2020年9月6日 星期日

霍顿H.IX第一架拥有类似隐身技术的战机

 


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Ho 229
Horten H.IX line drawing.svg
H.IX V1 drawings
类型战斗轰炸机
制造商哥达(Gothaer Waggonfabrik)
设计师霍顿兄弟
首飞1944年3月1日
制造数量3

霍顿H.IX,被帝国航空部命名为Ho 229(俗称Gotha Go 229通常都是用来辨识该机的制造商)是一款于二次大战末期由莱玛与瓦尔特·霍顿兄弟(Gbr. Reimar & Walter Horten)设计并由哥达生产的战轰原型机。它是第一款由喷射发动机推进的飞翼[1]并包含可以回避雷达的侦测的技术-这是第一架拥有类似隐身技术的战机,不过此机的匿踪性能是飞翼外型带来的巧合,并非特意设计[2]。该机备受德国空军大元帅赫尔曼·戈林所喜爱,这是唯一可以满足他3 x 1000性能需求的飞机,就是所谓可以以1000 km/h时速、携带1000 kg炸弹、飞往1000 km外的目的地。估计速度可达1,024 km/h(636 mph)并可爬升到15,000米(49,213 ft)的高空。[3]

设计与开发[编辑]

在1930年早期,霍顿兄弟就对利用飞翼设计的构型来改善滑翔机性能的方案甚感兴趣。由于一次大战凡尔赛条约禁止军备与飞机(发动机)的生产,德国政府随即成立滑翔机俱乐部。飞翼的构型移除不必要的构型在理论上至少可将阻力降到最少。只有保留与机翼相等的坚固飞翼却不需要会增加阻力的机身,最后的结果就是产生霍顿H.IV

被掳获的未完工零件
想像模型

在1943年,戈林提出关于轰炸机的设计案,并以可以在1000 km/h时速、携带1000 kg炸弹、飞往1000 km外的目的地做为条件;这就是俗称的3×1000计划案。主要是因为德国轰炸机在入侵英国针对盟军指挥中心进行轰炸前,都会遭遇盟军拦截机的狙击导致损失惨重并无法到达目的地-虽然新款Jumo 004B涡喷发动机可提供足够的速度,但燃料消耗极大。

霍顿认为飞翼的低阻力设计可满足所有的任务需求:降低阻力的结果可以在较慢的巡航速度情况下执行所需的航程。他们随即提出私人的设计案H.IX,并以此设计案为基础开发出轰炸机。由于该机的最大时速明显优于盟军拦截机,故帝国航空部支持霍顿兄弟的设计,但要求需加装2挺30 mm机炮,目的是为了能让它执行战斗机的角色。

H.IX的中心荚舱是由焊接钢管所构成,至于机翼部分则是由渗碳胶合板(木炭与锯木屑以及黏着剂所混合而成)构成。喷气发动机的进气口则穿过机翼的主翼梁,第二支翼梁则与升降舵补助翼进行衔接。它被设计可以有7G负荷因素与1.8x安全系数,故该机的极限负荷系数为12.6G。机翼的厚弦比的范围约为15%至于翼梢则为8%。[1]

飞控系统则是由升降舵辅助翼与扰流板组成。该机飞控系统包括了长跨距的扰流板(inboard)与短跨距扰流板(outboard)这两型,使用时是启动外侧的扰流板。这样子的系统与单一扰流板系统相比可以让该机飞控的可移动轴欧拉角变得更平滑更优雅。[1]

Ho 229运用可回收式三点式起落架,其中首两架原型机的机鼻起落架是从He 177的尾轮系统中拆解下来的。并在着陆时使用减速伞来进行减速。飞行员并有配备一座弹射椅。发动机原本想用BMW 003型但由于未能及时完成战备,故改用容克Jumo 004作为替代品。[1]

掳获体现存美国航太博物馆

服役与作战[编辑]

测试及评估[编辑]

