来源:战区

在 Area 51 附近被发现的、疑似与 F-47 相关的 exotic 喷气式飞机,引发了人们对一款 1980 年代鲜为人知的战斗机设计的关注。

一张据称展示了前所未见的先进飞机设计的热成像图像,与数十年前由达罗尔·卡明斯(Darold Cummings)提出的"圣诞树"战斗机设计概念存在一些有趣的相似之处。卡明斯是诺斯罗普 YF-23"黑寡妇"背后的核心人物之一。

昨日,TWZ 发布了对一张据称展示前所未见的先进飞机设计的热成像图像的分析。该图像疑似为美国空军即将问世的波音 F-47
战斗机的前身。这张在网上迅速传播的图像来自一段现已发布的视频,据称拍摄于美国军方高度机密的格鲁姆湖测试基地——即众所周知的 Area 51
附近。正如多位读者所指出的,这架秘密飞机与达罗尔·卡明斯数十年前提出的"圣诞树"战斗机设计概念之间,可能存在一些有趣的相似之处。卡明斯是诺斯罗普
YF-23"黑寡妇"背后的核心人物之一。

我们最初对这张在网络上广泛传播的图像(最早由 Project Fear YouTube
频道于本周早些时候发布)的完整评估,可点击此处查看。我们最初看到的,如下图所示,似乎具有一种可被描述为"双箭头"轮廓的前机身。这是一个非常鲜明的设计特征,但也可能是由于图像质量低下以及消费级热成像仪所带来的伪影造成的——这架飞机正是用消费级热成像仪拍摄的。

病毒式传播的热成像图像中可见部分的特写。截取自 Project Fear

Project Fear 现已发布了其声称在 Area 51
附近拍摄的完整视频(见下文),这进一步印证了上述关于图像质量的说法。因此,该飞机也有可能采用的是更传统的低可观测性"铲形鼻"。不过,"圣诞树"战斗机仍然是一次值得探究的、鲜为人知的战斗机研发记忆之旅,尤其值得研究的是,如此独特的鼻部构型能为先进战斗机带来什么。

达罗尔·卡明斯去年年底前后在 LinkedIn
上发布了一篇帖子,分享了一张引人注目的相关先进战斗机概念蓝图,以及关于该设计及其起源的更多细节。卡明斯目前是 ForzAero
的创始人兼总裁,但其在航空业拥有长达数十年的丰富履历。如前所述,他是诺斯罗普在 YF-23 研发中的关键人物,YF-23
最终败给了后来成为洛克希德·马丁 F-22"猛禽"的方案。他还领导了波音团队开发 X-40A 空间机动飞行器,该飞行器被用作后来演变为
X-37B 可重复使用空天飞机项目的试验平台。他同时也是罗克韦尔 Ranger 2000 喷气教练机的首席工程师/首席设计师。

"1982 年,鲍勃·桑达斯基(Bob Sandusky)聘请我担任诺斯罗普
ATF(先进战术战斗机)项目(YF-23)的首席构型师。1983 年初,鲍勃说诺斯罗普曾尝试开发一款'四尖峰'(类似
B-2)战斗机,但未能实现,因为飞翼战斗机是不可能的,"卡明斯在 LinkedIn
帖子中写道。"我告诉他我可以设计一款,他让我试试。唯一的办法就是在整个机身长度上采用一系列大后掠角(55 度)的翼面。结果就是 1983 年 6
月诞生的 DP-21。"

此处的"四尖峰"本质上是指雷达散射截面(RCS)热点的总数及其位置,每个热点指向方位角的不同方向。低可观测性(隐身)飞机的"尖峰"越少,其雷达特征就越容易管理,也越难被探测和锁定,但这些尖峰的位置同样至关重要。

