主题：【原创】给猪装上翅膀（一）（完） -- 晨枫

谁说美国人不作秀？

以老带新，还是承前启后？

B-2的例子比较极端，高机动性战术飞机很难照搬B-2的技术思路，至少就不能用背部进气道，不然拉一个大攻角的机动，发动机就断气了。F-22作为美国下一代的主力战斗机，必须保持优异的机动性，同时可以适当降低全向隐身的要求。F-22同样采用连续可变曲率的复杂大弧面，但飞机的基本布局还是比较常规的。为了减少机头锥和机身的圆截面的较强雷达反射特征，F-22首创近似菱形的机头锥截面和机身，达到“以角代面”，机头锥侧面尖利的折缝在气动上起到了类似F-18的前缘边条的作用，整个机身侧面地折缝在电磁上也起到类似B-2的扁平、尖利边缘的作用。

在未来的20年里，F-22将是一个熟悉的身影

F-22的前机身呈现明显的菱形截面，机身侧面这条皱褶和Tacit Blue的那条边是一个意思

就垂尾而言，无垂尾或V形尾布局的隐身效果最好，但机动性受损失。无垂尾布局可以实现转弯、升降和横滚，但高机动性就谈不上了。V形尾要好很多，但控制面动作时，不可避免地同时产生偏航力矩和横滚力矩，必须由副翼做反向横滚，加以补偿。这种进两步、退一步的控制方式效率低，机动性也不及常规的垂尾和平尾分开的布局。所以，用V形尾的YF-23出局了，而入选的F-22采用外倾的双垂尾和平尾的组合，以保证优异的机动性。

采用双垂尾加平尾的F-22

采用V形尾的YF-23

F-22是自F-111以来第一个采用机内武器舱的战斗机。F-111采用机内武器舱的目的是减少外挂阻力，增加速度和航程。F-22的目的则是隐身。机内武器舱尽管隐身性能好，但有容量较小、对武器的尺寸和形状有较大限制的缺点。由于贴近机身，气流流场复杂，而不是在气流流场相对干净的翼下，武器的发射和分离技术要求比较高。如果一件武器没有正确地弹射出去，后面的武器可能也无法弹射出去，对舱门的动作可靠性也要求较高。在隐身要求不高时，F-22可以在机翼下增加可拆卸的挂架，增加武器的挂载量。

要是舱门卡住了，或者一件武器投放不成功，麻烦就大了

F-22采用弯曲的进气道，以增加入射雷达波的反射次数，并在每次反射中吸收掉一点能量，最终的回波就会削弱很多。采用弯曲进气道的战斗机很多，但F-16的Ｓ形进气道只能遮挡发动机正面的６０％，而台风的“驼峰”形进气道则可遮挡几乎１００％，F-22的同样如此。

比较一下进气口和喷口的位置，不难看出，F-22的进气道是在水平方向上弯曲的

高度保密的B-2“首映式”，百密一疏，让航空杂志Aviation Week & Space Technology的一个记者雇了一架小赛斯纳，闯入禁区，拍下了这张照片。本来神神叨叨的不让看这个角度，不让看那个角度，这下子，最重要的角度彻底“春光乍泄”。

你要是空军的作战计划人员，看到这张照片会不会口水狂流？

诺思罗普公司在和洛克希德竟标F-117失败之后，转攻隐身要求更高的隐身轰炸机。B-2设计之初是按全向宽频带隐身、高空、远程设计的，要求可在开战之初穿越完好的苏联防空体系攻击核目标并安全返航；具有和U-2相仿的巡航高度，以超过几乎所有战斗机的实用升限，并且增加武器投放的距离；可不用空中加油就从美国本土出发攻击苏联境内的纵深目标。雷达吸波材料的有效频段有限，F-117那样的多面体隐身技术达不到全向隐身的要求。在诺思罗普公司为这个全向隐身焦头烂额的时候，诺思罗普的电磁学怪才Fred Oshira带一家人到迪斯尼乐园游玩。随身带着一团橡皮泥，坐在板凳上看孩子兴高采烈地转“转转茶杯”时，随手捏出一个上圆下平、像二战时期英国的锅盖式钢盔一样的形状，圆滑的上表面向周边展沿开来，一直到尖锐的周边。这样，入射的电磁能量的散射大量减少，而是变成表面波，沿弧面向周边“流散”。尽管最终遇到边缘还是要远路返回，但如此劳师远征，来回一跑，在流动的过程中一路按指数规律衰减，形成回波的时候也是强弩之末了。这个隐身原理比F-117的多面体要先进很多，既达成全向隐身，又减少对气动设计的影响。这决定了B-2的基本形状：上圆下平。B-2时代更为先进的计算能力使连续可变曲率的复杂大弧面成为可能，在隐身和气动性能之间达到完美兼顾。