H.IX V1为第一型原型机乃无动力滑翔型并于1944年三月一日进行试飞。飞行结果是令人赞赏的,但是飞行员试图进行紧急着陆时发生意外,结果原型机墬毁。该设计案后来从霍顿兄弟转移到哥达飞机厂。哥达设计团队做了某些的改变:他们安装一具弹射椅,并大幅度的加高飞机起落架但却使机重增加,改变喷射发动机的进气口,由于机翼是木制故再增加一套空冷系统来协助冷却发动机外壳。 [1]

主要性能参数(Horten Ho 229A (V3))[编辑]

资料来源:The Great Book of Fighters

基本规格[编辑]

  • 飞行员:1
  • 长度:7.47 m(24 ft 6 in)
  • 翼展:16.76 m(55 ft 0 in)
  • 高度:2.81 m(9 ft 2 in)
  • 翼面积:50.20 m²(540.35 ft²)

性能[编辑]

  • 最高速度:Mach 0.92, 977 km/h (607 mph)at 12,000 m(39,370 ft)
  • 战斗半径:1,000 km(620 mi)
  • 转场距离:1,900 km(1,180 mi)
  • 实用升限:16,000 m(52,000 ft)
  • 爬升率:22 m/s(4,330 ft/min)
  • 翼负荷:137.7 kg/m²(28.2 lb/ft²)
  • 推重比0.26

武器

  • 机炮: 2×30 mm MK 108
  • 火箭弹: R4M火箭炮
  • 炸弹: 2×500 kg(1,100 lb)bombs


参见[编辑]

相关连结

后续机种

  • Horten H.XVIII

相关机型

流行文化[编辑]

Ho 229战斗机曾出现在多种电脑模拟游戏当中,例如:

参考资料[编辑]

注释
  1. 跳转至:1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Green 1970, p. 247.
  2. ^ 战后,雷玛‧霍顿宣称Ho-229木质部分的黏合胶混合了炭屑,可吸收电磁波(雷达),协助战机躲过早期预警雷达,例如英国的Chain Home等运作于20-30MHZ频段的雷达设备。 且Ho-229全翼设计因机身与机翼结合为一体,外表光滑无突起物,使它雷达横截面相对的小。
  3. ^ Boyne 1994, p. 325.
参考文献

飞翼

 飞翼,或称全翼机。是一种没有尾翼并且机身的主要部分隐藏在厚厚的机翼内的航空器。对任何飞机来说只有机翼是必需的,所以从理论上讲去除所有其他多余的部件在设计上是可行的。有的飞翼机身还是保留的,但是肯定是没有尾翼。德国的“沃尔多·沃特曼”兄弟被认为设计制造了世界最早的飞翼。

概述[编辑]

在传统的飞机设计中,飞机重心总是位于机翼升力中心的前面,这一点使得机翼提供的升力会打破机身的平衡,飞机很容易造成机头向下俯冲的趋势,为了平衡这种趋势,通常在飞机尾部设计一些小的向下作用力的控制翼面,用以抵销飞机的俯冲趋势。其基本原则就是飞机可以在某些角度内自由飞行,当减小动力的时候速度降低,机翼的升力降低,机头也就会自然降低,然后飞机就会开始下降。

飞机若想达到简单而又安全是有很多障碍的。位于飞机尾翼上的控制翼面使飞机往往比实际所需的长度要长,而这些延长的机身处于平衡考虑大部分还不能承担载荷,此外,控制翼面的存在还会增加阻力,降低飞机的整体性能。最大的问题是这些翼面在增大阻力的同时还增加了飞机的重量,这就使飞机发动机必须提供额外的推力以产生比原本飞机所需更大的升力才行。

