飞翼 【航空科普】为什么世界航空强国都在玩飞翼？

盘点一下近几年出现的先进隐形无人攻击机、侦察机甚至加油机，很多都是采用飞翼布局。美国的B-2和最新的B-21载人轰炸机无一例外地采用了飞翼布局。为什么那么多国家关注有翅膀飞行的飞机？这源于飞翼布局的几个固有优势。

美国船上无人驾驶油轮的选择包括飞翼方案。

第一个优点是亚音速时的高升阻比。这是早在20世纪40年代人们探索飞翼布局飞机的主要动力。飞翼的布局接近升力体的概念，几乎每平方米都用来提供升力。它取消了传统飞机的垂尾和平尾机身，并且由于典型的翼身融合设计，大大减小了浸湿面积的空气摩擦阻力越大，飞机摩擦阻力越小。

布局也减少了头部迎风面积，机翼与机身的干扰，以及干扰阻力和诱导阻力。在同等条件下，全机亚音速巡航阻力仅为常规飞机的三分之一。从另一个角度来看，升阻比和飞机的湿展弦比。湿面积比越大，月末升阻比越高，展弦比也越高。在相同展弦比下，浸润面积小的飞机会有较高的巡航升阻比。而飞翼布局只是润湿面积小而已。此外，较大的机翼面积大大降低了单位面积的机翼载荷，整机重量分配更加合理。

虽然Vulcan轰炸机的展弦比只有3.0，而B-47的展弦比却高达9.4，因为Vulcan可以认为采用了变形飞翼布局，其浸润展弦比很低，两种轰炸机的升阻比相等。

高升阻比意味着在相同的飞行重量下，巡航阻力更小，所需的发动机功率更小，对发动机推力的要求降低。以B-2和B-52为例。最大起飞重量220吨的B-52使用八个发动机，推力17000磅。最大起飞重量为150吨的B-2A只装备了四个最大推力为19000磅的F118- GE-100发动机。

其实这个引擎是F110的非增强版。后者最新型号F110-GE-132的增推力已达到142 kN。F118和F110都是在F101的基础上改进的，采用了新的低压压缩机。可以理解为B-2A使用了四个没有加力的战斗机发动机。

飞翼不需要高发动机推力。B-2所用的F118是在战斗机发动机的基础上，通过取消加力来改进的。除了被B-2使用之外，还有一种型号对U-2的推力有所降低。

上述优点使飞翼布局的飞机比传统飞机具有更高的升阻比，节省更多的动力和能耗，航程更长，飞行时间更长。

欧洲雷神无人机。

这一点也可以和B-2，B-52相比。虽然B-52是几十年前设计的，但其实它的升阻比也不小，估计超过25。对于亚音速飞机，巡航时的主要阻力是诱导阻力，减小诱导阻力需要增加机翼展弦比和减小后掠角。目前一些长航时无人机几乎都采用大展弦比的平翼，就是这个原因。

就翼型而言，采用弯曲翼型、增加前缘半径和相对厚度都有利于减小诱导阻力。但是B-52把这些设计发挥到了极限，采用了大展弦比的机翼，对巡航经济非常有利。到目前为止，B-52是轰炸机中机翼展弦比最大的，解决了巡航速度和巡航经济的矛盾。它的最大射程是美国现役三架轰炸机中最远的。

然而，由于展弦比小得多，B-2获得了与B-52相当的升阻比，这显示了飞翼的优势。B-52H航程长，因为载油量大，涡扇发动机涵道大，经济性好。

法国神经元无人机。

第二个优点是隐身性能好。一般来说，飞机最强的雷达反射源主要是空腔反射、二面角。)，机身和机翼前缘形成的曲面或镜面反射以及机翼和尾翼前缘的边缘衍射。

飞翼布局飞机隐身性能好。

由于机翼表面与机身高度融合，飞翼表面由光滑连续的曲面组成，几乎没有空空腔、锐角、凸起等强雷达反射源，在外形设计上非常有利于隐身。特别是取消了垂直尾翼，减少了飞机较大的雷达反射源。此外，设计中应尽可能遵循平面和直线平行的原则，尽可能减少雷达截面积的峰值数量。采用先进的复合材料和吸波涂层，携带S形处理的进气口或进气格栅，可以进一步提高飞机的隐身能力。

RQ-170的飞翼布局使用了一种不如叶尖的机翼。隐身性能略逊一筹。

以B-2A轰炸机为例，其平面剖面由12条平行直线组成，整个外翼段为等弦长机翼，前缘平行于后缘，翼尖在另一侧。翼尖与另一个机翼的前缘平行。机身尾部后缘呈W型，与两侧机翼前缘平行。

第三个优点是内部空利用率比较高。由于采用翼身融合的飞翼，没有传统意义上的尾翼和机身。从机身内部看，充分利用了翼身融合部分空。与其他布局相比，在几何尺寸相同的情况下，飞翼布局的设备和油料更多，但这也是相对而言的。

B-2轰炸机是美国三架战略轰炸机中最小的一架，但它携带的炸弹很多。

B-2A Block版本30可以通过旋转吊架在内置炸弹舱中安装16枚Mk 84“吉达”炸弹。不使用旋转吊架就可以携带多达80枚500磅的Mk 82或GBU-38 JDAM炸弹。

另一方面，最近完成“1760内部武器舱”升级的B-52H，采用数字接口和旋转式发射装置，内部武器舱只能搭载20枚AGM-158B巡航导弹或24枚500磅JDAM炸弹。要知道，B-52H的最大起飞重量比B-2轰炸机多70吨。当然，B-2和B-52的载油能力差距很大。而且B-2的总体载荷系数没有B-52高，主要是因为B-2考虑了隐身约束，机翼展弦比比较小，不能外挂。