1月31日，诺斯罗普·格鲁曼公司通过美国空军曝光了B-21的最新效果图。该图和去年12月份美国《空军杂志》公开的想象图没有什么明显变化，只不过是把起落架等一些细节展现出来。很多文章已经对相关细节进行了分析，我们今天就来谈谈它的布局形式。
诺斯罗普公布通过美国空军公布的B-21新想象图。
从气动布局上来说，它仍然是非常典型的飞翼布局，而且尾部不是B-2那样的“锯齿尾”，“锯齿尾”是B-2为进行低空突防进行的优化，据说提高了刚度和低空飞行品质。
不过，飞翼布局又有很多不同类型。美国人在命名机翼或者布局时喜欢用新词，以体现出他们的创新，和与其他公司设计的不同，同时有利于获得独有的知识产权。就好比佳能和尼康公司的相机有些相同的功能，但他们非要起一个不同的名字一样。在飞翼布局方面，诺斯罗普就提出了纯飞翼、“风筝”构型、“曲柄风筝”构型等，而波音和洛克希德公司的团队还提出了“石英”概念。
相似角度的B-2图，不同之处很明显。
美国空军协会官网1月31日在描述B-21时，称“它在地板的投影确定了在其初期艺术图里看到的类似风筝的外形”（confirms the kite-like shape of the aircraft as seen in the original artist’s concept）。而该协会主办的《空军杂志》在去年12的文章中也称B-21为“曲柄风筝（Cranked kite）”形。看空天认为，B-21是一种典型的纯飞翼布局，《空军杂志》“曲柄风筝”构型的理解可能存在偏差。
最早的飞翼就可以简单的认为把两个中小后掠角的机翼直接拼到一起，前缘后掠角和后缘前掠角都不大。德国以及美国诺斯罗普公司早期的飞翼都是这样的。这种飞翼的优势在于浸润面积展弦比比较低，亚声速飞行升阻比高（因为亚声速的阻力主要来自于摩擦阻力，而这又取决于浸润面积）。但是由于后掠角比较小，“机身”比较短，后缘的控制舵面距离重心较近，不利于俯仰控制。加之飞翼天生的横侧向稳定性问题，基本没有得到使用。直到B-2诞生。
美国《空军杂志》去年12月公开的对比图。
后来美国在研究无人机时，又搞了一种通常被称为“风筝”型（Kite）的飞翼构型，外形和西方的“传统风筝”十分相似，比如说美国的X-47A，去年公开的欧洲隐身技术验证机LOUT。这个构型的特点在于前缘后掠角比较大，通常超过45度，后缘有一定的前掠角，但是比较小，后缘直接与前缘相交。
“风筝”构型，由于其前缘后掠角比较大，获得的优势是“机身”相对较长，这样有利于安装发动机、弹舱等等。由于后掠角比较大，适合更快的巡航速度，满足超声速飞行需求。更重要的是，它可以让后缘的各种控制舵面距离重心远一些，增大控制力臂，更方便纵向的配平和控制，即便是超声速后，气动焦点后移，也仍然具备较高的配平力矩。但是其劣势也是显而易见的，由于前缘后掠角比较大，展弦比较低，这不利于提高亚声速时的升阻比。而传统飞翼在气动上的最大优势是亚声巡航效率高。这样，就很难最大限度发挥出飞翼布局的优势。
X-47A是典型的风筝构型。
于是在这个基础上，又发展出了Cranked Kite构型。就是像X-47B那种，直接翻译过来就是“曲柄风筝”或者“带柄风筝”构型，这个翻译感觉有点不伦不类。Cranked这个词是“有曲柄的”意思。它不是第一次用来形容一种机翼形状。F-16XL的机翼就叫Cranked Arrow翼。我们之前都称之为箭形翼，但实际上它不是传统的箭型翼。传统的“箭形翼”源自于三角翼，其前缘是一条直线，后缘后掠，但是后掠角比较小。而F-16XL的前后缘都是有折线的。所以美国人称之为Cranked Arrow，“带柄箭形”翼。大概是因为Cranked这个词不太好理解，国内在谈F-16XL时，绝大多数情况都说它是箭形翼，而没有把Cranked这个词翻译出来。结合Cranked Kite和Cranked Arrow两种机翼形状与原始机翼形状的不同，我们可以这样理解Cranked Kite：既在风筝形的基本翼的外段，多出一段后掠角较小的机翼，形成双后掠构型的机翼。当然F-16XL不仅在机翼外段多出一个机翼，而且在翼根进行了切根和进一步的整形。
典型的“曲柄风筝”构型，特点是双后掠。
但我们通常不把X-47B说成什么“曲柄风筝”构型，比较好理解的说法是双后掠飞翼构型。它既有单后掠角飞翼的较高的升阻比，又具有“风筝”构型的长控制力臂，这就是X-47B，包括中国的“彩虹”-7无人机使用这个构型的原因。诺斯罗普说这种机翼的适应性和可扩展性更强。
F-16XL使用的曲柄箭形翼
不过，国外媒体也确实有把B-2这种单后掠飞翼成为曲柄风筝的说法，包括上面谈到的《空军杂志》，以及《航空周刊》。后者一篇题为Next Steps In Stealth：From Hopeless Diamonds To Cranked Kites的文章，在介绍完B-2后，提到“迄今为止，这种无尾飞翼，或者说‘曲柄风筝’构型只在轰炸机和无人机上应用……”这段描述疑似将两者混同。这从似乎也说得通，毕竟B-2的机翼也是分为外翼段和内翼段，外翼段如同在大致呈菱形的内翼段加上个“柄”。
早期的QR-180无人机想象图，曲柄风筝型。
当然，更多的描述是将其分开的。航空家网站在提到这一构型的飞机时曾谈到，早期RQ-180设想图显示该机使用了诺斯罗普的隐身“曲柄风筝”设计，就像X-47B那样，也就是中央机体使用了大后掠角，外加细长的外翼。诺斯罗普·格鲁曼公司的工程师公开称，相对于机翼前缘笔直无中断的B-2那种外形，曲柄风筝构型具有可扩展性和适应性（Northrop Grumman engineers publicly claimed (before the launch of the classified program) that the cranked-kite is scalable and adaptable, in contrast to the B-2’s shape, which has an unbroken leading edge.）。
当然，最权威的还是诺斯罗普·格鲁曼公司的解释，该公司的图示清楚的说明，类似B-2的外形属于飞翼，而X-47B那种双后掠飞翼才是“曲柄风筝“。
诺斯罗普·格鲁曼对飞翼、“风筝”、“曲柄风筝”的区分
当然，相对于纯飞翼布局，“曲柄风筝”构型的缺点也是很明显的——隐身性能稍差一些，因为多出了两个边，其RCS分布图会多出至少两个尖刺。这也是B-2和B-21都未使用这种布局的原因。
在“远程打击轰炸机”选型期间，美国确实有公司提出了双后掠的方案，很显然，出于高空隐身考虑，仍然使用了相对传统的飞翼方案。另外，从最新披露的B-21图来看，其整个前缘非常尖，专业上说叫做前缘半径小，包括B-2那种“鹰嘴”，都是为了减小机翼前缘半径。减小前缘半径，也是为了提高隐身性能，小前缘半径对雷达波的散射范围比较窄。而B-21后缘没有使用B-2那种“锯齿尾”，除了取消低空突防任务需求，没必要在结构上搞那么复杂以外，其在隐身方面也会有相当的收益。
洛克希德的飞翼方案叫“石英”
微信号: 看空天
微信ID: kankongtian
感谢您对看空天的支持！
欢迎朋友圈转发，商业转载需经授权。
