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楼主: 万磁王

神秘的MQ-25“黄貂鱼”

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 楼主| 发表于 2018-6-14 10:40:05 | 显示全部楼层
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  AE3007N是90年代的设计,得到双发的塞斯纳“奖状X/X+”和巴西航空“传奇600/650”公务机的采用,也是诺斯罗普“全球鹰”的发动机,美国军用型号F137,所以可靠性和军用认证不是问题。但在舰载机发动机中这依然是独特的,与舰上保障体系还是不一致,所以在这一点上还是不如洛克希德方案的F404。不过AE3007N的核心发动机与MV-22“鱼鹰”的AE1107(美国军用型号T406)相同,问题也没有那么大。
  尽管通用原子和洛克希德方案都有UCLASS的渊源,波音方案可算直接来自UCLASS。这在独特的“地坑”一样的下沉式进气口设计上反映出来。波音方案的进气口不仅在机背,而且与上表面齐平,除非俯视,在任何其他角度都不可能看到进气口。这是最极端的隐身设计,诺斯罗普早年的Tacit  Blue隐身技术研究机采用的是类似的设计,当然要更加粗陋一些。
  下沉式进气口要保证可靠进气是巨大的挑战。在理论上,只要发动机开动起来,开始抽吸,就可以建立稳定的进气气流。在实际上,发动机本身就对进气的冲压作用有所期望,这与可靠进气需要发动机的抽吸是矛盾的。在Tacit  Blue时代,地面启动时,需要一架C-130停放在前面,用螺旋桨为Tacit  Blue的进气口“鼓风”,才能可靠地启动发动机。饶是如此,依然不可能做大迎角或者机动飞行,实在是无法保证可靠进气。
  波音在CBARS已经没有隐身要求的情况下,依然采用这一科幻级技术,显示了巨大的信心。波音是如何解决这一难题的,现在还是个谜,可能采用了某种引射控制技术,像引射控制(而不是挡板控制)的发动机推力转向一样。也可能是机头具有像潜艇在水面航行时一样的上浪作用,利用精巧的气动设计实现了气流对进气口弯曲下沉表面的吸附。
  在基本飞机格局上,波音方案也介于BWB和传统的机体-机翼布局之间。波音对无尾飞翼不陌生,波音“幽灵射线”最后发展成为X-45C。波音的BWB经验更是业界领先,也是NASA的BWB研究计划的执行公司,X-48的试飞都已经结束了。但在JSF计划中被迫在最后一秒钟把无尾三角翼的X-32改为有尾之后,波音对无尾布局上舰敬而远之了。哪怕V形尾,也要有尾。波音CBARS方案是有尾的,采用V形尾。
  波音方案的特别宽大肥厚的机体很接近BWB,但与机翼的对接很清晰,这又不像BWB。前面或者侧面看像一条肥大的鲸鱼,平面呈截稍菱形,内部容积巨大,本身产生一定的升力。大展弦比的细长机翼则具有滑翔机一样的升阻比,特别适合超长航时与超远程飞行。这显然是从UCLASS的要求继承下来的。不过大展弦比机翼不适合翼内油箱,离翼根很近的折叠线更是打消了大容积翼内油箱的一切念想,完全依靠特别宽大肥厚的机体内部容积。折叠段的机翼一般不用作翼内油箱。
  波音方案的浅V形尾翼与相对高大的通用原子深V形不同,顶端与圆滚滚的机体顶点差不多齐平,产生升力的作用因此大于深V形,但方向稳定性就要更多地靠飞控的功力了。波音对浅V形尾翼不陌生,麦道JSF方案就是这样的。
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波音MQ-25与“超级大黄蜂”的尺寸对比

