轰20到底是什么样子(尺寸可能没大家想象的那么大)
本文首发“温哥华的鱼”,作者授权推送
今天要研究的其实是一个人体解剖学问题
所有资料及图片均来自公开网络,所有分析均为个人观点,不存在泄密问题。
偶尔看到一则旧闻:
这是以前看到的消息了,当时曾引起网上的一片欢呼和各种解读,大致有下面这两种推断:
第一种:
- 根据旁边那个人身高判断,风道通路直径大于等于1.5米,安装的至少是太行这种大型涡扇发动机,甚至可能是涡扇18。
- 这个部件可以推测为右侧机翼翼根部分,目测右侧高度接近4米,左侧框边超过2.5米。4米厚的翼根怕是蓝星首创,中央升力体机体的直径恐怕要超过6米!机身下部弹舱的深度至少有2米5,甚至可能达到3米!
- 部件的横向跨度大约为5米,按照这个斜率向左侧延伸,机翼延展会达到25米甚至更长。当然机翼斜率各部分会有较大变化,总体判断,H-20翼展会超过56米。
- 综上所述,我们可以看出一些端倪,如果轰-20装配4台涡扇-18发动机,总推力将达到48吨,作战半径可突破12000公里,根据飞发匹配原则,轰-20的尺寸或许给人意想不到的惊喜。中国隐形轰炸机在规模上远超B-2,可能起飞重量超过50%以上,最大载弹量能超过B-2一倍有余!
第二种更惊人:
- 一边7个矩形加强筋可推算弹舱高3.5米,是目前世界各国轰炸机弹舱最深的。
- 直径1.66米的洞,那么发动机的前端直径至少1.50米,说明是采用加大风扇直径和外涵道的改进型,目的是增加军推。如果是最大推力15.5吨的太行G,军推可达9600Kg,推重比0.24、比B-2高20%,采用保留加力功能、最大推重比达0.388,可以超音速突防。WS-10A直径1.16m,F-119直径1.143m、F-135直径1.30m,WS-15估计1.20m左右。B2A最大起飞重量是170吨。某隐轰如果用涡扇15发动机,最大起飞重量可达220吨以上,甚至可达330吨。
- 某隐轰:最大起飞重量230吨(以上)、最大载弹量 60吨、最大航程 18000公里、最大作战半径12000公里(加油)、推力重量比 0.38、超音速巡航速度1.3倍音速、最大速度2.2倍音速、发动机4X涡扇15B,改写世界航空史。
根据一张图片能推导出这么多,从翼展、弹舱深度、推重比到最大起飞总量、最大航程、超音速巡航,真的令人叹服!
再来看看这张唯一的照片,这个构件据说是西飞生产的,显然是内部人士所拍,加上上下两排文字,给人的印象就是官宣了。
大家可能也看出来了,上面所有的推论都是建立在这个激光增材承力框的尺寸之上的,从高度和宽度推导出机身厚度和翼展,从进气道直径推导出发动机的型号和推力乃至推重比。其中的重点就在图中间用红字标出的“16m²”上,构件的长宽、洞的直径都是为了凑出这个16m²而推导出来的。
对于一个从来没学过高数的文科生来说,轰炸机承力框的结构设计原理我是完全不懂的;不过作为一个有超过20年经验的平面设计师,人体尺度和环境的关系我是相当熟悉的。无论是做大型会议的背景板、展览会的展板展架,还是室内外的导向标志,甚至是一个公司外墙上的logo灯箱,凡是需要直接和观看者互动的设计,我都会放一个人形上去作为参照,把最重要的内容放到眼睛的水平位置,这个人形的高度我一般会设定在1米7,接近中国成年男性的平均高度(2012年我国18岁及以上成年男性平均身高167.1cm - 国务院新闻办)。
