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主题：【原创】下一代战斗机技术展望（1）没有垂尾的战斗机(下) -- TopGun
家园 【原创】下一代战斗机技术展望（1）没有垂尾的战斗机(下) TopGun:【原创】下一代战斗机技术展望（1）没有垂尾的战斗机(上)
麦道公司的无垂尾战斗机试验机X-36综合了两种方向控制手段：发动机推力矢量和开裂式副翼/减速板/方向舵。其中发动机横向推力矢量是通过偏转位于扁平喷口内的导流片实现，而开裂式的多用途控制面则与已经装备美军的B-2隐身轰炸机类似。
下图是飞行中的X-36，请注意其翼梢后缘略微张开的开裂式副翼/减速板/方向舵：
外链图片需谨慎，可能会被源头改B-2作为仅仅以亚音速飞行的飞翼，其翼展大于飞机的长度。在这种非常宽的飞翼翼梢用开裂式副翼/减速板/方向舵可以在巡航和非剧烈机动时实现非常有效的方向控制。请注意下图中B-2翼梢的开裂式副翼/减速板/方向舵：
外链图片需谨慎，可能会被源头改但是超音速的战斗机的翼展绝对不会象B-2那么大，而且需要做非常剧烈的机动动作。这就是为什么B-2可以用开裂式副翼/减速板/方向舵作为主要的方向控制手段，而X-36则必须额外加上发动机推力矢量才能满足要求。从下面两图中俯视图的对比上，可以看出亚音速飞翼B-2和验证超音速战斗机技术的X-36在翼展与机身长度对比上的巨大不同：
外链图片需谨慎，可能会被源头改
外链图片需谨慎，可能会被源头改下图是波音公司在较早时设想的一种舰载战斗机想象图，这个方案也是综合了发动机推力矢量和类似开裂式的控制面。请注意机翼上表面有扰流板。当这个扰流板张开并且机翼的副翼下偏时（有些情况下后缘襟翼也可以参与下偏），可以起到与开裂式副翼/减速板/方向舵同样的作用：
外链图片需谨慎，可能会被源头改类似的，X-47舰载无人机也是利用上翼面扰流板与副翼下偏配合实现方向控制。当然，X-47作为无须进行复杂的、剧烈的机动动作的大翼展飞机，可以凭此作为主要方向控制手段，而战斗机则必须有其他手段配合。下图是X-47，其大张的上翼面扰流板与下偏的副翼此时不但用于方向控制，也用于在着陆中的减速：
外链图片需谨慎，可能会被源头改波音公司最近又公布了一些下一代舰载战斗机的想象图，这些图的一个共同特征是没有垂尾。下面三图是第一种下一代舰载战斗机的想象图和模型照片：
外链图片需谨慎，可能会被源头改
外链图片需谨慎，可能会被源头改
外链图片需谨慎，可能会被源头改下图是第二种，同样没有垂尾。这是既可以有人也可以无人驾驶的战斗机：
外链图片需谨慎，可能会被源头改上面两个无垂尾战斗机方案的发动机喷口非常奇怪，我觉得波音公司为了不泄露技术窍门而“艺术”地掩盖或修改了一些内容。不过虽然看不出喷口的具体操作方式，我觉得其原理不外乎下面三种方式：
1， 本文（上）和（下）中提到的直接用推力矢量；
2， 本文（上）中提到的采用喷口后操纵面利用喷气和引射气流操纵飞机；
3， 同时用上述1和2。
对本文的（上）和（下）做一个小结：
一， 下一代战斗机很可能没有垂尾。原来垂尾的功能主要由或单一使用、或综合使用下面四种方式来实现：
1， 发动机推力矢量；
2， 综合利用发动机喷气和引射气流的控制面；
3， 机翼上能起到与开裂式方向舵等效作用的多控制面的配合偏转；
4， 在机头或前机身喷出发动机压气机引气。
二， 当采用在机头或前机身喷出发动机压气机引气的方式时，一个额外的收益是通过调节这种喷气可以控制流经机翼和机身的涡流，从而实现一些高难度的机动。
TopGun:【原创】下一代战斗机技术展望（2） DSI的进一步发展
本帖一共被 3 帖 引用 (帖内工具实现)家园 送花，无尾翼设计目前看是不是有点超前？ 战斗机毕竟要完成复杂的机动动作，完全无垂尾对飞控系统要求太高了，加上垂尾实际上对RCS的影响不算大，因此我个人认为下一代机上取消垂尾可能性不大。当然这个设计对于无人机、巡航导弹、轰炸机的设计还是有很高的参考价值的，前提是他们不需要做高机动动作。
家园 谢花。无垂尾的确超前。强调三点： 1、下一代战斗机很可能取消垂尾，而取代垂尾的方式可以完成垂尾很难实现的一些作用。比如在低速、过失速、大过载情况下，垂尾的效率急剧下降甚至失效，而诸如推力矢量、机头喷气、引射控制之类的方法却在这些状态下有很好的操纵效率。这意味着没有垂尾的战斗机有更强的机动性；
2、垂尾的存在增加了阻力、增加了结构重量。所以取消垂尾的好处绝不仅仅在隐身。取消垂尾导致的阻力降低和减重无论对提高航程、载弹量还是机动性都非常有利；
3、本文中提到的垂尾代替方式反而对轰炸机之类不需要高机动的飞机意义不大。因为这些代替垂尾的方式可以完成垂尾在高机动中难以实现的功能。
家园 不过目前看无垂尾设计还都用在无人机上 无垂尾设计：B-2轰炸机；V字尾：捕食者、全球鹰无人机。战斗机目前还没有用无垂尾的。