俄羅斯的圖-160轟炸機可變後掠翼有多先進,美國是否能夠研製?

1王亞坤


美國有自己的B-1B“槍騎兵”可變掠翼超音速遠程戰略轟炸機,並且數量比TU-160“海盜旗”轟炸機多很多。在外形上與TU-160極其相似,以至於有些難以分清。TU-160與B-1孰優孰劣一直都有爭議,速度、載彈量、航程、機體大小都是比較的重點,要說美國B-1相比TU-160的數字劣勢美國現在能否做到,相信不是大問題。

TU-160“海盜旗”是世界上最大的超音速戰略轟炸機,僅僅憑“大”就可以解決很多問題。


TU-160機長54米最大起飛重量275噸,最大航程16000公里,大飛行速度2馬赫,是世界現役上最大的超音速轟炸機(美國XB-70“女武神”航速可達3馬赫,但是沒有服役);B-1機長44 .5米最大起飛重量216噸,最大航程12000公里,最大飛行速度1.2馬赫(B-1A驗證機也曾達到2馬赫的速度)。從這些紙面數據來看就是B-1機體比較小造成的其他數據沒有TU-160高。這就是B-1增加機體可以大部分解決的問題而無關其他技術,美國真要改是沒問題的,但是隱身轟炸機也有不少也沒必要改大B-1轟炸機機體了,也很燒錢。

B-1“槍騎兵”紙面數據雖然比TU-160差一些,但是細節也是優勢,機頭小翼可以使飛行員更好操控轟炸機,且整機具備一定的隱身能力。


美國在戰略轟炸機領域比俄羅斯建樹更高,比如F-117、B-2隱身轟炸機都是比俄羅斯強大的例證,而B-1研發之初就考慮隱身性,就突防能力來看B-1比T-160更具優勢,並不是落後於T-160的產品,又從細節上來看B-1比TU-160多了一對小翼,據紀錄片介紹是因為轟炸機的震顫比較大,而活動小翼可以減小這種震顫對駕駛艙飛行員的影響。也可以簡單稱為舒適性更高,更人性化。相反TU-160個頭優勢起不到決定性作用,仍然是皮實(粗糙)耐用的代名詞。不過這作為冷戰時期蘇聯的遺產不是一般國家能夠研發的,就比如現在也只有世界上唯一的超級大國美國有實力超越。倘若高強度的軍備競賽還在繼續,也不排除在紙面數據雙方也要爭個高低可能,畢竟煤鋼產量曾經都要比。

事實上很多TU-160超過B-1的數據美國曾經也驗證過,比如XB-70轟炸機可以達到3馬赫的速度,遠不是TU-160能夠比的。可變掠翼技術不是很難,美國在戰鬥機上的應用還有F-14、F-111戰鬥機。


美國轟炸機的傾向不是大,而是隱身做文章所以可以雷達隱身的轟炸機不止有B-1,還有F-117和B-2。


客矢解


首先讓我們來了解一下圖160的基本信息:


圖-160轟炸機由蘇聯圖波列夫設計局研製,1987年5月開始服役,1988年形成初始作戰能力。



圖-160轟炸機最顯著的特點是採用翼身融合體技術與可變後掠翼技術。其中可變後掠翼技術的採用,使得轟炸機可同時擁有航程遠、續航時間長、武器載荷大的特點與低空高亞音速和高空高超音速突防能力結合起來,從而一改傳統轟炸機體型笨重,突防能力弱的特點。


為何圖-160要採用可變後掠翼技術:


可變後掠翼技術指的是在飛行中改變機翼後掠角的相關技術。

而為何要費時費力的在飛機飛行時改變機翼後掠角呢?這與空氣動力學的一些原理有關:


  1. 飛機的飛行速度與飛機所承受的激波阻力呈負相關關係;

  2. 飛機所承受的激波阻力與機翼後掠角呈正相關關係;

  3. 機翼後掠角度與機翼展弦比呈負相關關係;

  4. 機翼升力與機翼展弦比呈正相關關係;

  5. 飛機誘導阻力與機翼升力呈負相關關係。


這些原理造成了飛機設計時的一對固有矛盾:


  1. 後掠角大的飛機,展弦比小:此時飛機所承受的激波阻力小,突防能力強,然而機翼升力小,載重能力弱,且誘導阻力大,航程短;

  2. 後掠角小的飛機,展弦比大:此時機翼升力大,載重能力強,航程遠,然而飛機承受的激波阻力大,航速低,突防能力弱。


因此,在沒有可變後掠翼技術的時候,轟炸機選擇了大展弦比、小後掠角,以滿足其載彈量及航程的要求,但是面臨著突防能力弱,生存能力低的弱點;而殲擊機則選擇了小展弦比、大後掠角的翼型,以實現防空作戰中速度快、機動能力強的特點,但是載重量有限,需要在載彈、載油和機動能力三者之間進行取捨。