传统的飞机布置方式——载荷在前面控制翼面在后面——还会造成另一个问题,即对机翼产生向后的弯曲倾向(挠度),所以有时候机翼会在重心的前面有时会在重心后面,飞机的稳定性和(通过额外翼面的)控制性是同样重要的。然而,如果没有额外的控制翼面就可以降低阻力和重量,在大多数情况下,这样做都可以显著的减小飞行阻力,而设计师也可以专心解决稳定性的问题。

飞翼唯一的缺点是为了使机身更好的隐藏于机翼中,飞机的机翼必须设计的比通常的机翼厚得多。在低速时这一点无关紧要,但是当飞机接近音速时,在机翼相对较厚的部位就会产生巨大的阻力效用,所以飞翼不适合高速飞机,它们对阻力比一般飞机更为敏感。除此之外,在高速时还会出现一系列的稳定性问题,例如“马赫下俯”,设计人员需要经过许多艰苦的工作来加以解决。

由于这些原因,对飞翼的研究仅限于1930到1940年代,那时候飞翼被认为是一种生产大型客机的自然解决方案,这种飞机的载客量要够大同时还可以装载足够跨大西洋定期航班的燃料。飞翼的巨大内部容积和低阻力使它自然而然的扮演起这一角色,美国杰克·诺思罗普德国亚历山大·李比希肖特兄弟都进行了这方面的研究,而德国的胡戈·容克斯在1910年时已经取得了一个飞翼滑翔机的概念专利。

容克在1919年开始他伟大的JG1设计,试图把乘客放在厚厚的机翼内。但是1921年联合航空管制委员会宣布尚未完成的JG1飞机破坏了一战后对德国飞机尺寸的限制,容克设想的未来派的飞翼最多可容纳1000名乘客,最接近成功现实的是1931年34人座的容克斯 G.38 Grossflugzeug飞机,客舱位于机翼前缘向内嵌入机翼,当时最大的陆上飞机(相对水上飞机),绰号“飞行旅馆”的G-38加入了汉莎航空公司的机队,后来它又转作军事用途直到1941年从雅典撤退的英军摧毁,日本获得容克的授权建造了几架G-38作为轰炸机。

许多二战晚期设计的德国军用飞机都是基于飞翼,或者在此基础上进行修改,以尽量增加采用喷气式发动机飞机的航程。最著名的要数Gotha Go-229,这种飞机1944年首飞,它不但结合了飞翼(Nür Flugel)的概念,而且有两台隐藏在可吸收雷达波的复合材料机翼中的喷气发动机,现在飞机原型仍然由史密森保存在其原始状态,2008年时,诺斯洛普·格拉曼公司制作的模型显示,当时英国的雷达系统发现Ho 299战斗机时,仅剩两分半钟的拦截时间,代表当时的英国是无法防御的。

战后很多概念设计都基于飞机的平面形状,但是问题很快显现。为了延长轰炸机航程,对飞翼的兴趣一直延续到1950年代,诺思罗普B-49轰炸机是它最后的绝唱,但是它最终并未投产,即使是飞翼设计也不能弥补载油量的要求,后来更大的普通形式的飞机像波音B-52轰炸机被建造出来取代了飞翼设计。随后的远程轰炸机再也没有采用飞翼形式的了,直到B-2幽灵隐形战略轰炸机的出现。

1980年代飞翼作为一种可以大幅度降低雷达反射信号的方式再次引起人们的注意,这最终导致了诺斯洛普公司B-2幽灵隐形战略轰炸机的问世。在这一项目中,优异的空气动力学不是关键问题。

由于飞翼在中低速范围内仍能保持优异的性能,其作为战术运输机的设想从未中断过,波音公司一直在进行一个采用翼身融合运输机的项目研究,这种运输机具有洛克希德C-130大力神运输机的尺寸大小,同时有更远的航程和多1/3的载荷。有很多公司如波音、麦道德哈维兰公司都曾考虑设计飞翼式的客机,但是到目前为止均未实现;客机使用这种设计会出现的问题有,舒适度(转弯时除了中心的座位外,都会有过大的倾斜度)、过少的窗户、逃生困难度更高、及机场设计需改变。

