方方的航空小筑 03月23日
F-47出来了?那又如何!
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本文深入分析了F-47战斗机的设计理念、技术特点及其在未来空战中的定位。文章基于有限的公开信息,结合对隐身、机动性、远程打击能力、网络中心战等关键因素的考量,探讨了F-47的设计细节,并与YF-23等经典机型进行对比。作者还对F-47的技术水平提出了自己的见解,认为其在某些方面可能落后于潜在对手,强调了在空战领域保持技术优势的复杂性。

🚀 **定位与需求:** F-47的设计目标是满足印太战区的作战需求,强调了续航、隐身、高空高速、远程打击、网络中心战、无人机协同以及短距起降等关键能力,以应对未来复杂的空战环境。

📐 **设计细节:** F-47采用了两段式机头边条、鸭翼、上反角机翼等设计,这些设计在隐身、机动性和气动性能方面各有考量,但部分设计也引发了对横航向稳定性的担忧,以及对技术先进性的质疑。

📡 **技术分析:** F-47的雷达天线面积偏小,座舱盖设计延续传统,可能采用抛盖弹射救生方式,这些细节反映出其在某些技术上可能并未采用最先进的设计。

⚔️ **与对手的对比:** 作者认为,F-47相对于F-22/35这类典型四代机,可能类似于台风/阵风相对F-15A的情况,虽然具备优势,但并非绝对,对手可以通过升级来缩小差距,强调了在空战领域保持技术领先的重要性。

原创 航空小筑的方方 2025-03-22 18:45 广东

大半夜的就有网友在催更了以下全文2900字,耗时较长,请留意。

        大半夜的就有网友在催更了以下全文2900字,耗时较长,请留意。
        想看国外资料的,这里推荐一篇TWZ的:https://www.twz.com/air/boeing-wins-air-forces-next-generation-air-dominance-fighter-contract ,没啥观点,但信息还是不少的。
        一,定位
        早在06年写《歼10观察》的时候就说过,要想正确了解一种飞机,就必须清楚这种飞机的定位,否则很可能“差之毫厘,谬以千里”。  
        1,续航性能      
        F-47设计用于在印太广泛区域内作战,大航程是免不了的。相比当年ATF设计之初要求的跨大西洋转场、跨欧洲战区突防的要求,印太战区明显要广阔得多。对于这一点,已经有先例了——众所周知,就不说了。
        2,隐身性能
        根据兔子的公开报道,我们曾经远距发现并跟踪海上方向的某四代机。所以F-22/35应用的以厘米波雷达为主要对象的隐身技术已经不足以保持其隐身优势,开发宽频谱隐身技术已经是迫在眉睫的事。同时对机体隐身设计也提出了更高的要求。
        3,更高、更快、更灵活
        话说每代战斗机都可以套这几个字,但含义还是有差别的。
        高到什么程度算更高?虽然没有官方数据,但个人猜测的话,以懂王这种性格肯定不想再看到一次气球事件。所以这个应该算个硬指标。
        更快?不用变循环发动机,基本上就只能在M2.5以下。海军的FA-XX已经放弃了,等不起。F-47会不会用,能不能用,取决于软硬两方面:软的一面是美国空军对未来空战的理解,即高空高速在多大程度上影响空战;硬的一面就是发动机进度。按照懂王设定的计划表,29年要批产装备,那变循环发动机现在至少应该设计定型了。但显然还没到这一步。所以如果F-47真要上变循环发动机,29年肯定不行,除非也学兔子搞个AB状态出来。
        这样来看的话,F-47大概率是定位在极速M2.5以下,但大幅提升超巡速度和时间——当年YF-23用F119达到M1.6的超巡速度,通用电气表示装F120的话应该可以达到M1.8,那么F-47有可能是奔着超巡M2.0去的。
        至于机动性,看F-47侧重速度包线的左边还是右边。这个话题就不展开说了,参见《明日鹰翔——现代空战条件下的能量机动理论(原载《国际展望》)》。合理的逻辑就是,当F-47的速度包线向右扩展时,那么它首要提升的就是超声速机动性。
        4,远程打击能力
        AIM-260加速测试,表明了美国空军力图夺回空战远程打击优势的决心。虽然在步调上有些落后了,但决心和趋势是毫无疑问的。
        另一方面,远程打击能力还包括了对地打击。以美国空军的传统思维来说,F-47应该要整合这方面的能力。但经费、进度、还有大型对地武器对机内容积的要求与飞机其它方面要求的矛盾冲突,使得这个需求变得不那么确定了。像F-35一直就只能用JDAM,AGM-158C是前不久才完成整合测试的。F-47在这方面的需求和实际能力还有待后续观察。
        5,网络中心战节点
        网络中心战还是美国自己首先提出来的。F-47理论上应该具备这方面的功能。要满足这方面的需求,需要多种类型的主/被动传感器,高速数据链,高速通信网络等等。这些等F-47高清照出来就能看个大概了。
        6,无人机协同
        广义上说,无人机协同作战也是网络中心战的一部分。
        大家都在研究,而且各自都得出了有人机+无人机的协同模式明显优于单独有人机的结论。F-47能在多大程度上融入无人机作战网络,取决于波音团队的想象力和软硬件基础架构设计。但要是今后F-47的交战模式就是带着俩X-62类的空战无人机满世界晃荡,那我还是挺失望的。
        7,短距起降、快速分散部署
        这原本是当年ATF的需求,后来随着世界局势缓和慢慢弱化了。F-47有没有这个明确要求,官方没说。但参考从去年开始的竹鹰演习,个人认为有较大可能会追加到F-47的需求里面去。原因大家都可以理解,鹰酱没有信心确保一二线基地的安全。
        二,具体设计
        虽然F-47就露了个脑袋和小半个身子,还刻意用光影扭曲轮廓(美国空军的老套路了),不过还是能看出一些东西来。
        1,机头边条
        这个两段式机头边条非常明显。这种设计追溯起来,应该是YF-23首先应用的。除了边条的基本作用(边条涡增升)外,还有3个作用:控制机头雷达波反射方向;阻止爬行波沿机头绕射;控制大迎角下机头涡的分离,提供更好的俯仰和方向稳定性。
        2,鸭翼
        
