F-22 的隐身外形设计堪称经典 无尾式:以法国的幻影
2000
为典型代表,阻力小,重量轻,但由于操纵面少,操纵效率相对较低,且机翼后缘的升降副翼大部分时候只能用于配平,难以作为襟翼使用限制了机翼升力潜力的发挥。在当前以气动操纵面为主要操纵手段的技术条件下,这种布局比较适合截击机和隐身攻击机,在研的新机中除了即将改为后尾式布局的
X-32 外就没有采用无尾式布局的。但随着 3 维矢量推力技术的成熟,无尾式布局可能会再度兴起。 鸭式布局:后机身特点类似无尾式,超音速阻力小;更容易实现直接力控制;特别是近耦鸭式布局可以利用鸭翼与机翼的有利干扰,大幅度提高大迎角升阻比,对提高机动性有很大好处。但鸭式布局配平能力不强,和后尾式相比不能采用较大的静不稳定度,影响其优势的发挥,同时鸭翼偏转时形成锐角反射面,增大
RCS,不利于飞机隐身。当初 ATF
论证时最终放弃鸭式布局,主要影响因素就是其配平能力和隐身能力。不过对于不太重视隐身能力的三代半战机而言,鸭式布局已经成为主流。 飞翼式布局:具有无尾式布局的优点和缺点,但气动性能和隐身性能更好,现有技术条件下由于不能放后缘襟翼导致升力系数低的问题可以由超大的翼面积来弥补。现役及在研的军机中只有
B-2 采用飞翼式布局。 三翼面布局:兼有后尾式和鸭式布局的优点,同时克服了鸭式布局配平能力差的问题。主要缺点是比较复杂,对飞控系统的研制人员来说是一个很大的考验。苏-37
以其杰出的性能为这一布局做了最好的注解。 分析了整体布局之后,对战机性能的设计重点会有一个大致了解。下一步就是推测其设计作战模式下的速度范围,换言之就是这种战机主要是在高亚音速下作战还是在超音速下作战,或者两者兼有。现有的可以用于判断的资料包括:(双发飞机的)发动机间距、机翼展弦比、进气系统。 发动机间距:对双发飞机而言,其发动机间距对阻力影响很大。在亚音速范围内,间距增大,阻力减小;而在超音速范围内,间距增大,阻力也增大。所以,同为双发重型战机,苏-27
和F-22 的差异相当明显——前者重视的是高亚音速机动性,后者则偏重低超音速性能(因为考虑到超音速巡航的要求)。