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发动机倒着装,欧洲新型隐身无人机设计太奇葩

发动机倒着装,欧洲新型隐身无人机设计太奇葩

  • 分类:技术展品
  • 作者:
  • 来源:
  • 发布时间:2020-01-08 14:57
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【概要描述】

发动机倒着装,欧洲新型隐身无人机设计太奇葩

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本月早些时候,空中客车集团在德国南部Manching进行的年度媒体商业简报会上对外公布了一款秘密研发了10年的“低可探测性无人机测试平台”(Low Observable UAV Testbed,LOUT)。这是一项早在2007年就由内部资金启动的机密项目(当时还是MBB/EADS公司),2010年德国国防部与其签署合同,之后在Manching和不来梅以鼬鼠工厂模式开发。从外形上看,该机和近些年国际上比较流行的隐身无人机似乎差别不大,但是仔细观察你会发现该机的几个很有意思的特点,其中就包括其倒置发动机方案。

 

LOUT使用了飞翼布局方案,这种单后掠菱形方案被美国人称之为风筝型。先说说这个空中客车公司,大家都知道我们乘坐的很多客机都是空客的飞机。原本空客公司只是欧洲宇航防务集团的一个子公司,后来因为空客可能名声更大,或者为了宣传空客,集团就直接改名叫空中客车集团了。由空客在德国子公司研制的隐身无人机验证平台是一种近年来非常常见的飞翼布局无人机,这个验证机机长12米,翼展12 米,重约4吨,尺寸和BAE系统公司的“雷神”验证机相当,其全尺寸飞机据称有20吨重。按照美国人的说法,这种构型叫风筝构型,有点像美国的早期的X-47,外形呈菱形(diamond-shap,菱形翼和钻石形翼就是从这个词而来),当然也不是正规的菱形,因为菱形的四边是等长的,而这个飞翼的后缘要比前缘短些,后缘前掠角也比前缘后掠角小,所以不是严格意义上的菱形,真正意义的菱形翼YF-23的才算。飞翼布局是近年来各国隐身无人机普遍采用的一种布局方式,隐身性能好,亚声速巡航效率很高;LOUT 的隐身频段涵盖VHF到Ka波段,可以说从米波到毫米波基本都涵盖了。但是,这个LOUT的布局和之前的无人机验证平台相比有两个很有意思的特点。

 

从这张图可以看到,其无附面层隔道进气口位于后缘附近,发动机很可能位于其前方,反向安装。它是一种无人机,但是看上去还有一个透明的座舱盖,这个座舱盖特别像F-22的座舱盖。不过按照空客的说法,这个透波的座舱盖主要用来测试一些传感器用,并不意味着座舱里面有人,但是这一点非常值得怀疑,因为这种布置方式会给整机设计带来非常大的影响。目前各国推出的飞翼型隐身无人机基本都采用位于机头中央上方的背负式S型进气道和单发设计,包括俄罗斯S-70验证机以及中国已经公开的多种飞翼无人机以及美国的X-47系列、RQ-170以及欧洲的“神经元”等等。大家都这样设计本身就说明这种设计的优势,因为这个体量的无人机通常使用一台发动机就行了,没必要搞两个进气道,这样无疑会占用更大空间;但是这个位置让给座舱盖之后,意味中间通道无法用于进气。当然,这个座舱盖很可能是确认采用两套进气系统后按上去的。但无论这个验证机是否是无人机,这种布置方式都是非常适合带有座舱的有人驾驶飞机的。如果这种飞机使用两台EJ200级别的发动机,那么其最大起飞重量30吨左右是没有太大问题的。当然,考虑到其全部内置的武器,所以有消息称其为20吨级飞机,也是可能的,但如果是一种20吨级的飞机,理论上安装一台发动机也够了,还省下了比较大的空间和重量。

 

据称,该机的座舱盖只是个摆设,并不意味着该机有飞行员,当然,也并不意味着它肯定没有飞行员。第二特点是两个背负式进气道的进气口特别靠近后缘。按照常规的布置方式,其后方很难布置发动机了。如果采用正常的布局,比如说B-2那种,进气口应该更加靠前,所以有分析人士认为,该机采用了所谓的倒置发动机方案,也就是让发动机喷口朝前安装。这样,发动机安装于进气口的前方,然后进气口通过一个U型的管道为发动机供气,向前的喷口再通过一个管道,将气流引导到翼身融合体的后缘的缝隙式喷口处。其好处是隐身性能好,发动机深埋于机体内,前后叶片都不会被照射到,进气道弯度更大,发动机叶片不会产生前向反射,而且燃气经过更长距离的排气系统的降温,将大大降低红外辐射,从而提高了红外隐身能力;当然它的缺点也是很明显的,通常来说会降低进气和排气的效率,并且占用了大量机内空间。所以,这种方式还是很罕见的。当然,发明这种倒置发动机安装方案的并非是空客,之前“反向安装矢量发动机推力”项目曾对这一技术进行过尝试,这其中的得失,恐怕只有项目参与者明白。

 

另外,这架无人机模型目前主要用于测试隐身技术和隐身开发、评估软件。其测试的技术包括隐身结构、隐身涂层、隐身外形、结构冷却、射频信号控制等等,空客提供的资料中,还有对俄罗斯的苏-57战机的建模分析。所以该机很可能并非一种飞行试验平台,所以在隐身上采取一些极端做法,也并不意外。

来源:凤凰网

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