冷战时期,苏联还研发过一种非常特殊的战机,那就是苏-47“金雕”战斗机。
从外观上看,这款战机的后方机翼在方向上,和全球其它所有战机都相反。
正常战机的机翼方向都是向后的,但是这款战机的机翼居然朝向前方。
金雕战机的这种“反向机翼”被称为“前掠翼设计”。该型战机整体上采用了“前掠翼+鸭翼”三翼面布局的设计,人类历史上从未有过这种类型的战机服役。
苏联设计这种战机,是为了获得一款低速飞行时机动性非常强悍的战机。
传统采用后掠翼布局的战机,也就是机翼方向向后的战机,在低速飞行时后掠翼容易产生升力不足的问题。
后掠翼的战机要想提升低速机动性,就要提升展弦比(机翼翼展和平均几何弦之比)。从直观的视觉表现来看,更大展弦比的战机,其后方机翼更接近一条直线。更小展弦比的战机,后方机翼更像一个三角形。
大展弦比战机的典型代表,就是美国现役的F/A-18型舰载机。从下图我们能看出,F/A-18型舰载机后方的两侧机翼,在形状上可以说是已经接近长方形了。
小展弦比战机的典型代表,就是我国的歼-20战机。歼-20后方机翼就是非常明显的三角形。
此外中国更早之前服役的歼-8战机,后方机翼的展弦比更小,整架战机的外形已经接近一根棍子。
如果在美国F/A-18型舰载机的基础上,进一步“提升”其展弦比会怎么样呢?结果就是像苏联金雕战机一样,机翼直接朝向前方,成为了“前掠翼战机”。
所以金雕战机这个“前掠翼设计”的目的显而易见,是战机不断追求低速状态下机动性的结果。
从表现上看,金雕战机的确有非常强的低速机动性。
该款战机在低速状态下,就算是对比苏-27、米格-29等以机动性著称的战机,在机动性上都有明显优势。
并且前掠翼设计的战机几乎不存在翼尖先失速的问题,这意味着金雕战机可以实现“零半径转弯”、“空中悬停”等相当不可思议的机动动作。
正因如此,这款战斗机不管是在问世之初,还是说哪怕到了如今,仍然有不少人对它可谓是“吹上了天”。
金雕战机的劣势不过金雕战机最终还是没有服役,这就说明其还是有非常明显的劣势的。
首先是金雕战机这其它的前掠翼形状严重挤占了机体的容积,使得该款战机的弹舱容积非常小。
金雕战机在设计的时候,弹舱容积仅仅能容纳2枚中距空空导弹。这个缺陷就使得金雕战机那极强的机动性毫无用武之处。
毕竟低速机动性能给战机带来的最大优势,就是强悍的近距离缠斗能力。但你都近距离缠斗了,战机自然不能只有一次空射导弹的机会。
金雕战机只能搭载2枚空空导弹,那就只有1次空射敌机的机会。那金雕战机获取强大机动性的优势在哪呢?难道要用机炮和敌机缠斗么?
其次就是金雕战机的速度问题了。
金雕战机的前掠翼设计虽然会使得它拥有强悍的低速机动性,但也会让其高速飞行时遭遇极大的阻力。
这就使得金雕战机很难飞到比较快的速度,且就算其飞行速度达到了其它正常战机的水平,也会因为这个阻力导致战机油耗增加,从而大幅度削减航程。
更要命的是,苏联研发金雕战机的时候还面临着较大的材料问题。
当金雕战机以1.6马赫的速度飞行时,其前掠翼遭遇的阻力会让其机翼承受巨大的扭曲应力。
这股扭曲应力高达400吨左右,相当于8辆主战坦克的重量。以当时的材料学水平
事实上这种前掠翼战机并不是苏联的专利,在二战时期,德国就研发过“JU-287型喷气式飞机”,这款战机就是一款“机翼反向向前”的机体。
到上世纪80年代时,美国也生产过X-29型技术验证机,该型飞机也是一款前掠翼战机。
但是不管是德国的“JU-287型喷气式战机”还是美国的X-29,最终都没有解决前掠翼战机的速度和材料问题,所以美苏德三国的前掠翼战机没有一个服役的。
前掠翼不符合空军发展趋势时至今日,前掠翼战机带来的低速机动性优势在现代空战中的作用正变得越来越小。
因为现代空战都是“超视距空战”,空战距离都在100公里以上了,这使得空军强国之间的空战很少出现近距离狗斗的情况。
而且金雕战机的这种前掠翼的形状和尾翼会形成“角反射器”,极大的提升其RCS值(雷达散射截面积),会使得敌方雷达更容易发现它。
因此金雕战机这种重视低速机动性而不重视高速性能,且隐身能力更差的设计,只会出现战机去和敌人的空空导弹狗斗的局面。
金雕战机本身因为RCS值更大就使得其在远距离空战中更容易陷入劣势了,它速度又慢,到时候敌机隔着它100多公里发展远程空空导弹,它跑都跑不掉,那就只能和敌方的空空导弹狗斗。
像中国的歼-20作为一款非常重视速度和高速机动性的战机,其就在追求更小的展弦比。
再搭配上歼-20强悍的隐身能力、雷达系统,以及和其配套的预警机体系、射程高达200公里的远程空空导弹,就使得其有强悍的超视距打击能力。
金雕战机虽然有强悍的低速机动性,但是不符合现代空战思路,甚至可以说是反其道而行之。
信息来源:
【1】澎湃新闻·《失败的“王者”!那些昙花一现的武器装备!》
【2】中国军网·《反向翅膀一展英姿 前掠翼战机浴火重生并非奢望》
【3】澎湃新闻·《科幻的前掠翼》
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