽然是飞翼的开山鼻祖,但他几乎所有的作品都有垂直尾翼,并不算是纯粹的飞翼。稍晚一点,差不多是1929年,研制B2的诺斯罗普上线了。当然,此时的作品并非B2,而是X-216H。和切拉诺夫斯基一样,X-216H也有垂尾,而且还是双尾撑结构。

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发动机前置的X-216H

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发动机后置的X-216H

诺斯罗普对此也并不满意,因此在1939年,他又着手设计了一款小尺寸的全飞翼验证机,没有垂尾,并得到了美国军方的资助。这架全飞翼飞机名为N-1M,昵称叫吉普。此时,德国霍顿兄弟的HO229才刚刚开始。而诺斯罗普的飞翼则继续一路进化,坚持无尾设计,尺寸越来越大,出现了N-9M、XB35和YB49,乃至最终他的团队研制出了B2和B21。

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复原后进行飞行表演的N-9M

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XB35

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YB49

说了这么多,终于理清了飞翼的发展脉络,无论在苏联的切拉诺夫斯基,还是在美国的诺斯罗普面前,德国的霍顿兄弟只是小学生,他们的作品霍顿HO229从来都不是“飞翼鼻祖”。据说他们曾经去诺斯罗普的公司面试,连初试都没有通过。

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HO229只是小学生

回到我们最开始的问题,隐身轰炸机为何都采用飞翼设计呢?其实,切拉诺夫斯基最早设计飞翼,并不没有考虑隐身问题,纯粹只是为了增加飞机的航程和升力,因为飞翼说白了就是一整片机翼,它可以将每一寸面积都用来产生升力,对滑翔机的性能有着巨大的提升作用。

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飞翼最初是用来增加升力

与此同时,由于飞翼的内部空间比较大,所以非常适合对载弹量有着较高要求的轰炸机,诺斯罗普因此设计出了XB35和YB49这样的产品,而纳粹德国也曾计划在霍顿HO229的基础上,设计放大版的洲际轰炸机,去轰炸美国本土,看中的也是飞翼的航程和载弹量优势。

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B2巨大的弹舱

飞翼真正对隐身起作用的,是因为它没有垂直尾翼,少了一大块反射雷达波的垂直面,而且机身机翼边缘容易做成平行结构,再通过精心设计的机身长宽比,从而实现在雷达波的波峰波谷中“隐身”。不过要想去掉飞翼的垂尾,并不容易,切拉诺夫斯基没有成功,诺斯罗普也曾在这个问题上碰得鼻青脸肿,不得不给YB49加几对小小的垂尾,来实现平衡,最终也没有投入现役。只有等到电传飞控和开裂式襟翼技术成熟之后,B2和B21才能变成现实。

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B2和F15比翼双飞

说到底,不是飞翼选择了隐身,而是隐身选择了飞翼。而且最好的隐身气动布局,也不是飞翼,而是只有四条平行边的大菱形。当然,由于控制技术依然存在问题,大菱形隐身轰炸机目前还不太现实。

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B2的进化路线,最早就是类似大菱形设计

另外,感觉苏联好可惜,雷达隐身理念和飞翼设计都是它最先提出的,却没有引起高层足够的重视,也没有坚持下来,最终为美国做了“嫁衣”,衍生出F117和B2。而至今俄罗斯仍在隐身的道路上越走越远,苏57失败了,未来的PAK-DA前景也不乐观。

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真正的PAK-DA是这样的

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页面更新:2024-03-30

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