据《南华早报》报道,中国正在研发歼-36的航母舰载版,这款第六代隐形战机以其三引擎、无尾翼的飞翼设计引发全球关注。然而,将这一设计应用于航母舰载机面临巨大技术挑战,尤其是在航母着舰环节。以下从技术角度分析歼-36舰载版难以实现降落航母的原因。
无尾翼飞翼设计的控制难题,从美国放弃X-47B就能看出来,因为美国人一直无法克服其着舰可靠性问题。美国后来发展的无人“黄鲷鱼”无人加油机,仍然使用带有垂尾的传统气动布局。歼-36采用无尾翼的飞翼布局,以优化隐形性能和空气动力学效率,但这种设计在提升作战半径和全向隐身性能方面非常优势,但也会显著增加了着舰难度。传统战机依靠尾翼的水平安定面提供俯仰控制,而歼-36缺乏这一结构,其的依赖升降副翼、俯仰襟翼和扰流槽导流板等冗余控制面。这些控制面在高动态环境下容易相互干扰,产生不稳定的力矩,导致飞机难以维持精准的飞行姿态。航母甲板与陆地机场的不同在于一直会动,舰载机的着舰要求飞行员在短时间内精确控制飞机高度、速度和姿态,任何微小的控制偏差都可能导致失败。所以,仅这一项差异就可能是飞翼式舰载机最大的瓶颈。
第二,航母还有尾流紊流的干扰问题。航母后方的「空气流场效应」是另一个关键挑战。舰尾产生的涡旋紊流会干扰飞机的飞行路径,尤其对无尾翼设计的歼-36影响更大。由于缺乏传统尾翼的稳定作用,歼-36在紊流中更难以保持稳定的俯仰和偏航控制。这种干扰可能导致飞机在接近航母甲板时偏离预定下滑道,增加着舰风险。
第三,传统着舰系统也未考虑无尾气动布局,进行指挥控制 也面临难题 。传统舰载机的着舰系统依赖预设的空气动力学数据库,通过自动控制调整飞机的姿态和路径。然而,歼-36的激进设计使得这些数据库的可靠性下降。中国团队的研究论文指出,传统系统无法有效应对无尾翼布局在复杂环境下的非线性空气动力学特性。这要求全新的控制策略来适应歼-36的独特设计。
为应对上述挑战,中国航空工业集团成都飞机设计研究所与南京航空航天大学合作,开发了一种「直接加力控制」系统。该系统通过雅可比矩阵实时计算控制面调整,结合「固定时间干扰观测器」模块,摆脱对传统空气动力学数据库的依赖。这种方法将飞行路径调整与飞机姿态解耦,使飞行员能直接控制升力而不影响俯仰稳定性。尽管这一技术展示了突破潜力,但目前仍处于早期研发阶段,距离实际应用尚需时间验证。
中国未来开发10吨级航母是历史的必然,而歼-36舰载版的研发对提升中国海军的远程打击和隐形作战能力具有深远意义。然而,无尾翼飞翼设计在航母着舰中的控制难度、尾流紊流干扰以及传统系统的局限性,使这一目标面临严峻挑战。尽管「直接加力控制」等创新技术为解决这些问题提供了希望,但技术成熟度和实际部署仍需长期努力。所以,我个人更看好沈飞的翼尖者转方案成为重型舰载机的前景。
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