我盯着上面那张照片也就看了半分钟左右,发觉这个“据称”的16m²很有问题。“根据旁边那个人身高判断,风道通路直径大于等于1.5米,目测右侧高度接近4米”,“一边7个矩形加强筋可推算弹舱高3.5米”。
这目测可不太准啊,右边这个人的身高明显要超过右侧高度的一半以上,难道他有2米2,比肩姚明?7个矩形加强筋怎么就能推算出弹仓高3.5米呢?7个矩形都不是等距的,上部密、下部疏。
目测不太靠谱,还是直接用设计软件来量吧。首先要找一个基准尺寸,图中唯一的参照物就只有右边的小哥了,见下图。我选取了三个尺度来确定他的身高:
一是他戴的眼镜。人虽然有高矮胖瘦,眼睛的大小和瞳距却是几乎一样的,只有毫米级的差别(中国成年人的瞳距在58-64毫米之间)。所以眼镜其实是一种标准化产品,在眼镜行业里,以矫正视力为目的的普通近视眼镜框面外宽(即左右镜框与镜腿交界处之间的距离)分为三个码:128毫米以下是小码,129-138毫米是中码,139毫米以上是大码。大码和小码之间也只有一厘米的差别,绝大部分人都是配中码。这位小哥天庭饱满、一脸福相、身材微胖,给他的框面外宽取个偏大的值13.5厘米。
二是他的头高。普通中国成年人的头高在20-23cm之间,头的尺寸也像眼睛那样,和身高、体重并不严格成正比,大家的脑袋都差不多大。按眼镜宽度13.5厘米等比例计算,小哥的头高是21.5厘米,在正常范围。
第三是臂长
。按同样比例,小哥扶着承力框的手加上上臂的长度是40厘米。只要不是刘备那样手长过膝的另类,这个臂长也很正常(看到这你是不是也准备量一下自己的臂长)。
有人会说你这三个尺寸的基准都来自眼镜的宽度,万一这个眼镜尺寸不准,不是后面的都不准了。确实如此,本身在一张比较模糊的图片上用鼠标测量就是有不小误差的,我只是在逻辑上尽可能合理的范围内做一个最粗略的估算,误差大概在厘米级。
我拿出尺子默默地量了一下自己中指尖到上臂末端的长度:40.5厘米;头高:23厘米(我从小的外号就叫大头);我不戴眼镜,拿了副老婆的近视眼镜量了一下镜架宽度:13厘米。
通过这三个尺度,可以相互验证这套参照系还是有点靠谱的,小哥也不是什么骨骼清奇的特异人士。那么等比例量一下小哥的身高,1米65(1米63-1米67之间),比我还矮一点。
知道了小哥的身高,剩下的事情就好办了。等比例换算,再加上整个构件倾斜放置所带的17度角,非常粗略地推算出下面几个尺寸:
进气道直径:1米,右侧高度:2.8米,左侧高度:1.7米,宽度:3.9米,面积:8.775m²(按直边的梯形算),甚至还略小于媒体报道运-20钛合金承力框10m²的面积。从眼镜的尺度放大十倍,误差大概是分米级。
把这个承力框放入另外一张著名的照片,西飞宣传片结尾那张著(抄)名(袭)的蒙布照。如果这张照片里飞机的尺度是准确的,那它的翼展毛估估为42米,机高7米,弹舱高度可能不会超过2米,要比之前众多媒体上的估计值小1/4。但我个人感觉这样的尺度还是适中的,比较符合中国目前的水平。这里的尺度再次放大十倍,误差大概是米级。
我能说的就这么多了,因为眼见为实,目前能看到的就这么多。我们并不清楚这个承力框具体的前后安装位置,所以进气道的直径并不能直接反映出发动机的直径。继续推测发动机型号、推重比、翼型、航速、航程、载弹量?真的办不到啊。
作为对比,B-2的翼展52米,最大起飞重量170.6吨。应该说轰-20的尺寸和重量会小于B-2。这也没什么好沮丧的,美国从B-17、B-29、B-36、B-47、B-49、B-52、XB-70、B-1、B-2一路走来,琢磨重型轰炸机已经80多年,飞翼构型、2倍音速、216吨的起飞重量,什么都尝试过了,还有极其丰富的实战经验。