诺思罗普为研究全向隐身而研制的Tacit Blue研究机，被戏称为“鲸鱼”，像不像？别看样子奇奇怪怪的，这一条边可是作用大大的，把电磁波的能量像水银泻地一样地化为无形。

B-2也遵循Tacit Blue上开发出来的设计原理，上圆下平。

隐身要求外观尺寸最小，高空飞行要求展弦比、翼展、翼面积最大，远程突防要求机内载油量最大。自然，如果所有的机身结构都用来产生升力和用来装载人员、燃油和有效载荷，就可以省却既不产生升力、又产生阻力的传统的筒形机身，这就是飞翼了。飞翼最大的问题是尾翼（或等效的控制面）和机身重心之间的距离减小，控制力矩减小，飞行控制难度大大增加。诺思罗普在40年代就开始研究飞翼，就是因为飞控过不了关而放弃，直到80年代线控增稳的出现，才成功地实现了实用的飞翼。飞翼和一般概念上的飞机的形象差别实在太大了，B-2通体乌黑，又喜欢在若暗不明的夜空出没，孤陋寡闻的人看到B-2在的黑暗的天空中悄无声息地滑过时，一定以为见到鬼了。飞翼的结构效率是显著的，B-2的翼展和波音707差不多，长度只比F-15稍长，但是载弹量和航程和B-52相当。

比较B-2和KC-10加油机的尺寸差别

孤陋寡闻又迷信的人，会不会觉得看到了鬼？

早期B-2的方案模型，上为有双垂尾的方案，中为双垂尾向外移动并减小，配以翼尖控制喷嘴的方案，下为最终方案，喷口后为气动控制面。

但注意和B-2的差别：在风洞研究中发现，气动控制面的控制力矩实在太小，结果把控制面后移，B-2的后半部形成了独特的双W形。

B-2的另一个重要特征是无垂尾。B-2没有用矢量推力，但它的副翼其实是上下两片，可以分别向上下打开。需要时，将一侧的副翼上下同时打开（以避免不需要的横滚力矩），而另一侧保持关闭，就形成不对称的阻力，达成偏航控制。两边同时打开时，就作为减速板使用。一面打开上面的一半，另一面打开下面的一半，就达成横滚控制。据说在“战斗状态”时，为了最大限度地减小雷达特征，B-2改用两侧发动机的差动推力来控制偏航。无垂尾布局对于隐身的重要性不言而喻，已有多种未来隐身飞机的方案采用无尾飞翼的布局。

没有垂尾的B-2确实正面和侧面的“投影面积”极小

B-2着陆，注意打开的减速板

B-2也将发动机深深地埋入机体（机翼）内，从外界入射的雷达波不可能从任一方向直接照射到压气机的叶片。

容易看到，B-2的发动机深埋于机体之内，进气口前缘作了锯齿处理，角度和机翼前后缘都是对齐的。座舱风挡前可以看到一排排的圆东西，这是测量空速用的压力传感器，用上下左右不同压力传感器的差压，测量空速和航向、姿态的变化。一般飞机都用一根尖尖的伸出来的探针一样的空速管，B-2为了隐身，在这么小的细节上也不放过。

这肯定是哪个人吃多了撑着了，闲来无事、打发时光的作品，但对于深入重兵防守的敌后、攻击重要目标来说，B-2确实可以节约很多护航和电子战支援的飞机，使出击更及时，而不必等待调集支援飞机才能出动。从这个角度讲，一架B-2确实可以顶一队F-16。