然而可變後掠翼技術的出現改變了這種困境:在到達戰場前或脫離戰場後,選擇小後掠角、大展弦比狀態,保證航程、操控性;而在抵達戰場時,選擇大後掠角、小展弦比狀態,以增強突防能力和生存幾率。


可變後掠翼面臨的問題:


然而矛盾總是共生的,可變後掠翼有著其他傳統翼型難以比擬的優點,也有著其他翼型不曾面臨的問題。

機翼作為為飛機提供升力的部件,需要其強度高、耐久性強,因此在傳統機翼設計時,通常採用最簡單的機械構造,以保證其耐久度和可靠性,然而可變後掠翼複雜的機械及電路裝置,給飛機的可靠性帶來了極大的難題,使得采用該翼型的飛機普遍出勤率不高。

其次飛機的推理在不更換髮動機的前提下是固定的,因此飛機自身重量越輕,其載重、載油的能力就越強,作戰能力以及生存能力就越強,然而可變後掠翼複雜的機械機構極大的增加了飛機自身結構重量,造成了飛機推力的浪費。

可變後掠翼分為固定翼和活動翼,一方面活動翼上預留的變形空間影響了機翼上掛點的數量,另一方面為了保證後掠角改變時的迅速靈活,機翼掛點的載重能力也受到了一定的影響。


美國是否能研製可變後掠翼飛機?


這個答案是肯定的。美國不僅是第一個將可變後掠翼技術實用化的國家,並且在歷史上研製過多種可變後掠翼飛機,如F-111、F-14、B-1。並且在圖-160之前,美國已經研製成功B-1戰略轟炸機,成為收款採用可變後掠翼技術的專用轟炸機。



而在蘇聯的可變後掠翼技術除了應用在在圖-160之外,還採用在了米格-23和圖-22M之上。



而除了美蘇兩國,由英國、聯邦德國、意大利聯合研製的“旋風”式戰鬥機也採用了可變後掠翼技術。



多維觀視界


可變後掠翼這都是一個被時代拋棄的概念了,從二戰時期的德國人就開始玩了,美國人更是在貝爾X-5技術驗證機上做起了最初的實驗,他首飛的時候蘇聯人還在忙著支援朝鮮戰爭呢,生產的戰鬥機也都是以米格-15、米格-17這種一代二代戰鬥機為主。換句話說,用在俄羅斯圖-160上面的變後掠翼技術是美國人50年代就已經測試,60年代就開始運用在軍用領域了,沒多先進。

本身變後掠翼技術就是為了控制戰機在不同速度下對升力和操控能力的需求而提出的。通過內翼段不變,改變戰機外翼段的前後角度來改變整個機翼的展弦比,從而使戰機在不同飛行狀態和飛行速度的情況下都能有自己的最合適的機翼狀態。

世界上第一種實用的變後掠翼戰鬥機其實就是美國1962年研發的F-111戰鬥轟炸機,也正是在得知美國研發變後掠翼戰鬥機之後,蘇聯人才開始隨之發展變後掠翼的米格-23戰鬥機。但本質上蘇聯人對變後掠翼的理解當時並沒有美國人那麼透徹,再加上航電技術的落後,早期的米格-23雖然具有可變後掠翼技術,但不是那種自由可調的可變後掠翼,而是三段可調節的變後掠翼。通過機械調節在16度、45度、72度進行三檔調節,本質上操控性並不咋地。美國人在獲得了蘇聯援助埃及的米格-23之後給他的試飛評價就是:“一坨狗屎!”

美國人之所以能玩得好變後掠翼主要還是得益於航電技術的發展,例如F-14可以通過航電技術調整兩側機翼以不同的角度進行飛行,這一點蘇聯時期就做不到。所以說等到變後掠翼的發展潛力挖掘殆盡之後,美國人也早已拋棄了超音速突防這一個二代機常用的概念。所以說參考美國B-1轟炸機來說,美國的確能實現圖-160這樣的技術,但是沒必要在一個已經拋棄的國家課題上做過多的努力,畢竟現在看來,可變後掠翼的技術問題還是太多。


鐵匠工坊


“白天鵝”尺寸上比B-52還略大,優秀的突防能力。等一大堆的優秀。百度一下,結果滿天飛。

美國的槍騎兵雖然各項數據有些略有落後,但研製能力肯定是沒問題的,XR-71高速偵察機3馬赫的速度,還有B-2這種誕生之初猶如外星飛船上的玩意,足以證明其設計能力的優秀!但“白天鵝”這樣的物件都是老古董了,不是飛機本身老,而是戰爭需求不一樣了,是時代淘汰的產物!

