F-47的回顧:再探X-36_風聞
Moss从未叛逃-1小时前
來源:戰區

自上週五波音公司被宣佈為美國空軍新型有人駕駛第六代隱身戰鬥機(代號F-47)的製造商以來,關於這款最終飛機的外觀,外界猜測不斷。就目前我們所看到的非常有限的圖像而言,問題多於答案,但在F-47與早期的驗證機和概念機之間,尤其是在無尾設計領域,確實存在一些有趣的比較之處——儘管不一定是完全相似。其中,幻影工程(Phantom Works)X-36自F-47宣佈以來,也許引起了最大的興趣。

如需瞭解我們已知的關於F-47的所有信息,以及我們的初步分析,請點擊此處和此處。波音F-47的首批渲染圖之一。美國空軍
正如我們當時所指出的,F-47機身的總體設計非常寬鬆地讓人想起了波音的X-45無人作戰飛機(UCAV)驗證機,以及該公司曾高度隱秘、極具隱身性能的“猛禽”驗證機。波音在20世紀90年代中期提出的一些概念也存在某些相似之處,這些概念是美國國家航空航天局(NASA)“概念戰鬥機設計中敏捷性影響研究”的一部分,您可以點擊此處瞭解更多信息。
在我們的初步分析中,我們首先指出,F-47與X-36無尾戰鬥機敏捷性研究飛機在外觀上的相似之處。X-36旨在代表一種低可探測性、高性能的戰鬥機。我們並非孤例。國防航空航天領域和社交媒體上的許多人都提到了這些相似之處。

X-36無人驗證機於20世紀90年代中期由麥克唐納·道格拉斯幻影工程(現為波音公司的一部分)與NASA合作開發。X-36的俯視圖。NASA
X-36是理論上的先進戰鬥機飛機構型的28%縮比模型。X飛機的設計摒棄了傳統的尾翼,而是採用了鴨式前翼,結合λ形機翼上的分裂副翼和先進的推力矢量發動機噴口來實現方向控制。由於X-36在俯仰和偏航軸上均不穩定,因此採用了先進的數字電傳飛行控制系統來確保其穩定性。
X-36加滿燃料後的重量約為1250磅,長19英尺,高3英尺,翼展略超過10英尺。它由一台威廉姆斯國際F112渦扇發動機提供動力,產生約700磅的推力。雖然完成了兩架X-36,但只有一架進行了飛行。

X-36由地面控制站的飛行員遠程操控,飛機機頭安裝的攝像機提供輔助。飛行員配備了標準的戰鬥機平視顯示器(HUD)和飛機在測試範圍內位置的移動地圖表示。X-36試飛中。(NASA)
最終,X-36於1997年5月至11月期間,在加州愛德華茲的NASA德萊登(現為阿姆斯特朗)飛行研究中心完成了31次試飛。據NASA稱,在15小時38分鐘的飛行時間中,“X-36項目達到了或超過了所有項目目標。”
X飛機的敏捷性在高滾轉率、低速/大迎角和高速/小迎角情況下進行了測試。NASA確定,該飛機“非常穩定、機動性強,在速度包線的兩端都表現良好。”

1998年底,在空軍研究實驗室(AFRL)與波音公司簽訂合同,飛行其可重構無尾戰鬥機控制(RESTORE)軟件後,X-36再次進行了兩次試飛。這是為了演示機器學習軟件如何補償飛行中飛行控制面(襟翼、副翼、方向舵等)的損壞或故障。
在當前的發展背景下,最引人入勝的是,X-36被用來驗證無尾戰鬥機設計——這一基本構型概念很可能已被選為F-47的設計方案,儘管在我們看到最終設計的後部之前,我們無法確定這一點。

X-36的另一張飛行視圖。NASA
在兩種類型之間,也許最明顯的相似之處是鴨式前翼的佈局。在此,值得指出的是,最終飛機上可能仍然沒有鴨翼。您可以點擊此處閲讀我們關於F-47鴨翼問題的完整分析。
雖然鴨翼通常不是低可探測性的最佳選擇,但在先進戰鬥機設計(包括隱身戰鬥機)中出現鴨翼是有先例的。在類似NGAD的概念中,尤其是波音公司的概念,以及X-36中,甚至在更早的先進戰術戰鬥機(ATF,催生了F-22“猛禽”戰鬥機)探索性概念中,都曾出現過鴨翼。

F-47的另一張渲染圖。美國空軍
F-47和X-36的座艙之間也存在廣泛的相似之處。雖然X-36是無人駕駛的,但它旨在複製有人駕駛戰鬥機的飛行品質,因此具有座艙“形狀”。在測試項目結束時,以魔術筆繪製的地面站飛行員的卡通形象出現在了座艙上。
不出所料,F-47擁有一個相對較大的氣泡式座艙,為飛行員提供了極佳的視野。在這個階段,我們還不確定F-47將配備一名還是兩名飛行員,現有的官方渲染圖也沒有給出座艙整體長度的印象。考慮到F-47在更廣泛的NGAD系統體系中預計將承擔的無人機控制角色,串列座椅目前當然是一種可能性。
然後是F-47的機頭,它與X-36也有一些明顯的相似之處。在兩種情況下,機頭都非常寬(在F-47中尤其寬),呈鏟形。在F-47中,這很可能是為了容納一個非常大的雷達陣列。