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 楼主| 发表于 2018-6-14 10:40:20 | 显示全部楼层
  波音方案的气动效率还可由机翼看出。同样采用大展弦比机翼,通用原子还需要用翼梢小翼进一步增加升力,波音则不需要。翼梢小翼相当于额外的翼展,代价是更大的阻力,甲板上空间紧张,翼展过大是个麻烦。这不是通用原子无能,而是基本起飞重量更大的缘故。对于飞机来说,一轻遮百丑。
  波音方案的隐身潜力也显著高于通用原子方案,甚至不亚于无尾飞翼的洛克希德方案。扁平菱形机体的周边是符合隐身原则的尖锐折边,低矮的V形尾也接近无尾。细长而平直的机翼是一个问题,但处理得当的话,这也不是致命的。像一张饼子扛着两根筷子的洛克希德RQ-3“暗星”也有大展弦比机翼,从来没有人质疑其超级隐身的性能。
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波音方案的隐身潜力也显著高于通用原子方案,甚至不亚于无尾飞翼的洛克希德方案
  波音对甲板运作的控制方式讳莫如深,但波音对自主技术不陌生,1988年首飞的波音“秃鹰”就是高度自主的长航时无人机。波音购入麦道之后,拥有与诺斯罗普-格鲁曼齐肩的舰载机经验。波音方案的起落架来自F-18E/F,宽大的机体使得轮距很大,较长的机体使得主起落架与尾钩的距离很长,适合着舰使用。
  与另外两家一样,左翼根下是加油吊舱,右翼根下是通用挂架,可挂载副油箱、传感器吊舱或者外挂武器。
  不过波音方案有实物了,但并没有飞起来,也没有明确的试飞计划。波音或许在等待美国海军投资,才开始很烧钱的试飞。波音方案的问题在于与UCLASS联系太紧,设计没有为CBARS最优化。这可以是双刃剑。如果美国海军严格坚持加油机原则,严格以最低成本和最高可靠性出发,波音方案容易落选;但如果美国海军对从CBARS发展出UCLASS  2.0更感兴趣,波音方案的出线希望就大了。从波音角度出发,利用CBARS验证下沉式进气口和在实用中获得认可,是对下一步研发的铺垫。下沉式进气口还对隐身巡航导弹具有特别的意义。
  从美国海军角度出发,放弃一步到位的UCLASS,改为两步走,而第一步为CBARS,这是稳妥的,但第一步也毕竟是为第二步铺垫的。第一步如何向第二步过渡,取决于大型无人机上舰是否顺利。如果这本身最终成为超过预期的挑战,那UCLASS  2.0就要缓一缓了。否则,第一步直接迈到一步半,加速向第二步的过渡,这对美国海军最终是有利的。在近年来数不清的海军战略研究中,超远程、高度隐身的无人作战飞机是未来舰载空中力量的尖刀。美国海军在急切地盼望这一天早日到来,而三个公司正在自己书写自己未来的剧本。
  在现有的三个CBARS方案中,通用原子方案和波音方案处在两个极端,前者最低风险,最低成本,也最低潜力;后者正好相反。洛克希德方案居中。但这不是两全其美的居中,最大的难题是要迈过无尾飞翼上舰这一关。
  隐身是个微妙的问题。三个方案在基本构型上的隐身潜力各有高低,但常见的隐身细节都缺失,可能是为了降低成本的缘故,需要的时候再加回去不是问题,尤其是波音和洛克希德方案。但结合隐身的气动设计就不是想加回去就容易加回去的,所以才有了波音和洛克希德的“不隐身的隐身加油机”这么个怪东西。
  CBARS计划在2017年7月21日批准,10月4日发布RFP,2018年8月将发布最后选择。要求最后入选公司提供4架飞机,2021年首飞,2026年达到初始作战状态。计划订单数量达到72架。
  美国海军的最后选择不仅影响参选公司的命运,也影响未来舰载无人机的方向,值得密切关注。这条黄貂鱼不简单。

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发表于 2018-10-16 09:01:57 | 显示全部楼层
牛逼
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发表于 2019-11-18 22:04:02 | 显示全部楼层
头条上看过这篇文章,介绍的历史很清晰,很有借鉴。老美这条鱼走的还是比较现实可行
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