本月早些時候,空中客車集團(tuán)在德國南部Manching進(jìn)行的年度媒體商業(yè)簡報會上對外公布了一款秘密研發(fā)了10年的“低可探測性無人機(jī)測試平臺”( Low Observable UAV Testbed 簡稱LOUT)。這是一項早在2007年就由內(nèi)部資金啟動的機(jī)密項目(當(dāng)時還是MBB/EADS公司),2010年德國國防部與其簽署合同,之后在Manching和不來梅以鼬鼠工廠模式開發(fā)。從外形上看,該機(jī)和近些年國際上比較流行的隱身無人機(jī)似乎差別不大,但是仔細(xì)觀察你會發(fā)現(xiàn)該機(jī)的幾個很有意思的特點(diǎn)。其中就包括其倒置發(fā)動機(jī)方案。
LOUT使用了飛翼布局方案,這種單后掠菱形方案被美國人稱之為風(fēng)箏型。
先說說這個空中客車公司,大家都知道我們乘坐的很多客機(jī)都是空客的飛機(jī)。原本空客公司只是歐洲宇航防務(wù)集團(tuán)的一個子公司,后來因為空客可能名聲更大,或者為了宣傳空客,集團(tuán)就直接改名叫空中客車集團(tuán)了。
由空客在德國子公司研制的隱身無人機(jī)驗證平臺是一種近年來非常常見的飛翼布局無人機(jī),這個驗證機(jī)機(jī)長12米,翼展12 米,重約4噸,尺寸和BAE系統(tǒng)公司的“雷神”驗證機(jī)相當(dāng)。其全尺寸飛機(jī)據(jù)稱有20噸重。按照美國人的說法,這種構(gòu)型叫風(fēng)箏構(gòu)型。有點(diǎn)像美國的早期的X-47,外形呈菱形(diamond-shap,菱形翼和鉆石形翼就是從這個詞而來),當(dāng)然也不是正規(guī)的菱形,因為菱形的四邊是等長的,而這個飛翼的后緣要比前緣短些,后緣前掠角也比前緣后掠角小,所以不是嚴(yán)格意義上的菱形,真正意義的菱形翼YF-23的才算。飛翼布局是近年來各國隱身無人機(jī)普遍采用的一種布局方式,隱身性能好,亞聲速巡航效率很高。LOUT 的隱身頻段涵蓋VHF到Ka波段,可以說從米波到毫米波基本都涵蓋了。但是,這個LOUT的布局和之前的無人機(jī)驗證平臺相比有兩個很有意思的特點(diǎn)。
這張圖可以看到,其無附面層隔道進(jìn)氣口位于后緣附近,發(fā)動機(jī)很可能位于其前方,反向安裝。
它是一種無人機(jī),但是看上去還有一個透明的座艙蓋,這個座艙蓋特別像F-22的座艙蓋。不過按照空客的說法,這個透波的座艙蓋主要用來測試一些傳感器用,并不意味著座艙里面有人。但是這一點(diǎn)非常值得懷疑。因為這種布置方式會給整機(jī)設(shè)計帶來非常大的影響。目前各國推出的飛翼型隱身無人機(jī)基本都采用位于機(jī)頭中央上方的背負(fù)式S型進(jìn)氣道和單發(fā)設(shè)計。包括俄羅斯S-70驗證機(jī)以及中國已經(jīng)公開的多種飛翼無人機(jī)以及美國的X-47系列、RQ-170以及歐洲的“神經(jīng)元”等等。大家都這樣設(shè)計本身就說明這種設(shè)計的優(yōu)勢。因為這個體量的無人機(jī)通常使用一臺發(fā)動機(jī)就行了,沒必要搞兩個進(jìn)氣道,這樣無疑會占用更大空間。但是這個位置讓給座艙蓋之后,意味中間通道無法用于進(jìn)氣。當(dāng)然,這個座艙蓋很可能是確認(rèn)采用兩套進(jìn)氣系統(tǒng)后按上去的。但無論這個驗證機(jī)是否是無人機(jī),這種布置方式都是非常適合帶有座艙的有人駕駛飛機(jī)的。如果這種飛機(jī)使用兩臺EJ200級別的發(fā)動機(jī),那么其最大起飛重量30噸左右是沒有太大問題的。當(dāng)然,考慮到其全部內(nèi)置的武器,所以有消息稱其為20噸級飛機(jī),也是可能的。但是如果是一種20噸級的飛機(jī),理論上安裝一臺發(fā)動機(jī)也夠了,還省下了比較大的空間和重量。
據(jù)稱,該機(jī)的座艙蓋只是個擺設(shè),并不意味著該機(jī)有飛行員,當(dāng)然,也并不意味著它肯定沒有飛行員。
第二特點(diǎn)是兩個背負(fù)式進(jìn)氣道的進(jìn)氣口特別靠近后緣。按照常規(guī)的布置方式,其后方很難布置發(fā)動機(jī)了。如果采用正常的布局,比如說B-2那種,進(jìn)氣口應(yīng)該更加靠前。所以,有分析人士認(rèn)為,該機(jī)采用了所謂的倒置發(fā)動機(jī)方案。也就是讓發(fā)動機(jī)噴口朝前安裝。這樣,發(fā)動機(jī)安裝于進(jìn)氣口的前方,然后進(jìn)氣口通過一個U型的管道為發(fā)動機(jī)供氣,向前的噴口再通過一個管道,將氣流引導(dǎo)到翼身融合體的后緣的縫隙式噴口處。其好處是隱身性能好,發(fā)動機(jī)深埋于機(jī)體內(nèi),前后葉片都不會被照射到。進(jìn)氣道彎度更大,發(fā)動機(jī)葉片不會產(chǎn)生前向反射。而且燃?xì)饨?jīng)過更長距離的排氣系統(tǒng)的降溫,將大大降低紅外輻射,從而提高了紅外隱身能力。當(dāng)然它的缺點(diǎn)也是很明顯的,通常來說會降低進(jìn)氣和排氣的效率,并且占用了大量機(jī)內(nèi)空間。所以,這種方式還是很罕見的。當(dāng)然,發(fā)明這種倒置發(fā)動機(jī)安裝方案的并非是空客,之前“反向安裝矢量發(fā)動機(jī)推力”項目曾對這一技術(shù)進(jìn)行過嘗試,這其中的得失,恐怕只有項目參與者明白。
發(fā)動機(jī)倒著裝,是有先例的。
另外,這架無人機(jī)模型目前主要用于測試隱身技術(shù)和隱身開發(fā)、評估軟件。其測試的技術(shù)包括隱身結(jié)構(gòu)、隱身涂層、隱身外形、結(jié)構(gòu)冷卻、射頻信號控制等等,空客提供的資料中,還有對俄羅斯的蘇-57戰(zhàn)機(jī)的建模分析。所以該機(jī)很可能并非一種飛行試驗平臺,所以在隱身上采取一些極端做法,也并不意外。