怪不得水分子要推翻重來,東大的技術突破太過震撼了。
由北京理工大學胡海巖院士、南京航空航天大學黃銳教授帶領的科研團隊,經(jīng)過長達十年的不懈攻關,成功攻克困擾飛翼布局飛行器的剛-彈耦合顫振抑制難題。
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這一突破,不僅標志著中國航空科技在氣動彈性領域的重大飛躍,還直接為超音速飛翼隱身布局鋪平了道路。
更關鍵的是,報道中也明確提到,中國新一代戰(zhàn)略轟炸機以及高空無人偵察機都將采用這種布局。
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那么,這項技術究竟有多先進?
為了追求極致的隱身性能和高效的氣動效率,現(xiàn)代飛翼布局的飛機都會取消傳統(tǒng)的機身和尾翼。
但這會導致先天性的結構脆弱問題。
首先是剛體部分,由于缺少傳統(tǒng)機身和尾翼,飛翼飛機的機體俯仰轉動慣量極小。
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當飛機嘗試進行俯仰動作(如抬頭拉起或俯沖)時,其響應異常靈敏,慣性微弱,容易導致姿態(tài)快速變化。
然后是彈性部分,飛翼的機翼往往設計得又長又薄,以追求高效的氣動性能。
這使得機翼本身較為柔軟,容易在氣流中發(fā)生彎曲、扭轉或振動。
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當飛機速度不斷提升,特別是在沖刺超音速時,強大的氣流力量會將剛體和彈性部分的特性危險地耦合在一起。
這樣就會導致,飛機剛體試圖做一個微小的俯仰調(diào)整,就會瞬間激發(fā)機翼的劇烈彈性振動;
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反過來,機翼的振動又會反饋到剛體上,干擾整體飛行姿態(tài),形成一個惡性循環(huán)。
這種現(xiàn)象就叫做“剛-彈耦合顫振”。
一旦發(fā)生,飛機會瞬間失控、機身劇烈震顫,甚至在幾秒鐘內(nèi)就可能在空中解體。
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這也正是為什么B-2這樣的經(jīng)典飛翼轟炸機,其速度被嚴格限制在亞音速。
因為超越音速引發(fā)的顫振風險,是當時技術無法有效解決的。
在超音速截擊機面前,只能依靠隱身躲藏,一旦被發(fā)現(xiàn),幾乎沒有逃脫的可能。
面對這一世界性難題,中國的科研團隊另辟蹊徑,開發(fā)出一套高度智能化的“防顫系統(tǒng)”。
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不用改動飛行器原本的結構設計,不用額外增加重量和剛度,全靠飛行器自身的傳感系統(tǒng)“站崗放哨”。
傳感器實時監(jiān)測飛行數(shù)據(jù),實時調(diào)整氣動力的分布。
相當于給飛行器增加了“隱形的支撐力和緩沖力”,從根源上抑制住顫振的發(fā)生。
飛行試驗表明,該團隊自主研制了展弦比超過10的柔性飛翼布局無人機。
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并成功實現(xiàn)結構強度極限內(nèi)的剛-彈耦合顫振屏障突破,將安全飛行速度提高62.5%,創(chuàng)造了該領域的世界記錄。
這就使得“超音速”與“全向隱身飛翼”這兩個曾經(jīng)矛盾的屬性,首次完美融合在一起成為可能。
也就是說,轟20不僅能像B-2一樣,以低可探測性在雷達波中悄然穿行;
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還可以像圖-160一樣,以超音速迅速突防,讓敵方防空系統(tǒng)陷入“既難發(fā)現(xiàn),又難攔截”的雙重窘境。
更為關鍵的是,轟-20憑借其巨大的內(nèi)置彈艙容積,如果掛載高超彈,前出西太的話,可輕松實現(xiàn)跨洲轟炸,核威懾能力將實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。
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這種顛覆不是簡單的“升級”,而是從設計理念到作戰(zhàn)方式的根本性改變。
別說老美了,短期內(nèi)在整個藍星上都很難再有抄作業(yè)的了。
因為沒有深厚的剛-彈耦合數(shù)學模型和風洞數(shù)據(jù)積累,模仿出來的飛機只會在跨越音障的那一刻崩解。
中國這一獨創(chuàng)性突破,無疑將重塑大國間的空中力量平衡。
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