        鸭翼和隐身的问题,之前说过了,见《从歼20看鸭式飞机的隐身处理》,这里不展开说,只说个人判断:这个鸭翼就是用于超声速配平+卸载,在功能上和当年ATF的某些方案没有差别。

        这也是为什么上面边条作用没有提及“(歼20独创的)边条涡和鸭翼涡耦合增升”的原因。因为从功能上说,F-47不是瞄着这个去的(或者说鸭翼增升不是它的主要目的)。

        那么现在问题来了,为啥反倒是兔子的下一代把鸭翼去掉了?

        个人看法是,从两方面看:

        1)增升

        鸭翼增升针对的是中小迎角三角翼升力线斜率低的情况。但如果有其它优化措施能够优化三角翼的升力特性,使之接近甚至达到鸭翼增升的水平,那这个鸭翼的重要性自然大大降低。

        还有另一个因素是,飞机的设计重点是高速还是低速的问题。

        2)超声速配平+卸载

        鸭翼参与超音速配平+卸载,针对的是传统使用升降副翼进行配平的情况。但是鸭翼本身也产生阻力,只不过相对于升降副翼较小而已。

        去掉鸭翼,那就意味着:速度要求更高,以至于鸭翼产生阻力都不可接受;有其它优化措施,能够实现超声速自配平,从而大幅降低配平阻力。

        或者更直白地说,我们是宽域飞行器,而且在增升和静稳定度管理方面已经走在了前面。这么说似乎有点夸张,但看看这些年NASA和波音干的那些坑爹的事,好像也不那么夸张了。


        3,机翼上反角
        这是F-47最令人困惑的地方。放一个近似角度对比。
        从气动设计的角度很难理解。过大的上反角必然导致飞机横向过于稳定,而且还是无尾布局,如何保证横航向稳定性匹配是个大问题。
        当然,波音此前搞过YF-118G验证机,基本构型就是如此。不排除F-47继承了该机的某些设计。
        4,机头高度
        很明显,F-47的机头雷达罩高度较小,而宽度跟参照机差不多。从这个角度说,F-47的雷达天线面积偏小,T/R单元数量预计会少于参照机——除非F-47采用共形阵天线,但这个要等高清照出来才能确认。
       
        5,座舱盖和救生方式
        从照片来看,F-47的座舱盖似乎没有加强隔框。若是如此,也就意味着该机采用的是F-22那种整体式座舱盖,只能采用抛盖弹射救生。
        无论抛盖还是穿盖,典型的救生速度区域在亚声速。超声速状态下,由于缺乏防护,救生成功率会明显下降。从这个角度来说,F-47在设计上仍然延续传统,而非锐意进取的宽域飞行器。
        6,前起落架和其它
        
        从照片来看,F-47前架位置相当靠前,与机身底部之间再无其它结构。这个布局有点类似YF-23。
        那么为了防止进气道吸入前轮卷起的砂石,F-47不可能再采用腹部进气道。而作为强调机动性的空优战机,F-47也不可能采用YF-118G那种背部进气道。所以最大可能就是该机采用肋部进气道。到底是类似YF-23那种还是类似参照机那种,目前照片缺乏细节,还难以确定,留待后续。
        三,小结
        就照片所见的细节来看,F-47的设计与第一部分推定的定位基本相符。而某些细节甚至反映出F-47的技术落后于兔子的可能。
        在《歼-X“狻猊”狂想曲》中提到:
        个人看法,F-47相对F-22/35这类典型四代机,基本上就是台风/阵风相对F-15A的情况。有优势,但不绝对。而且对方可以通过升级来接近或达到你的水平。什么叫代差,是你氪金到VVVVVVVIP也干不掉对方,这种绝望才叫代差。
        所以,F-47出来了,那又如何!

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