代表机型[编辑]

美国

英国

德国

  • Ho 229 二涡轮冲发动机 1944试飞

现有机型[编辑]

参见[编辑]

外部链接[编辑]

RQ-170“哨兵”(英语:RQ-170 Sentinel)隐形无人机


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RQ-170哨兵 (坎大哈野兽)
RQ-170 Sentinel
RQ-170 Wiki contributor 3Dartist.png
RQ-170侦察无人机
类型隐形无人飞行载具
生产公司洛克希德·马丁
使用状态服役中
主要用户美国空军

RQ-170“哨兵”英语RQ-170 Sentinel)是由洛克希德·马丁公司研制的一种主要用于对特定目标进行侦查和监视的隐形无人机,也被称作“坎大哈野兽”。它曾在持久自由行动中被部署在阿富汗境内,有消息称它也将被部署在韩国[1]

RQ-170 哨兵

研发[编辑]

各角度视觉

2001年EP-3E侦察机中美撞机事件之后在中国迫降,致使美国国防部下决心研发一种隐形无人机,以避免涉密装备和机组成员落入其他国家。[2]RQ-170正是在这种背景下诞生的,它由洛克希德·马丁著名的臭鼬工厂设计,与之前的一些隐形无人机(如RQ-3暗星),以及隐型战斗机(如F-117A)等在设计上有相似之处。[3][4]采用无尾飞翼的气动设计,搭载一台涡扇发动机作为动力,它的外型酷似纳粹德国曾研制的Ho 229战斗机或美军现役的B-2幽灵战略轰炸机缩小版。据估计,RQ-170的翼展在20米左右。代号中的“RQ”意味着RQ-170是一种不携带武器的无人机,是第一种被证实承认的采用隐身设计的无人机。[5]

部署[编辑]

2009年12月4日,美国空军首次证实了RQ-170的存在。[6][7]持久自由行动中,RQ-170被部署在阿富汗境内。由于2007年年底在阿富汗南部坎大哈国际机场露面,它获得了“坎大哈野兽”的外号。值得注意的是,在阿富汗的塔利班武装目前既没有防空导弹,也没有雷达,所以RQ-170的隐形性能对于阿富汗战场并没有多大意义,RQ-170在阿富汗的部署很可能是针对中国(用以侦照新疆境内的解放军设施)。另有消息称RQ-170将被部署在韩国乌山空军基地等地,以便对朝鲜进行监视。[1]

被伊朗掳获[编辑]

2011年12月4日,伊朗在其境内,缴获了一架正在执行任务的美军RQ-170无人侦察机。12月8日,伊朗电视台公开展示了在其境内坠毁的美军RQ-170无人机。从画面上看,该机外观没有明显外伤。美国方面则强调,该机并未入侵伊朗领空,而是在阿富汗西部执行侦察任务时因“故障”失控,飞入伊朗境内后坠落。

12月14日,伊朗公开俘虏RQ-170侦查机的方法:伊朗使用GPS干扰技术,[8] 使RQ-170侦查机错误判断坐标并降落伊朗国土。[9]伊朗国家广播电台12月7日报道称,美军RQ-170Sentinel隐身无人机是在飞入伊朗东部城镇卡什马尔时被监测到并被击落的,该地深入伊朗与阿富汗交界处约225公里。美联社援引匿名美国官员,该隐形机隶属于长期在伊朗从事侦查的中央情报局隐身无人机队,该机队从美军部署在阿富汗境内的美军基地起飞。该官员透露美军在阿富汗境内建立空军基地长期对伊朗进行监视,并准备在“有需要时采取特殊作战行动”。虽然目前尚未接受作战指令但军方已拟定秘密应急计划。 [10]