炸日本的那倆原子彈就是飛機帶過去的,像圖-160這麼大的傢伙肯定不是為扔常規炸彈設計的。導彈的攜帶能力,核彈的小型化,潛艇的靜音化,車載導彈的移動能力,都在發展,告訴遠程轟炸機的生存空間進一步被壓縮,現在的導彈隨隨便便打個4000公里,8000公里,上萬公里的有的是!更省去了轟炸機的維護成本!核彈大家都有,但誰也不敢用,才導致了現在的和平,很諷刺!用極高的成本維護不敢用的戰略武器是不划算的。

所以不是沒能力研製,而是花錢不合理!


蘋果樹下的仰望


這個話有點笑話了吧,圖160飛機雖然先進,但是不意味著美國造不出來,美國早已經能夠生產出類似的飛機,那就是B1A轟炸機。這款戰機實際上研發於上世紀70年代,且已經完成了原型機,該機的設計與圖160非常的類似,也是採用可變後掠翼技術,且也突出了高空高速,在主要性能上與圖160幾乎沒有什麼太大的本質區別。

由於當時的美軍在評估了未來戰場條件以後,認為這款飛機無法滿足戰場要求,在上世紀70年代後期時決定取消這個項目,但是這個項目在時隔幾年,重新啟動,發展為今天B1B轟炸機,只不過其設計風格與BA型有了很大的區別,強調是低空突防的,所以在一些指示上有所下降,比如:最大速度降低朗很多,其他方面卻有提高,我們不能夠想象美國造不出來,美國造出來的,現在還是美軍的現役主力型號。

如果論及航空技術的話,美國人走得更遠,俄羅斯才是真正的追趕者,而不是領先者。


浴火


我是雪松,我來告訴你:美蘇都有有幾種可變翼戰機,比如F14熊貓,B1B槍騎兵。蘇聯的圖160,圖22M逆火,米格23等。


雪松127947852


圖-160轟炸機(北約代號:Blackjack,譯文:海盜旗,又稱:圖波列夫圖-160),是蘇聯/俄羅斯一型超音速變後掠翼遠程戰略轟炸機。 圖-160轟炸機作戰方式以高空亞音速巡航、低空亞音速或高空超音速突襲為主,在高空時可發射長程巡航導彈在敵人防空網外進行攻擊;擔任防空壓制任務時,可以發射短距離導彈。此外還可以低空突襲,用核彈頭的炸彈或是發射導彈攻擊重要目標。 圖-160轟炸機由蘇聯圖波列夫設計局(現俄羅斯聯合航空製造集團)研製,1987年5月開始服役,1988年形成初始作戰能力,其優雅的外形和俄羅斯空軍的白色塗裝使其被賦予“白天鵝”的稱號。


圖-160轟炸機最顯著的特點是採用翼身融合體設計,機翼為變後掠翼;裝4臺加力渦輪風扇發動機,成對地裝在機翼下靠近飛機重心的兩個發動機短艙內;十字形尾翼;武器艙位於機身中部。圖-160的總體氣動佈局與B-1B極為相似。相似的總體佈局表明,兩國設計者均想通過採用同樣的辦法來解決一個共同的問題,即將轟炸機航程遠、續航時間長和武器載荷大的特點與低空高亞音速和高空高超音速突防能力結合起來。從FB-111、“逆火”到B-1B和圖-160,變後掠翼佈局已成為解決這一問題的唯一途徑。

圖-160轟炸機是世界上最大的轟炸機,同時也裝備著世界上推力最強勁的軍用航空發動機,旨在替換圖-22M轟炸機,並與美國空軍的B-1轟炸機相抗衡,後起之秀的圖-160速度比美國B-1轟炸機快80%,比B-1轟炸機大將近35%,航程比B-1轟炸機多出將近45%。


變後掠翼由於結構複雜引申出很多問題。為了支持機翼後掠角的可變,機翼必須由可變動機構組成。增加了機身重量,機翼懸掛點減少,負載減少,靈活度減少。增加了機構的複雜度與固件的數量,可靠性成幾何倍數的降低,同時生產複雜度和維護費用成幾何倍數的增加,從而造成付出多餘回報。而且就算犧牲如此多的方面也不能彌補其結構上的強度的降低。
美國在變後掠翼方面的技術積累相當成熟,如B-1B“槍騎兵”。但是在當今隱身技術大行其道的時代,變後掠翼的代價與收效幾乎等同,正是因為如此,自從蘇聯圖-160戰略轟炸機之後,各國再也沒有製造過變後掠翼飛機。


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