來自沙漠的驚喜_風聞
晨枫-军事撰稿人-古今多少事,都付笑谈中2018-12-23 02:58
看到消息 阿爾及利亞購買的阿聯酋無人機 評論 5 國際,意外地發現阿聯酋的Yabhon無人機採用了少見的串列翼佈局。

第一眼看去,Yabhon無人機最大的特點是高高揚起的機頭

再仔細看,這是少見的串列翼,前後機翼都有很大的翼面積,都產生升力
常見飛機的機翼在前,用於產生升力;平尾在後,用於控制俯仰。鴨式佈局對調一下,控制俯仰的鴨翼在前,產生升力的機翼在後。平尾或者鴨翼產生的升力都可以忽略不計。但串列翼的前翼和後翼都產生升力,都用於控制俯仰,所以產生升力的效率很高,特別適合短距起落、低速長航時飛行。雙翼也有這個特點,但串列翼的構型自由度更大,可以玩出很多花樣。

串列翼當然可以前翼、後翼在同一高度,前翼對後翼有遮擋,後翼的氣動效率降低

也可以低前翼、高後翼,這樣不僅前後翼之間沒有迎風方向的遮擋,前翼的下洗氣流也不會干擾後翼

也可以高前翼、低後翼,前翼的下洗氣流對後翼起增升作用,Yabhon無人機就是這樣的
同一高度的串列翼在氣動上不利,前翼對後翼有遮擋,但結構上可以用發動機短艙或者其他結構件把前後翼連在一起,加強結構剛度,改善受力分佈,間接改善氣動效率。低前翼、高後翼不僅前後翼之間沒有遮擋,前翼的下洗氣流也不影響後翼,氣動設計比較純淨,飛控簡單。高前翼、低後翼也沒有前後翼之間的遮擋,但高前翼的下洗氣流對低後翼有增升作用,氣動效率更高。不過前翼的下洗氣流隨飛行狀態而改變,增升作用隨之改變,這不僅是對飛控的挑戰,也限制了機動性,所以只適合相對恆定速度、低機動性的使用場合。另外,串列翼的阻力較大,也限制了最高航速。對人來説,性格決定命運;對飛機來説,構型決定性能。看外形,就知道Yabhon無人機的設計重點在於短距起落、長航時、低速、低機動性。
果不其然。
這是中空長航時(建成MALE)無人機,有阿聯酋的ADCOM公司設計。公司是2002年建立的,這是對美國拒絕向阿聯酋出售無人機的回應。公司的技術力量來源和外援情況不明,但現有Yabhon United 40、Yabhon Flash 20、Yabhon R等產品,其中United 40是目前的最高端產品,主要用於偵察、監視、戰損評估、通信中繼等任務。
United 40在2011年首次在阿布扎比防務展上推出,2013年3月首飛。United 40具有固定的前三點起落架,前後翼都是大展弦比的細長機翼,好像滑翔機機翼一樣,具有很高的升阻比。


這到底是雙發,還是單發?為了加深迷魂陣,飛機上還特意都標明United 40
發動機的數量和安裝位置有點令人困擾,公開報導和圖片有前翼上的雙發和機尾單發兩種佈局,而且機體上都表明United 40。單發版採用四衝程、水平對置、氣缸氣-缸頭液冷的Rotax 914UL汽油發動機,5分鐘超載功率115馬力,連續功率100馬力。雙發版的發動機情況不明。
據報道,機長11.13米,機高4.38米,翼展20米,總翼面積24.3平方米,空重520公斤,最大起飛重量1500公斤,機內油箱容積900升。失速速度50公里/小時,巡航速度75-220公里/小時,巡航高度7000米,續航時間最高可達120小時。與中國的彩虹-5相比,各有長短。
翼下有兩對小彈艙,各可容納100公斤彈藥,集體下可以吊掛大型彈藥,機內可安裝光電偵察系統或者合成孔徑雷達。
毫無疑問,對於沒有航空工業基礎的阿聯酋來説,Yabhon United 40代表了很高的成就,其性能對低烈度戰場也十分適用。反恐任務艱鉅的阿爾及利亞決定採購不僅滿足軍事需要,也加強阿拉伯國家之間的團結。阿聯酋是海灣國家重“低調奢華有內涵”的異類,在經濟、安全、文化政策上悄悄地自行其是,並不唯沙特的馬首是詹,甚至在國際上也在大國之間悄悄地維持平衡,但這是另外一個話題了。
就航空技術而言,串列翼是值得注意的方向。除了阻力和氣動干擾問題,串列翼還有結構重量的問題。除了機翼本身的重量,機翼與機體連接的地方也需要特殊加強,帶來重量問題。但現代結構設計和復材的發展使得重量問題得到有效控制,現代氣動技術的發展也可以有效解決氣動干擾和飛控問題。
串列翼的前後翼既產生升力,又是氣動控制面,這是優點,也是缺點。在機械和液壓飛控的時代,這是不必要的複雜性;在數字電傳飛控時代,這就是可以加以利用的優點。由於前後翼都產生升力,這使得飛機重心在前後方向的移動容易通過飛控來補償,這對載荷/空重比較高的飛機尤其有利,尤其是在空氣稀薄的超高空。Scaled Composite的Proteus就是這樣。這倒不是無人機,是雙座的,但可在19800米高空巡航18小時,並攜帶甚至投放大型載荷。

Scaled Composite的Proteus也是串列翼

這架怪異的飛機具有特別高的升阻比,適合高空長航時飛行

並且可以攜帶不成比例之大的載荷

串列翼也可以用於短距起飛的小型運輸機,如Scaled Composites的ATTT(下)和蘇霍伊的蘇-80(上)
串列翼也可以用於短距起飛的小型運輸機,專用於在只有簡易跑道和狹窄空域的地方使用。Scaled Composites研製的“先進技術戰術運輸機”(簡稱ATTT)就是這樣的。由於雙發短艙與門架尾翼有機結合,機尾構型特別乾淨,有利於採用大型尾門,車輛和貨物進出也不受阻礙。蘇-80採用了相似的構型,不過不是完整的串列翼,後翼的氣動作用有限,與其説是後翼,不如説是結構加強橫樑,但大意與ATTT還是很相似的。


不受阻擋的機尾特別便於裝卸貨物和人員
ATTT在完成試飛後就下馬了,現在莫哈維沙漠中拋棄。蘇-80倒是投產了,但從2006年投產到現在,一共只生產了8架,與下馬也差不多。但這對中國是有意義的啓示。中國的中西部有很多偏遠山村,道路交通不便,這樣只需要特別短起飛、着陸距離的輕型運輸機簡單、皮實,運作費用低,也不需要多少技術支援,可能正好適合需要。中國已經很發達的高速公路、高鐵網使得這些“最後一百公里”的短途、複雜地形運輸工具特別有用,只要把偏遠山村駁接到就近的交通節點,就打開了整個世界。

ADCOM在Yabhon United 40的基礎傷,正在研發噴氣動力的新型無人機,估計重點不在更高的速度,而是更大的升限,活塞式發動機的升限總是有限,而更高的高度對偵察、監視的作用是顯而易見的
這與阿聯酋的無人機已經相去甚遠,但串列翼是值得注意的新動向,尤其對哈爾濱、貴州、南昌等“二線”和其他新型飛機廠家而言。不必都去擠高性能飛機的獨木橋,還有通用飛機的陽關道呢。
串列翼還在繼續發展,阿聯酋在搗鼓噴氣動力的串列翼,要更上一層樓。中國航空技術正在爆發性發展時代,不應錯過這班車。