DP-21"圣诞树"战斗机概念蓝图。达罗尔·卡明斯

像 B-2
这样的四尖峰设计,从正面和后方来看都完全没有反射信号,这对生存能力有极大帮助。这些是最关键的特征区域,尤其是飞机正飞向敌占区时的正面。此外,由于这些尖峰位于飞行路径上,当飞机直接朝向或远离传感器移动时,它们在威胁雷达上保持一致,不像侧面特征那样转瞬即逝。因此,四尖峰飞机对于需要在
contested 空域持久作战的战术战斗机来说极具吸引力。

"我从未认为这是 ATF 项目的有力竞争者,因为该飞机在超过 10 度攻角时就会失稳!"他还指出。

"1983 年时,'圣诞树'DP-21
会很难飞行。但有了现代飞控系统,这一设计即使在高攻角下也可控,"卡明斯今天在我们联系他获取更多信息时直接告诉
TWZ。"低可观测性总是受益于设计中的长边缘,因此小型箭头形前翼并不理想,但它仍然具有低 RCS 特性,只是并非最优。"

"机翼塑形始终是在最大化隐身性能方面的一种权衡。大部分权衡都与前缘轮廓有关,这是特征的主要贡献者,"他继续说道。"前翼必须设计为在穿透阶段'收平'(ported),因为这样可以最小化特征。在
YF-23 上,V 型尾翼在穿透阶段也是'收平'的,原因相同。这在现代飞控系统下完全可以实现。"

此处的"收平"(ported)是指在巡航时将控制面锁定在与机翼相同的几何平面内。

YF-23 飞行测试中的俯视视角。美国空军

我们还直接问卡明斯,假设那张病毒式传播的热成像图像是真实的,他的 DP-21 概念是否可能对图像中所见的设计产生了影响。我们还请他谈谈波音的实验性 X-36 和"捕食者"(Bird of Prey)设计可能对 F-47 产生了什么影响。

"我的 DP-21 飞机图像已公开发布相当长时间了,所以有可能产生了一些影响,但这只是我的推测,"他告诉我们。"我相信 X-36 和'捕食者'都对 F-47 的设计产生了影响。我一直对 X-36 印象深刻,因为它似乎超越了时代。"

波音 X-36 验证机。NASA/Carla Thomas

波音"捕食者"。美国空军

"格鲁姆湖的图像确实令人着迷,"他还指出。"这是一个可行的概念。"

"我认为最重要的是要记住:没有人认为四尖峰设计(像 B-2)是可能的,而我的 DP-21 就是证明它是可能的一个例子,"他补充道。"F-47 采用四尖峰设计将真正令人印象深刻!"

F-47 官方渲染图。美国空军

正如 TWZ 昨天已写到的,基于图像中可见的内容:

"无论如何解读,这张图像都展示了一种 exotic
的设计。后置三角翼似乎具有弯度和翼尖下垂,与波音'捕食者'验证机类似。有非常大的前翼——这一特征在 F-47
渲染图中尤为突出,我们过去也曾详细撰文介绍过。宽大的机头同样出现在 F-47
的描绘中,尽管我们完全不知道这些在多大程度上基于现实。值得注意的是,在这张新的热成像图像中,它呈现出一种独特的双箭头形状,在前翼前方再次收窄。甚至前翼本身也可能不止一个平面,外翼尖下垂,与机翼的类似结构相匹配。机身随后在翼根开始前向中心收窄。"

"该飞机极有可能是无尾设计,这是迄今为止所见的大多数第六代概念的共同特征。但由于是从下方拍摄的,我们无法确定其构型的这一方面。"

"至于动力装置,最有可能是双发动机设计,与 F-47 一致,锯齿状后缘进一步支持了这一理论。没有明显的排气羽流迹象,这似乎有些奇怪,但这可能是所用传感器与飞机录制时的功率设置相结合的结果,也可能是设计中内置的热特征抑制能力所致。"

"在波音赢得 F-47 合同后不久,我们就研究了它可能如何受到幻影工作(Phantom Works)X-36 的影响,X-36 同样是无尾-前翼设计。"