X-36在地面測試期間。NASA
總體而言,在我們迄今為止看到的X-36和F-47渲染圖之間,確實存在一些有趣的視覺相似之處。再次強調,這些渲染圖可能故意具有誤導性,並且F-47的設計在最終飛機出現之前可能還會發生變化,甚至可能是根本性的變化。
話雖如此,X-36的開發是為了探索無尾作戰飛機設計的概念,並且作為一個最終落入波音公司手中的項目,如果它沒有以某種方式融入波音公司對NGAD有人駕駛戰鬥機的研發工作,那將令人驚訝。
雖然人們早就認識到,無尾設計在低可探測性方面具有顯著優勢,但它也付出了代價。無尾飛機通常穩定性較差,機動性降低。這對於一種預期將在非常廣泛的性能包線內運行的戰術飛機來説是一個問題。F-47上增加的鴨翼可能是為了彌補這些不足。另一個選擇可能是推力矢量發動機,或者兩者兼而有之。

1995年NASA“概念戰鬥機設計中敏捷性影響研究”中的插圖。它讓各種先進戰鬥機設計構型相互競爭,以突出每種構型對於不同任務集的權衡和優勢。鴨翼顯示出對敏捷性有利,但對雷達信號特徵不太理想。截圖
X-36並不是唯一可能融入NGAD有人駕駛戰鬥機項目的無尾驗證機或概念機,儘管其波音血統確實值得注意。
還有其他重要的無尾戰鬥機研究項目,包括洛克希德臭鼬工廠(Skunk Works)的X-44“蝠鱝”計劃,該計劃似乎並沒有產生任何硬件——至少是我們所知道的。令人困惑的是,同一個X飛機代號被用於另一個項目,即X-44A,這是一架1999年由臭鼬工廠建造的飛翼無人機,您可以點擊此處瞭解更多信息。

X-44“蝠鱝”的概念藝術圖。公有領域
此外,據瞭解,X-44“蝠鱝”旨在研究無尾有人駕駛飛機設計,時間也在20世紀90年代末左右。這種概念飛機將使用推力矢量作為主要的飛行控制系統,目標是在單一設計中實現速度、燃油效率和機動性的結合。該研究的其他目標包括演示更簡單、更便宜的飛機結構生產方式。雖然我們對這個仍然神秘的項目的結果知之甚少,但不難想象,如果它沒有被取消,它可能在指導F-47和其他NGAD有人駕駛戰鬥機設計方面發揮了重要作用。
雖然不是具備極端性能的戰鬥機,但麥克唐納·道格拉斯/通用動力A-12“復仇者II”隱身攻擊機是另一個值得注意的20世紀90年代設計,它採用了無尾構型,儘管這是一個具有三角形飛翼式平台的構型。

麥克唐納·道格拉斯/通用動力A-12“復仇者II”隱身攻擊機的概念藝術圖。美國海軍
前面提到的“猛禽”是波音公司的另一個產品,也值得一看,它是一個幾乎無尾的設計,儘管它配備了下掠翼尖,並且至少在一段時間裏,還配備了一個腹側垂直安定面。事實上,F-47的渲染圖似乎表明其機翼具有顯著的上反角,這一特徵也是“猛禽”非常典型的特徵。這架技術驗證機於20世紀90年代在51區秘密飛行,據瞭解,它為各種不同的技術以及幾乎無尾的構型提供了有價值的信息,包括先進隱身技術、新的製造方法和視覺隱身技術。“猛禽”於2002年才向公眾公佈,我們可能還會了解到它與NGAD有人駕駛戰鬥機項目的更多相關性。

美國國家航空航天博物館中的波音“猛禽”。美國空軍
此外,關於所謂YF-24的傳言也值得關注。儘管這款飛機的存在從未得到證實,但據推測,它是未來戰鬥機設計,特別是無尾設計的驗證機,且同樣出自波音公司。曾有一段時間,一位美國空軍飛行員的官方傳記中提到他駕駛過一架編號為YF-24的飛機,但這一內容後來被刪除了。
波音公司的一項設計研究,標記為MRF-24X,如下圖所示,展示了一個無尾的類似戰鬥機的平台,採用單發動機和X-32風格的機翼,具有顯著的下反角。可以推測,就像X-36一樣,它可能配備了先進的推力矢量發動機噴口,以輔助方向控制。然而,我們再次無法確定YF-24的確切外觀,甚至無法確定它是否真的存在過。

截圖
總體而言,早在20世紀90年代,無尾戰鬥機設計就已經是一個重要的未來技術發展方向,並且很可能在51區有多個秘密驗證機幫助證明了其可行性。這些驗證機是NGAD有人駕駛戰鬥機項目中建造和試飛的兩個(可能還有更多)驗證機的前身。此外,海軍自己的F/A-XX NGAD計劃也可能已經產生了自己的驗證機。
雖然關於F-47以及為NGAD有人駕駛戰鬥機項目提供支持的秘密X飛機前身,還有很多有待發現的內容,但在此刻考慮它們如何受到至少三十年前的一些測試項目的影響,無疑是非常有趣的。總而言之,似乎很有可能這些測試項目的一些成果已經融入到了這款可能是五角大樓首款真正的無尾戰鬥機中,儘管我們目前還無法證實這一點。