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大翼展无人机上075的设想

发表时间:2022-09-28 08:14:50

500075的1号舰、2号舰早都服役了,现在3号舰也即将入役。这是平甲板两栖攻击舰,但不是航母。很多人期望这能作为小号航母,但中国没有F-35B那样的STOVL战斗机,加装电弹和拦阻索彻底消除了用两攻作为小航母的低成本优势,而局促的甲板面积使得这样逼鸭子上架的“业余航母”高不成低不就,缺乏战术价值,也没有成本优势。成本起点低不等于成本终点低,大众高尔夫魔改、冒充法拉利,成本早就不是大众高尔夫了。500那用两攻的平甲板起飞、着陆无人机呢?这一般是指中空长航时(MALE)无人机。500MALE无人机留空时间长,飞行高度高(说是中空,实际上可达15000米高空),可携带有用的侦察、监视载荷,也可携带一定的打击武器。MALE无人机一般速度较低,这不是问题,大翼展平直翼不仅低速巡航效率很高,还特别有利于短距起落。但翼展很大在航母或者两攻上运作,起飞、着陆就一扫一大片了。500实际上,翼展太大了,在陆地机场运作也不方便,U-2侦察机的起飞、降落就非常费事,必须有专人开车跟着观察,随时提醒保持水平。500但大翼展不是唯一获得高升力的办法,双翼也可以的,而且不仅可等效于大翼展,实际翼展还较小。500双翼的无人机不是没有,但就是发展不起来。原因无他:双翼只解决了低速下就能起飞和降落的问题,但在空中,阻力太大了。500好在有折叠翼。航母上用折叠翼很久了,但这只是节约占地。如果换一个思路,再折叠一下,高耸的翼尖就弯下来水平了,就相当于翼尖并不搭接的“漏气”的双翼了,有可能在控制舰上翼展的同时,增加有效的产生气动升力的翼面,用较低的速度就升空。升空后,在继续加速中,展开折叠翼,恢复大翼展。着陆前,过程反一反。500差不多就是这个样子的最大的问题当然是折叠翼的刚度。舰上折叠翼并无特别的刚度要求,起飞前已经展开、锁定,刚度也没有问题。但在折叠状态下,是否还具有足够的刚度和强度,以承受气动升力和阻力的影响,这就是未知领域了。估计不能只靠铰链和液压筒,可能需要可收放的斜撑,对折叠的翼段加强、锁定。升空后解锁、展开。由于是无人机,安全要求较低,技术门槛也相应较低。这样的话,MALE无人机也能上舰了,而且甲板较窄的0072、075也可用。海上撒出去大量MALE无人机的话,最大的作用是海空监视和反潜巡逻,察打一体倒是次要的。反舰需要重型导弹,MALE无人机一般只能携带“地狱火”以下的轻型导弹,打大型军舰是挠痒痒了。技术上肯定不简单,外翼段可能还要适当扭转一下,以解决正常状态的扭转角和折叠状态下反转的扭转角的问题。最大的问题还是保持折叠状态下机翼在气动升力和阻力下的稳定性。从重量较轻、成本较低、安全要求较低的无人机上开始用这样的技术,正好。另一个思路是旋转翼。这其实是很有意思的思路,但问题也是多多。500波音X-50“蜻蜓”是已知的旋转翼飞机。在试验中升空了,但很快就没消息了。500在垂直起落阶段,机翼是旋转的;升空后减速,最终锁定,成为固定的机翼在理论上,旋转翼结合了直升机和固定翼的优点,波音也对此抱有很大期望,但在初步试验后,就停止发展了。恶魔就在细节之中。500在旋翼和固定翼之间转换,一侧机翼需要在旋翼和固定翼状态之间180度扭转,否则翼型与相对气流方向就对不上了,但在飞行中的哪一个阶段做这事,就纠结了。旋翼在飞机静止时,用旋翼的转动产生相对运动,产生升力;固定翼需要飞机有一定的速度,才能产生升力。问题是,固定翼的翼型是机翼两侧都向前的,旋翼则需要一侧向前、另一侧向后,这样才能切线方向永远迎风。在旋翼向固定翼转换,或者固定翼向旋翼转换的时候,一侧机翼这么在空中扭转180度是不可思议的,一侧失速立刻导致失控、坠毁。只有采用对称翼型,也就是说,不分向前向后,只用迎角控制升力500典型翼型(下)是不对称的,对称翼型(上)是对称的,但旋转翼需要的不是上下翼面对称,而是前后对称,十分罕见。对称翼型早就存在,气动效率比平底水滴型翼型低。前后对称的翼型单靠迎角产生升力,气动效率更低,并不适合对气动效率要求很高的长航时无人机。不过这解决了翼型扭转问题,容许在旋翼状态逐渐减速后,最后锁定,转入固定翼飞行;或者在固定翼飞行减速后,逐渐转入旋翼状态。但在动力上,需要驱动旋翼的传动和减速机构,还需要固定翼状态的推进系统,两者之间的转换也是一个麻烦。另一个思路是,旋翼无动力,当作旋翼机处理,只有单一的推进动力。500旋翼机不能垂直起落,但能超短距起落,只要几十米就可以。传说中的可以在房顶滑跑起飞、降落就是这个意思。在075上,还有甲板风借一把力,十米滑跑起飞着陆不是梦。取消直升机动力也简化很多,长航时依然不足,但可能是一个有用的折中?为了避免机翼旋转与尾翼的冲突,低置H形尾翼、倒V形尾翼都可以。两攻上起飞、着陆不需要很大的迎角,接近水平的离舰、着舰就行。这样可以降低尾翼与甲板的碰撞问题。如果技术上能解决,旋翼-机翼能折叠翼,不需要双折,像航母上那样单折就可以,在旋翼状态折叠,在固定翼状态展开,那又可以长航时了。与折叠双翼相比,哪一个更有潜力?其实MQ-9B的翼展为20米,075的宽度是38米。扣除舰桥和必要的安全空间,加上一侧机翼可以部份悬空,MQ-9B一级的无人机可能不需要太多改装就能上舰?当然,停机时折叠翼还是必须的。500500075要是能带上十来架MQ-9B一级的固定翼无人机用作巡逻,再带上十来架MQ-8一级的无人直升机用作反潜,已经能干很多活了?那还需要折腾折叠双翼、可固定旋翼这些名堂吗?咳,不是总想着翼展越大越好嘛,更大的翼展容许更大的起飞重量。“全球鹰”的翼展达快40米了,可干的活比MQ-9B多多了。

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