2018年初叙利亚战场上进入“后IS时代”的美俄博弈阶段,俄罗斯的驻叙空军基地发生土制无人机意图携带迫击炮弹攻击的事件,但最后十多架无人机都被俄罗斯近防武器击落或是电磁战手段骇掉而俘虏,央视在探讨此一事件时突然透漏,2011年RQ-170侦查机的伊朗事件是俄罗斯给予的反无人机技术支援,让该架飞机被俘虏。[11]

相关连结[编辑]

参考资料

无人高超音速战略侦察机SR-72


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SR-72
Lockheed Martin SR-72 concept.png
SR-72侦察机的设计概念图
类型无人高超音速战略侦察机
制造商美国洛克希德·马丁
状态研发中
主要用户美国美国空军(可能)
发展自SR-71黑鸟式侦察机

SR-72英语SR-72)是美国洛克希德·马丁所设计研发的一种无人高超音速战略侦察机概念项目,用于监视、侦察和收取他国情报等的用途,并且接替已退役的SR-71黑鸟式侦察机[1]

SR-72的设计将有更优于SR-71的性能,集无人驾驶隐身高超音速和高空侦察能力于一身,可轻易躲避大部分的防空导弹拦截机,其最大速度可达六倍音速,是SR-71的两倍。由于SR-71黑鸟式侦察机一直轻易进入他国领空却未曾被击落[2],新型的SR-72无疑将使他国更难以对付。

概述[编辑]

自冷战初期,美国已经开始着手研制超音速战略侦察机的工作,希望以极快的速度躲避来自任何防空导弹的击落。就在1964年12月22日,SR-71黑鸟式侦察机正式首次试飞,后来SR-71更被视为全球第一种服役的隐身战机超音速战略侦察机。其在实战纪录中,均没有任何一架被击落的纪录[2],并且至今仍然保持着世界上有人驾驶的最快飞机纪录。然而,SR-71的造价高昂,美国只曾生产过32架黑鸟式侦察机,再加上近年美国国防预算调整、反卫星武器等技术发展,使SR-71在1999年正式退役[3]

2007年,外国媒体透露洛克希德·马丁正在为美国空军研发一种可达六倍音速的飞机,被外界视为SR-72,然而来源未经证实。[4][5]直至2013年11月1日,洛克希德·马丁的臭鼬工厂在其出版的周刊中正式证实SR-72的存在[1][3],受到公众的关注。[6]

设计和开发[编辑]

为了达到高超音速速度,洛马公司自2006年起便一直与洛克达航空发动机公司展开合作,希望为能够开发出一种适合SR-72的引擎。洛克达公司的HTV-3X项目中的超音速燃烧冲压发动机虽然在因国防预算所限已在2008年被取消,但却成为SR-72所设想的高超音速推进系统,该系统可产生音速六倍的推力,足以让SR-72完成六马赫的飞行。然而其面临的挑战是设计一款可让飞机进行亚音速、超音速和高超音速三种飞行模式的组合发动机(结合涡轮扇发动机冲压发动机两者设计[7]),使飞机可透过转换三种模式来达致颇好的飞行效果。

2013年11月13日,美国空军参谋长马克·魏尔希三世将军曾表示,超音速能力有利于他们空军的作战能力,但他一直没有表示是否对SR-72有着兴趣。尽管如此,他直言他对于高超音速技术感兴趣,因为高超音速的速度将可减低敌人做出反应动作的时间和机会,是一种很好的优势。[8]现今美国空军已经选择RQ-180侦察机作为负责执行在有争议领空的侦察任务的侦察机,并且它可以在2015年便进行美国空军服役,相较于SR-72,有着不少优势。[9]

现时,关于SR-72的相关细节仍然很少,但可以确定SR-72将继承SR-71的特点并且有着优于SR-71的能力,例如隐身高超音速和高空侦察能力。其中SR-72将采用无人驾驶设计,与现今的RQ-170侦查机较为相似。

参考条目[编辑]

参考来源