赵偲

　　“尘埃”未来战斗轰炸机

　　这次飞行器大赛，我拿出的作品是一种新型的飞翼式隐形战斗轰炸机“尘埃”。由于我是一个飞机迷，相当关注当今飞行器发展的先进方向和动态，以及我国自己飞行器发展 的水平，所以设计这款飞行器的初衷是藉由这次飞行器设计大赛表达自己的一些设计思想，算作是一种尝试。也希望通过这次比赛能展望未来天空飞行器发展方向，探讨我国未来飞行器先进技术。

　　1.设计定位:

　　“尘埃”是为了满足我国未来对灵巧远程战斗轰炸机的需求而设计的，为了建设三位一体的核威慑力量,一个强大的国家的空中精确常规打击和核打击的力量必不可少，鉴于我国目前缺少一种航程比较远，在弹量比较大，可以以比较高的超音速高空高速飞行的突防能力很强的轰炸机，我设计了这个“尘埃”。定位是未来30~50年我国空军主力机种。所以在幻想设计的同时也考虑了飞机的实现性。

　　2.设计灵感&目标&设计点

　　“尘埃”灵感来源于现实中的一些鸟类。科学家发现有些鸟在飞行的时候不需要尾巴的辅助，只靠翅膀的一些轻微扭转来控制飞行姿态就可以做出超高难度的飞行动作。而如今的飞机，无论是民用的客机还是最先进的战斗机都是采用效率低下、笨重的副翼和襟翼以及尾翼来控制飞行姿态。这些机构有些只在起飞降落的时候用到，在飞行中则是累赘，有些则是效率低下，不仅会在飞行时产生额外的阻力，还会增大雷达反射面积。如果能有一种飞机没有这些繁琐的机构，像鸟儿一样使用整块机翼的可控变形来适应不同状况的飞行并且控制飞行姿态将是世界上最高效最灵敏的飞机。我称这种未来技术为“可控挠性变形技术”，它完全能够解决无尾飞翼式飞机的姿态控制，并且比当今的任何一种飞机都有更好的机动性。基于以上设想，我设计的“尘埃”具有如下特点：

　　“尘埃”采用飞翼式气动布局，。定位于比F117稍大的灵巧型突防战斗轰炸机，即既有轰炸的能力也有一定的空战能力。机翼主要翼段将采用未来的挠性可控变形技术。该技术使得机翼的剖面形状、机翼的反角以及控制姿态所需的变形可以根据飞行状况在一定范围内进行实时的变化，以获得较大范围内的优良飞行性能。在超音速飞行时飞翼变形成U型的上反角，飞翼在垂直方向上具有相当的投影面积，以增大飞行的纵向稳定性，且同时机翼截面形状变成较有利于超音速飞行的较薄的形状。在飞机起落时变成水平这时飞机具有较大的升阻比，且机翼截面积变成较有利于产生升力的较厚的形状，起落性能好。

　　飞机采用脊背进气，是DSI进气口的一种发展，空气藉由机头座舱经过压缩再流入进气道，总压恢复高，且进气道截面积也采用扰性可控变形，可以实现整个飞行包线内的进气高效率，且有很好的隐身性能。尾喷口不外露，且有尾气冷却装置以降低红外特征。弹舱内置于机腹下，可载国产各种精确制导导弹和炸弹，载弹量10吨左右。由于飞翼外形剩余升力充足所以可以载较多的燃油增大了作战半径。在隐身性方面还将采用

　　3.未来技术的实现性：

　　a.挠性可控机翼材料实现性:

　　对于挠性机翼的实现性主要由两个方面确定，一是可控的弯曲力，二是可以大幅度弯曲仍然有相当的强度而不会破坏的材料。

　　第一个方面可以设想由已正在研制并且取得了一些成果的“人造肌肉”来实现。人造肌肉可以采用电能驱动，这为“尘埃”采用未来的先进的电传动操控系统提供了很大的方便。依靠强大的计算机使机翼实时的复杂的变形让飞机做出超高难度的飞行动作并不是空想。

　　第二方面可以设想由正在研制的“金属橡胶”来实现。这种金属巨头非常特殊的性能,无论弯曲、拉扯、烧灼，只要外界影响消失它立即会回到原来的状态。如果这种金属能够大规模生产，变形机翼的材料问题便可以迎刃而解。

　　坐舱：

　　驾驶员：2名(并列)；

　　弹射座椅：国产零--零弹射座椅；

　　座椅弹射范围：最大: 3000米 最小：0米；

　　座椅弹射加速度：20g;

　　动力装置：

　　发动机：2台国产WS20 以及更高型号(推测型号)；

　　最大加力推力：2 x 150 千牛；

　　最大军用推力：2 x 100 千牛；

　　发动机推重比：10：1 (初步)；

　　最大加力推力耗油率：1.97千克/小时每千克；

　　巡航推力耗油率：0.72千克/小时每千克；

　　重量：

　　最大起飞重量：40,000 千克；

　　正常起飞重量：34,000 千克；

　　最大着陆重量：28,000 千克；

　　空战重量：23,000 千克；

　　最大机内燃油量：14,400千克；

　　最大载弹量：10,000 千克；

　　尺寸：

　　机长：15.78 米；

　　翼展：20.80 米；

　　机高：5.37m (包括起落架)；

　　飞行数据：

　　高空最大平飞速度：4 马赫；

　　海平面最大平飞速度：1.35 马赫；

　　经济超音速巡航速度：2 马赫；

　　最小允许表速：180 千米/小时；

　　最大允许表速：1480 千米/小时；

　　升限：24，000 米；

　　海平面爬升率：420 米/秒；

　　海平面最小转弯半径：400米；

　　最大过载：9g;

　　作战半径：2500 千米；

　　巡航高度最大航程：6000 千米；

　　武器：

　　可装载我国现行和未来研制的各种空空、空地、空舰、反辐射导弹，以及各种常规炸弹、精确制导炸弹甚至核弹。

　　三.未来前景

　　“尘埃”大致性能如上，具有相当超前的设计。虽然有些技术还有待实现但是我想相信终有一天我国会有超越“尘埃”的飞行器在天空飞翔。

　　挠性可控变形技术不仅仅可以用在军事用途的飞机上，这项技术同样可以使用在各种运输机、客机、无人机、私人飞机上，可以大幅度的提高飞机的飞行性能。包括减轻飞机重量，减小飞行阻力等。间接的降低了飞机运行的成本。

　　相关专题：中国创新杯第二届未来飞行器设计大赛