RQ-180隱身長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)特征分析

吳以婷，馮曉宇，楊勛平，祝中強(qiáng)，譚新，裴譞

成都飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所

RQ-180作為美軍應(yīng)對(duì)“對(duì)抗”和“拒止”戰(zhàn)爭(zhēng)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)高威脅地區(qū)穿透性情報(bào)、監(jiān)視、偵察（ISR）任務(wù)的戰(zhàn)略無(wú)人偵察機(jī)，從《航空周刊》2013年首度披露至今，相關(guān)信息極為有限，但仍可一探究竟。

在《航空周刊》的報(bào)道中，RQ-180被認(rèn)為是一型主要攜帶有源相控陣?yán)走_(dá)（AESA）和無(wú)源電子偵察裝置等任務(wù)載荷，可執(zhí)行電子戰(zhàn)任務(wù)的隱身高空長(zhǎng)航時(shí)“全球打擊者”。另?yè)?jù)披露，RQ-180的存在使得美國(guó)空軍決定減少對(duì)“下一代轟炸機(jī)”（NGB）的需求，以降低成本，轉(zhuǎn)而提出了成本相對(duì)較低、依靠體系內(nèi)協(xié)同作戰(zhàn)能力（包括RQ-180在內(nèi)）的遠(yuǎn)程打擊轟炸機(jī)（LRS-B）發(fā)展計(jì)劃。

結(jié)合《航空周刊》的相關(guān)論述以及《2020聯(lián)合部隊(duì)情監(jiān)偵任務(wù)》《下一代情監(jiān)偵優(yōu)勢(shì)飛行計(jì)劃摘要》《2030空中優(yōu)勢(shì)飛行計(jì)劃》中美軍關(guān)于協(xié)同、網(wǎng)絡(luò)化及智能化的設(shè)想，RQ-180作為美軍空中系統(tǒng)簇的重要成員，極可能還具有高精度目標(biāo)指示、信息處理能力，可以作為遠(yuǎn)程打擊作戰(zhàn)體系中的目標(biāo)指示節(jié)點(diǎn)、信息中繼平臺(tái)及數(shù)據(jù)融合分發(fā)中心，深入敵方優(yōu)勢(shì)空域執(zhí)行情報(bào)偵察和聯(lián)合縱深打擊任務(wù)。

基于公開(kāi)信息，本文對(duì)RQ-180的總體方案及飛行性能進(jìn)行分析與反設(shè)計(jì)研究。

信息梳理

布局

《航空周刊》在2013年首次刊登有關(guān)RQ-180的文章時(shí)，認(rèn)為該機(jī)采用了與X-47B相似的布局設(shè)計(jì)，機(jī)翼可折疊，并發(fā)布相關(guān)想象圖；但2019年的文章根據(jù)最新信息來(lái)源，對(duì)RQ-180想象圖進(jìn)行了更新，認(rèn)為有更多的證據(jù)表明，RQ-180的最終構(gòu)型可能更接近于諾格公司擅長(zhǎng)設(shè)計(jì)的飛翼布局，后緣更加簡(jiǎn)化、采用鋸齒形設(shè)計(jì)，與官方發(fā)布的B-21轟炸機(jī)類(lèi)似。圖1亦即目前流傳最廣的RQ-180外形圖。

圖1 《航空周刊》發(fā)布的RQ-180想象圖。

除《航空周刊》外，自2020年11月起，陸續(xù)有疑似RQ-180的目擊記錄見(jiàn)諸報(bào)道。2020年11月，航空愛(ài)好者在加利福尼亞州愛(ài)德華空軍基地以北的莫哈維沙漠上空拍攝到疑似RQ-180的飛翼布局圖像；2021年9月，有攝影師在社交媒體上發(fā)布照片，宣稱在菲律賓拍攝到一架神秘的飛翼戰(zhàn)斗機(jī)，不少人確信照片中的無(wú)人機(jī)即為美軍已列裝的RQ-180；2021年10月，在美國(guó)內(nèi)華達(dá)測(cè)試與訓(xùn)練靶場(chǎng)附近上空，再次有人拍攝到疑似RQ-180無(wú)人機(jī)的照片。

翼展

在當(dāng)前關(guān)于RQ-180翼展的數(shù)據(jù)信息中，引用較為普遍的有52m和39.6m兩種。

圖2 疑似RQ-180無(wú)人機(jī)的各種照片。

《航空周刊》2013年的報(bào)道曾提到52m的翼展，并稱由于美國(guó)空軍希望擁有一型尺寸更大、航程更遠(yuǎn)的全球打擊平臺(tái)，諾格公司參與的美國(guó)空海軍“聯(lián)合無(wú)人空中作戰(zhàn)系統(tǒng)”（J-UCAS）項(xiàng)目被取消，分解為海軍驗(yàn)證機(jī)項(xiàng)目即X-47B和空軍的秘密項(xiàng)目即RQ-180。幾乎與此同時(shí)，諾格公司公開(kāi)討論了一種具有加長(zhǎng)機(jī)翼、翼展為52.4m的X-47C方案。而翼展39.6m則來(lái)源于同篇文章中介紹諾格區(qū)和美軍51區(qū)新建的、足以容納39.6m以上翼展飛行器的機(jī)庫(kù)，同時(shí)該篇文章還報(bào)道，RQ-180尺寸可能與RQ-4B無(wú)人機(jī)（翼展39.9m）相似。

