中国第六代隐身战机没有垂尾，全靠矢量机动？听听杨伟总师怎么说

 

 

日前，中航工业发布了一段名为《神鹰》的宣传视频。令人意想不到的是，这段视频中赫然出现了一款与所有国产战机均截然不同的新型战斗机的身影。这是首次在中航工业官方宣传片中出现的第六代战斗机的概念演示图。

 

这是一种双发，无垂尾，有人/无人驾驶，翼身融合的隐身战机，看上去与美国展示的六代机概念很相似。这可能说明，中美的第六代战斗机，都不约而同地选择了无垂尾三角翼。

 

中国和美国新公布的一些第六代机的研究方案和概念图中，几乎所有的设计方案都干脆取消了垂尾，甚至连鸭翼或尾翼也没有，只是保留了翼身融合的主翼。这样一来，战机的纵向、水平机动和升力的产生，都需要依靠主翼来实现，同时依靠矢量发动机技术来实现战斗机的敏捷机动。

 

 

美国SMG咨询公司不久前公布了“下一代空中优势”(NGAD)第六代战斗机。这个项目由一系列战机组成，包括载人六代机平台（通常简称为NGAD）和无人驾驶的忠诚僚机平台（CCA）。

 

NGAD是一种比F-22大得多的战机，可以在广阔的太平洋战区高效运行。NGAD概念战机基于洛克希德马丁公司的第六代战斗机概念图，长度与F-111战斗轰炸机相似，大约22米长，翼展为19米，作战半径约为F-22的两倍，达到1000海里以上。

 

 

未来战斗机取消垂尾设计有什么好处呢？第一个好处就是隐身，未来战斗机的发展方向之一将是极端隐身化，也就是说，六代机追求拥有比现有五代机更上一层楼的隐身能力。这就要求它们在设计上拥有更大的创新、突破，取消垂尾就是实现这个目标的一条捷径。

 

现役的四代机和四代半战机都拥有高大的、与机身机翼呈90度垂直安装的垂尾，构成了一个巨大的直角反射器，显著地增加了战机的雷达散射截面积（RCS）。而到了第五代隐身战机时代，这成为一个不能忽视的问题，为此F-22、F-35、歼-20等隐身战斗机就采用了倾斜的双垂尾，也就是V形垂尾，这个设计显著减少了RCS。但问题是，即使是采用V形垂尾，依然会带来不可忽略的较大RCS值，限制战斗机隐身性能的进一步提升。

 

 

这个问题的终极解决办法就是釜底抽薪——完全取消垂尾设计。之所以采用无垂尾设计，美国人认为现役的第五代战斗机不能做到全方位的隐身，只有迎头方向达到了0.01m2（RCS）的较好隐身效果，侧面和尾部均超过0.1甚至1平方米，有垂尾的战斗机侧面永远做不到0.01m2（RCS）。因此六代机对五代机的代差优势之一就是能够全向360度无死角0.01级别的隐身，让双基址雷达失效。

 

实际上，取消垂尾设计的隐身飞机已经出现不少了，例如隐身的战略轰炸机，隐身的无人机。最典型的例子就是美国的B-2A“幽灵”隐身轰炸机，中国则有攻击-11隐身无人机。主要航空强国已经具备很多的无尾翼隐身飞机的设计积淀。

 

 

隐身战机取消垂尾以后，最主要的问题是无法采用常规手段进行偏航控制，使得战机的机动性能明显降低。这个缺点对于B-2这样的隐身轰炸机来说没有太大影响，可对于第六代隐身战斗机来说，却是很致命的缺点。这也是为什么现役的第五代隐身战斗机都是妥协性般地采用了V形垂尾，并没有完全取消垂尾。

 

 

要想实现无垂尾的高度隐身化与战机高机动敏捷性能的完全统一，就需要给战机装备更加灵活的推力矢量发动机，让推力矢量发动机通过转动喷口单纯地依靠尾喷气流来改变飞机的飞行状态。因此，未来的第六代战斗机甚至将鸭翼、平尾、垂尾等独立动作面一一笔勾销了。

 

先进的新型多元矢量推力发动机，尾喷管能够360°进行转动。通过尾喷口的上下左右调整，就可以改变飞机上下左右偏转的状态。所以未来的第六代战斗机完全可以通过推力矢量发动机来代替水平尾翼和垂尾。同时，取消看包括垂尾在内等动作面，将能够让第六代战斗机的隐身能力有进一步的提升。

 

 

第六代战斗机取消垂尾的第二个好处就是能够大幅度降低结构重量，减小飞行阻力，提升战斗机的飞行速度。现役战斗机采用的单、双垂尾，为了保证较高的气动控制效率，都比较高大。再加上垂尾还要求拥有足够的强度，所以整个垂尾的结构重量非常大，这会让战机变得更重。

 

不仅如此，外形高大的垂尾在飞行中也会产生很大的阻力，这对于追求飞行速度更快的下一代战斗机来说，也成为设计师不能忽视的问题。因此，第六代隐身战斗机取消垂尾设计，已经是大势所趋、毫无疑问了。

 

 

此外，第六代战斗机变成一个翼身融合的外形，也跟近距格斗的权重下降有关系。先进远程武器和传感器的应用极大地减少了近距空战的频率，因此依赖于能量空战的机动性的传统设计可能变得不那么重要。

 

未来的第六代战斗机基本上不会有狗斗了，大多数的交战在中远距离用超视距攻击的空空导弹解决。如果真需要狗斗，以现有技术和发展趋势，激光武器和电磁机炮会成为主流，变循环航空发动机推力矢量控制+射流姿态控制+飞控可搞定大部分近距格斗工作(目前已有小比例模型真机在验证该技术)，甚至无需有人机参战，远程遥控无人机忠诚僚机也能解决。

 

前两年，中国第五代歼-20隐身战斗机的总设计师杨伟接受央视采访时，曾说过中国目前正在展开六代战斗机的研制工作，并且透露中国的第六代隐身战斗机可能是科幻电影最大胆的想象都没有描述过的外形。基本特征首先就是有远远超过五代机的隐身能力，以及具备超音速巡航能力。

 

 

从工程设计上看，要想实现高度的全方位的隐身效果，就几乎可以肯定要取消类似歼-20战机上面的鸭翼和垂尾，让第六代战机实现全方位的全面隐身。杨伟总师还表态，中国第六代隐身战斗机已经与美国站在同一水平线上。中国第六代隐身战斗机的进步速度，已经丝毫不逊色于美国。

 

作者：科罗廖夫 ；来源：科大烽火微信号