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時間:2019-09-11 22:32來源:北國防務 作者:中國航空
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在不久前的2019年莫斯科航展,俄羅斯首次靜態展示了蘇-57戰機。展示的蘇-57雖然并命名為蘇-57E,但這其實是一架不能飛行的靜力試驗機。

蘇-57靜態展示后,外界也首次得以近距離觀察機體細節,從大部分照片可發現其表面平整度較蘇-27/30有很大的改進,唯獨機腹內彈艙門的間隙卻顯得非常大。對于隱身飛機而言,“門”怎么關可以說大有講究。


 


△莫斯科航展上靜態展示的蘇-57,其飛機表面的平整度較高,但內彈艙的艙門縫隙突

飛機上的各種艙門對隱身需求都是一種挑戰,原因是艙門即便關上,其縫隙仍像是一道細長天線般可以反射雷達波。美國空軍曾要求洛克希德公司在F-117上只留下3個起落架艙門與1個座艙罩來減少問題,但這在現實上是不可能的,于是工程師發明了多種方法來降低艙門的回波:
  • 艙門形狀與機翼平行,使回波方向統一而減少強回波波束;

  • 利用機械裝置強制保持艙門緊閉,使表面保持平整并與周圍蒙皮高度一致,避免邊緣凸起;

  • 不常開啟的艙門則在縫隙填入吸波材料,使雷達波沿著表面爬行而不產生散射。


△F-117的試驗機“擁藍”作為隱身技術的先驅,有許多細節仍無法達到隱身的要求,其中一個問題就是起落架艙門沒有強制閉鎖機制,關閉后無法保持表面平整

發展到了F-35戰機,即所謂的第三代隱身,則特別注重艙門與結構的精密度。原因是F-35必須考量到海軍的航母機庫與海軍陸戰隊的野戰機場,還有諸多外銷客戶的環境不允許時常重涂吸波材料,如果結構與蒙皮能將接合處的縫隙縮到最小,則對吸波材料的依賴就可降低。


△F-35的機腹艙門/艙蓋相當多,其表面高度與縫隙皆保持很小的公差以確保隱身性能不受影響

為了達到所需的精密度,洛·馬研發了擁有專利的激光雷達,能夠3D掃描復合材料蒙皮與艙蓋,精確量測其厚度的誤差,再用電腦工具機將多余的膠底削除,使蒙皮安裝到結構上之后,外表的曲面能精密接合,洛·馬利用這些技術將接合誤差從F-22的0.5毫米縮小到0.25毫米。

至于彈艙門,由于它時常在高速、高G環境開啟,甚至內艙蓋還得掛載并發射一枚AIM-120導彈,其形狀自然無法保持一致,但洛·馬在艙門上安裝傳感器測量誤差,蓋上后就利用電腦調整機械力道使其表面與機身蒙皮保持一致,縫隙誤差也不會跑掉。


△F-35的彈艙門特寫,白色部分為內層,灰色部分為外層,可發現內艙蓋邊緣多出白色的內層,外艙蓋則多出灰色的內層,以“外壓內”方式閉鎖艙門

俄羅斯此次靜態展示的蘇-57其實是一架靜力試驗機,那么該靜態展示機會否是在長期受力變形的操做下,艙門才產生比較大的縫隙而沒有修復呢?未必如此,從飛行中的近照可發現艙門的縫隙大小與形狀都相當接近,可見是一致的情形。但這是不是代表艙門關不緊,甚至會“漏氣”呢?這也不至于。因為隱身飛機的艙門多會有內外兩層,內層是主要的受力結構并負責密合,外層相當于機身的蒙皮,會以“上壓下”的方式壓住另一塊艙門的內層。

因此,我們看到的縫隙只存在于兩塊艙門外層之間,內層應該仍是密合的,破壞隱身性的程度也可能有限。然而,隱身能力的練成是一個追求完美的過程,一般相信美國隱身飛機的最小雷達截面積已達到千分之一平方米,并在向千、萬分之一平方米挑戰中,在這樣極精密的領域對于微幅不平整與不平行可能都是難以忍受的。


△從飛行中的原型機照片可發現其艙門縫隙與展示機的形狀類似


 
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