1991:败者为王——诺斯罗普/麦·道 YF-23“黑寡妇II”战斗机(33)
既要满足四波瓣反射要求,又要满足机内容积的要求,还要考虑机动性等诸多因素,诺斯罗普在机翼平面形状上并没有多少选择的余地
采用后掠梯形翼,好处是后掠角选择限制较小,可以根据需要进行优化;但和三角翼相比,缺点也很明显:结构效率较低;内部容积较小,对于要求跨战区航程的
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而言影响犹大;气动弹性发散问题较明显;机翼相对厚度的选择受限制,不利于选择较小的相对厚度来减小超音速阻力。如果选择后缘前掠设计,当机翼前缘后掠角(后缘前掠角)较小时,这种机翼更接近于诺斯罗普所惯用的小后掠角薄机翼(典型的如
F-5、YF-17),所面临的问题则和前述后掠梯形翼相同,特别是超凡的续航能力和优良的超音速性能更是这种机翼很难解决的巨大矛盾。而采用大后掠角的对称菱形翼,在隐身上是有利的。F-117
采用高达
66.7°的后掠角,就是为了将雷达波大幅偏转出去,但气动方面的限制已经否决了这种可能性:展弦比太小,气动效率极低,这种飞机造出来能不能飞都是个问题。而且后缘前掠角太大,将使得机翼后缘的增升/操纵装置的效率急剧降低直至不可接受。
综合权衡之下,只有采用中等后掠角的对称菱形翼,才能在隐身、续航、气动等诸方面取得令人较为满意的平衡点。至于为什么恰好选定
40°后掠角,笔者认为,在其它条件基本得到满足的情况下,优化边条涡的有利干扰应该是影响因素之一。不过,既便如此,40°的后缘前掠角也严重影响了机翼后缘气动装置的效率:YF-23A
必须使用更大的襟翼下偏角来保证增升效果,但这又增大了机翼上表面附面层分离趋势,不但增大了附面层控制难度,也反过来降低了增升效果;另一方面,YF-23A
的副翼效率也不佳,导致其滚转率不能满足要求,而这最终影响到了竞争试飞的结果。
就机翼的特点来看,诺斯罗普的考虑优先顺序首先是隐身,然后是超音速和续航能力,最后才是机动性和敏捷性问题。