而在轰-20之前,我们最大的轰炸机就是95吨的亚音速轰-6K。航空工业的发展还是得脚踏实地,弯道超车说起来简单做起来很难。歼-20和运-20确实是有很大的突破,但是内部很多技术细节上还是有短板的,比如最基础的电子元件、小型化机电设备、液压系统、密封件等等。
前几个月轰-20的新闻最火的时候,不少网友就怂恿我分析一下。我当时就说现在公开的信息太少,分析不出来什么。我不太喜欢预测,因为十有八九是不对的。作为一个普通军迷个体,既不了解军方的作战要求,又不知道航空工业实际的设计水平和制造能力,要想预测隐身轰炸机这样的巨型系统工程,就差不多等于瞎蒙,咱不能睁着眼睛说瞎话不是。一架飞翼构型的重轰炸机能够飞到2.2马赫?拥有修长脖颈和可变后掠翼、极速2.05马赫的“白天鹅”图-160得哭晕在厕所里。
再多讲几句目前网上流行的几幅轰-20的想象图。首先就是上面那幅蒙布照,作为设计师,我对它是非常不满意的,因为真的就是赤果果的抄袭嘛。
而且抄都没抄好,B-21的预告片上有丰富的细节,蒙布褶皱、地面上的管线和倒影都刻画得非常逼真,身临其境一般,注意左右两侧的细节是不同的。西飞的预告片呢,一样的布景,一样的环绕灯光(就是第二层的高度矮了一点),左右是完全对称的,6道简单的褶皱复制、镜像、黏贴、收工。
有网友还辩护说这就是直接挑战B-21,要挑战应该做个更漂亮的CG出来啊,剽窃创意算什么挑战呢。大概只有6秒种时间一闪而过,不想花太多功夫了吧。
最无聊的是那句“The Next...”。虽然身在海外,我其实一直最反感的就是说话洋华混杂,跟什么人就说什么话,和中国人说话夹英语干嘛呢,有本事通篇都是双语,一个语法错误都没有?这是中国航空工业集团为庆祝西飞“60大寿”发布三维动画宣传片《大国起飞》,全片的字幕都是纯中文,最后片尾却来一句英文,实在是不伦不类,写个“敬请期待”会死啊。不用说了,广告公司临时工干的。
所以通过这个不太上心的片尾CG处理,我也不认为这个模型一定能够非常忠实地勾勒出轰-20的外型轮廓。
另一张是《运输机工程》2018年1月号的封面,刊登了一幅具有丰富细节的CG图。这本纯学术期刊平时很少为外界注意到,但因为这幅图着实火了一把,被认为是官泄了。
不知道大家有没有注意,它的主办单位是陕飞,目前集中精力生产运-9系列,杂志社的地址也是在汉中。而轰-20是西飞研制的,同一个系统不同的单位。
这幅CG图呢,不是中航旗下的官方渲染图,而是网易谈兵的签约画家Panzer-Li的作品,同系列还有好多张:
CG的制作非常精美,进气口、机头传感器窗口、一体化共形天线等细节都非常合理,有相当的航空学造诣。但从飞机的整体布局可以看出很大程度上参考了美国海军的X47b无人机,再加上B-2的进排气系统。
也许轰-20真的就长这样,但现在无法证实,只能说是民间专业三维画家制作的想象图,准确度尚不能确定。
很多军迷都在拿B-2、B-21和轰-20作比较,实际上除了1997年1月1日(22年前了!)达到IOC-初始作战能力的B-2外,另外两种隐形轰炸机都仍然被覆盖在蒙布之下,不为外界所知。轰-20如此,B-21也是如此。唯一的一张B-21外观图是美国空军发布的艺术家渲染图,既缺乏细节也不是最终的构型。
美国空军对B-21项目守口如瓶,从未发布过任何具体的尺寸和性能数据,连翼展都不知道也就无从比较了。
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