有些戰機為什麼可以去掉尾翼,從而降低雷達偵測的面積?
01-04
比如美國的B-2和最新的X-47B,都沒有尾翼,為什麼大多數的飛機需要尾翼?
1,B2不是無人機,請注意圖中箭頭所指的駕駛艙。
2,不光無人機可以無尾,很多飛機都可以無尾。只不過這些飛機是沒有平尾,而不是像B-2這樣的飛翼式布局一樣垂尾平尾都沒有。
3,B-2和X-47沒有尾翼,是得益於空氣動力學的長足進步。
在之前,飛機在飛行時要保持方向和姿態,必須有平尾和垂尾,但是由於空氣動力學的進步,以及飛行電傳操控系統的高速發展,現在部分飛機可以通過計算機對襟翼和副翼進行每秒數百次的微調,保證飛機的方向和姿態不變。比如B-2,在降落時通過打開和關閉機翼兩端的擾流板,以及較大的起落架艙門,來保證飛機在左右方向上不會偏航。方式就是,如果飛機向左偏航,那麼左邊的兩塊擾流板打開的大一些,右邊的兩塊打開的小一些,於是飛機航向就能糾正了。但是這對飛機的感測器、飛控系統以及擾流板的控制能力都有著極高的要求。如下圖:更恐怖的,X-47B居然能夠在航母上起降。要知道,在航母上起飛需要的是一定的勇氣、不錯的技術,但並非不可完成的任務。但在茫茫大海中,找到如同一隻螞蟻大小的航母,並且正正的對準航母的中間,沿著嚴格的下降航路,以非常精確的速度下降,穿過層層的紊流,最終在航母上降落,那只有精英中的精英飛行員才能做到。電影、錄像中飛行員輕車熟路的把飛機降落在甲板上,尾鉤輕輕的掛住阻攔鎖,在這背後是無數的汗水以及巨大的風險。而在以往只有最精英的飛行員才能完成的任務,現在居然可以完全不依靠人類的控制,自行降落到甲板上,只能感嘆阿妹例假人的技術的確不錯。
謝謝邀請。問題提到的尾翼,分為兩種,垂直尾翼,簡稱垂尾;水平尾翼,簡稱平尾。垂尾的作用,除了增加穩定性意外,還可以產生航向偏轉力矩,也就是繞Z軸旋轉的力矩,所以業內一般俗稱方向舵,由腳蹬控制。可是一般人會被方向舵這個 名稱誤導,以為它是用來轉變方向,也就是轉彎的,這是錯的。其實在真正的飛行操縱當中,轉彎是用坡度來實現的,方向舵的作用僅僅是修正轉彎當中的側滑而已,用得最多的就是側風著陸的時候用來保持航向穩定和準確,避免斜著落下來。飛行員們都知道,蹬到位之後,穩定了,沒事不會去動它的。這兩款飛機之所以去掉了,就是發現這個垂尾和方向舵面的作用不大,而且完全可以替代。替代的方法是在機翼兩側,各增加了一個這個形狀的副翼:「&<」,飛機向哪邊側滑了,另一側的這個副翼就張開,產生阻力,變成偏轉力矩,修正回來,這樣來實現方向上的操縱,完全代替了垂尾的操縱作用。至於穩定性,這兩款飛機執行的都不是空戰任務,而是轟炸偵查之類的,不需要太高的機動性,也不會去做什麼機動動作,基本就是平飛和轉彎,所以這樣的一個穩定的舵面可以不要。至於水平尾翼,它結合在了機身上,在尾部,沒有去掉。
前面的回答基本解釋了垂尾平尾這種東西是可以不加的,當然,不加的話機動性會受限制,不過為了隱身而去掉尾翼就涉及到雷達隱形的問題,我們發現,隱身飛機的外形偏幾何體形狀,盡量避免明顯弧形面以及小於90度的二面夾角,現這兩種飛機不參與空戰,不要求很強的機動性,就會犧牲弧面及尾翼的氣動優勢,改為簡單平直面的優秀隱身性能。做個不太恰當的舉例:平直面就像鏡子,雷達電磁波就像光(當然,波長長),機身若是弧面,波照上去容易散射回去,散射面積很大,地面空中很多雷達都能探測到。若機身是平面,就像鏡子產生鏡面反射,回波基本朝一個方向返回了(吸波塗料不能完全吸波,不然就不必把機身做成集合面了),這樣回波的面積很小,只有回波方向的雷達可以探測到飛機,其他絕大部分方向的雷達都探測不到。說回來,弧面就相當許多不同角度的平面,增加雷達發反射角度,尾翼也一樣。所以為了隱身,就要盡量減少機身的不同角度的平面,同時又要考慮氣動,於是飛機就被設計成這樣了。
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