在本月發(fā)表于《航空學(xué)報(bào)》的一篇同行評(píng)議論文中,中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心研究員黃江濤領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)研發(fā)出一項(xiàng)革命性的軟件設(shè)計(jì)方案,這將幫助克服隱形飛機(jī)研發(fā)過(guò)程中面臨的一大障礙。新型平臺(tái)使飛機(jī)設(shè)計(jì)師能夠自由增加設(shè)計(jì)變量,卻無(wú)需提升計(jì)算負(fù)荷,這一突破長(zhǎng)期被航空界認(rèn)為是不可能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)壯舉。該創(chuàng)新被視為破解了所謂的“維度魔咒”,以美國(guó)海軍X47B試驗(yàn)型隱身無(wú)人機(jī)為例,說(shuō)明了系統(tǒng)的運(yùn)作原理。
采用帶進(jìn)氣道的X47B外形進(jìn)行基于表面靈敏度的大規(guī)模設(shè)計(jì)變量氣動(dòng)隱身優(yōu)化后,優(yōu)化外形相對(duì)于初始外形阻力、RCS大幅度下降,總壓恢復(fù)系數(shù)少量提升,優(yōu)化后進(jìn)氣道彎度增加,RCS減縮效果顯著且保持了初始進(jìn)氣道的良好總壓恢復(fù)和總壓畸變性能。黃江濤團(tuán)隊(duì)表示,優(yōu)化結(jié)果表明,他們所建立的基于阻抗邊界條件表面靈敏度的氣動(dòng)隱身優(yōu)化方法能夠?qū)崿F(xiàn)考慮吸波材料涂覆的大規(guī)模設(shè)計(jì)變量氣動(dòng)隱身優(yōu)化,為低可探測(cè)飛行器設(shè)計(jì)提供技術(shù)支撐。
X47B是人類歷史上第一架無(wú)需人工干預(yù)、完全由電腦操縱的無(wú)尾翼、噴氣式無(wú)人駕駛飛機(jī),也是第一架能夠從航空母艦上起飛并自行回落的隱形無(wú)人轟炸機(jī)。X47B于2011年首飛,并在2013年成功完成了一系列地面及艦載測(cè)試。不過(guò),由于未能解決隱身性能、空氣動(dòng)力學(xué)和推進(jìn)力之間的平衡問(wèn)題,該項(xiàng)目于2015年被取消。
如今,中方團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的軟件設(shè)計(jì)方案對(duì)740個(gè)變量進(jìn)行了顯著改進(jìn),包括降低飛行阻力和雷達(dá)特征的措施,以及在保持氣流穩(wěn)定性的同時(shí)提高發(fā)動(dòng)機(jī)推力。諸如機(jī)翼前緣和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道等飛機(jī)部件的外形設(shè)計(jì)直接影響著兩大關(guān)鍵性能——飛機(jī)的飛行平穩(wěn)性以及被敵方雷達(dá)探測(cè)到的難易程度。