在战斗机的设计中,各方面性能常常相互矛盾、彼此掣肘。如何平衡它们,是贯穿战机研制过程的核心工作。而一款飞机的总体设计成功与否,极大程度上就取决于各方面性能规划,协调取舍是否合理。
而随着技术的进步,很多矛盾可以被缓解、甚至自行消失。而战场环境的变化,也会导致作战效能和生存能力更侧重一些特定的性能——这是不同时代战斗机的总体设计中,核心侧重方向存在差异的关键。
如果谈及未来隐身战斗机的发展,这样一个话题是无法避开的:
是否值得花费更多的力量,在当前的基础上,进一步提升飞机的机动能力?
隐身为什么会与飞行性能发生冲突?
为了避免照射过来的雷达波形成显著的回波信号,隐身飞机对于外形的设计有着严格的要求:
比如要尽量避免直角的线面相交形成典型的角反射器特征、尽量避免空腔,特别是近似于波导管的深腔反射、尽量避免不连续的缝隙和凸起、尽量保证外形的简洁,等等。
F-117隐身战斗机
举例来说,为了避免进气道形成的强烈空腔反射,在技术能力非常有限的F-117时代,设计师采用的方法是用开满孔洞的格栅封住进气口,通过对雷达波的堵塞实现简化处理。但是,这种设计对于进气能力有着极大的损害,根本无法应用于高速和高机动飞机。
直到电磁计算能力和吸波材料进步之后,可以通过异型截面的扭曲空间设计,配合吸波材料,让雷达波在进入进气道后就像掉进黑洞一样,在内部反射过程中不断被吸收衰减,才有了催生类似F-22超声速高机动隐身战斗机的技术基础。
但是对于高机动飞机来说,进气道问题的解决,只是消除了最基础最前置的动力系统障碍。它必须还要有各种气动控制面,乃至于矢量推力调节机构的协同工作,才能在飞行力学上实现飞机进行各种机动动作所需的受力状态。
F-22隐身战斗机
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