F-47 另一张官方渲染图。美国空军

如前所述,Project Fear
今天发布的完整视频确实对画面中所见设计前部的确切轮廓提出了新的疑问。在隐身飞机上使用铲形鼻轮廓的理念可追溯至诺斯罗普的 Tacit Blue
验证机,并在其现代形式——YF-23 上得到了体现。此后,这一设计已成为低可观测性(隐身)设计中的常见特征,并在迄今为止发布的 F-47
官方渲染图中显著存在。

除机头外,画面中所见飞机的机翼和主体形状与卡明斯的 DP-21 概念之间仍存在一些非常广泛的相似之处。

截至目前,没有任何迹象表明 F-47 EMD 原型机已进行飞行。空军官员已多次表示,该军种新型第六代战斗机的首飞预计将在 2028 年 进行。

我们已知的是,波音和洛克希德·马丁建造了飞行验证机设计,这些设计为"下一代空中优势"(NGAD)计划提供了输入,F-47
的初期开发正是在该计划下进行的。过去的报道提出了存在第三架 NGAD 验证机的可能性,该机可能由诺斯罗普·格鲁曼建造。该公司在 2023
年前后自愿退出了 NGAD 战斗机竞争,据说当时濒临被淘汰。

正如我们昨天指出的,病毒式传播的热成像图像中所见的内容可能与 F-47 完全无关。海军近年来也一直在 pursuing
一款舰载第六代战斗机,通常被称为 F/A-XX。F/A-XX 与空军的 NGAD 项目之间至少存在一定程度的交叉。波音分享的其拟议 F/A-XX
设计的渲染图与迄今为止所展示的 F-47 非常一致。诺斯罗普·格鲁曼是目前竞争建造海军第六代舰载战斗机的另一家公司,也发布了自己的渲染图。

波音 F/A-XX 渲染图。波音

此外,应该指出的是,迄今为止发布的官方 F-47 和 F/A-XX 渲染图都经过了精心处理,以最大限度地保护这两个仍高度机密的项目的安全,并向对手提供误导信息。

顺便一提,卡明斯去年在 LinkedIn 上的另一篇帖子中也分享了他对 F-47 潜在海军版本的看法。当时他写道:

"我收到一条私信,问我是否设想过我最近的 F-47 战斗机概念的海军版本,比如 F-35A 到 F-35C 的做法。我最近完成了我的
F-47 海军版本,我称之为 F-47N。但我采取的方法有所不同:F-35C 使用了更大的机翼以获得低速升力,而我使用了原始 F-47
的机翼平面形状,并增加了前翼以获得更多低速升力和控制。前翼设计(受 X-36 启发),结合多轴推力矢量(受 X-44
启发),为海军版本提供了一个非常合理的初步方案。一般来说,前翼布局被认为会增加战斗机的雷达特征。但在 YF-23
上,我们发现如果全动翼面(YF-23 上是 V
型尾翼)保持'收平'——即巡航时与机翼平面对齐——对隐身性能的影响并不是特征抑制的重大障碍。通过在巡航和穿透模式下使用推力矢量进行配平,可以实现前翼的收平。"

卡明斯当时对 F-47 设计的解读明显未反映其先前的 DP-21 概念。他提到的 X-44 设计也被称为多轴无尾飞机(MANTA),衍生自
F-22。据我们所知,MANTA 从未成为现实。该编号后来被回收用于一种完全无关的飞翼型无人机,其存在最早由 TWZ 报道。

达罗尔·卡明斯绘制的概念性"F-47N"。达罗尔·卡明斯

X-44AMANTA 渲染图。洛克希德·马丁/NASA

同样值得注意的是,新出现的热成像视频中的设计可能与包括无人项目在内的许多其他项目有关。不过,它与我们对 F-47 相关设计的预期非常一致,如果视频确实是真实的(目前看来确实如此),那么这很可能就是波音的 NGAD 验证机。

我们很想说,只能等着看这架飞机最终是采用更传统的铲形机头,还是甚至温和的圣诞树式设计,但我们可能再也看不到它了。希望事实并非如此,尤其是在 F-47 公开之后,但最终设计将与其技术验证机前辈存在显著差异。