重量

在當(dāng)前相關(guān)資料中，常有RQ-180最大起飛重量14621kg的表述，但經(jīng)檢索未見(jiàn)可靠來(lái)源。經(jīng)過(guò)對(duì)比此類(lèi)資料中的上下文描述和《航空周刊》原文，推測(cè)此類(lèi)資料可能錯(cuò)誤引用了原文“RQ-180的尺寸、續(xù)航性能與‘全球鷹’類(lèi)似，‘全球鷹’重量14628kg”中的“全球鷹”重量。

援引《航空周刊》中的表述，相較快速開(kāi)發(fā)的RQ-170原型機(jī)，RQ-180作為裝備體系的重要組成，其尺寸將會(huì)更大并擁有更好的隱身特性和續(xù)航能力；同時(shí)考慮到美國(guó)空海軍“聯(lián)合無(wú)人空中作戰(zhàn)系統(tǒng)”項(xiàng)目被取消的原因，RQ-180的尺寸也應(yīng)當(dāng)比海軍驗(yàn)證機(jī)項(xiàng)目X-47B更大。

發(fā)動(dòng)機(jī)

當(dāng)前普遍認(rèn)為，RQ-180無(wú) 人機(jī)安裝了兩臺(tái)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)?！逗娇罩芸返膱?bào)道稱，RQ-180配置的兩臺(tái)中等涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)與改進(jìn)型CF-34發(fā)動(dòng)機(jī)類(lèi)似，推力比“全球鷹”配裝的AE3007H略大。

氣動(dòng)

在氣動(dòng)特性方面，《航空周刊》介紹，RQ-180具有“滑翔機(jī)般的”氣動(dòng)效率，其采用了復(fù)雜的三維流動(dòng)控制技術(shù)，維持了機(jī)翼上的大面積層流。有消息稱，諾格公司的新型隱身無(wú)人機(jī)可以獲得與常規(guī)布局飛機(jī)相近的氣動(dòng)效率。

無(wú)人機(jī)的外形、最大起飛重量以及飛行性能均與發(fā)動(dòng)機(jī)的尺寸、推力、油耗率密切相關(guān)，因此，本文以RQ-180可能配裝的發(fā)動(dòng)機(jī)為切入點(diǎn)，對(duì)RQ-180無(wú)人機(jī)展開(kāi)研究與分析。

發(fā)動(dòng)機(jī)分析

美國(guó)中等涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)中，符合《航空周刊》推測(cè)的有通用電氣公司CF-34-3系列發(fā)動(dòng)機(jī)及霍尼韋爾公司HTF7000系列，同時(shí)編號(hào)為CF-34的發(fā)動(dòng)機(jī)還有更大推力的CF-34-8系列。由于當(dāng)前無(wú)發(fā)動(dòng)機(jī)具體型號(hào)信息，考慮RQ-180的優(yōu)異續(xù)航特性，本文選取各系列中巡航油耗率較低的型號(hào)進(jìn)行分析（見(jiàn)表1）。

外形分析

布局

隱身無(wú)人偵察機(jī)RQ-170的使命任務(wù)與RQ-180相似，并采用了無(wú)尾飛翼布局。由此推斷，為適應(yīng)高威脅環(huán)境下的穿透作戰(zhàn)使用，新一代情監(jiān)偵無(wú)人機(jī)更傾向選用具有高隱身特性的無(wú)尾飛翼布局。RQ-180外形進(jìn)一步佐證了這一結(jié)論。

在動(dòng)力配置方面，已披露的信息表明RQ-180配裝有兩臺(tái)中等涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)；疑似RQ-180公開(kāi)圖像的尾跡也清晰顯示，該機(jī)配裝有兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。一般而言，對(duì)于續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、航程遠(yuǎn)、須要穿透進(jìn)入高威脅區(qū)域的此類(lèi)戰(zhàn)略無(wú)人偵察機(jī)，基于安全性考慮，通常會(huì)配裝不少于兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)。綜合以上分析，本文可以初步判定，RQ-180為一型雙發(fā)、無(wú)尾飛翼布局的無(wú)人機(jī)平臺(tái)。

以RQ-180公開(kāi)圖像為基礎(chǔ)，本文參照典型飛翼布局外形，考慮發(fā)動(dòng)機(jī)安裝空間的合理性，按比例構(gòu)建RQ-180三維模型，將模型旋轉(zhuǎn)至與公開(kāi)圖像相近的角度，可以看出三維模型能夠基本反映RQ-180的外形特征。據(jù)此推測(cè)，RQ-180前緣后掠角約為28°，全機(jī)幾何展弦比（翼展平方與全機(jī)投影面積的比值）約為9.6。

基于專(zhuān)業(yè)人士的研究分析，從空氣動(dòng)力學(xué)角度而言，28°后掠角與大展弦比飛翼布局無(wú)人機(jī)在18km、Ma0.6附近巡航點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)的氣動(dòng)外形常用后掠角基本一致，而《航空周刊》的文章介紹，RQ-180飛行高度與“全球鷹”15～ 20km的飛行高度相當(dāng)或略高。由此可推斷，RQ-180的巡航點(diǎn)應(yīng)在15～20km、Ma0.6附近。

翼展

對(duì)衛(wèi)星地圖上位于美軍51區(qū)疑似RQ-180機(jī)庫(kù)的建筑物進(jìn)行測(cè)量，機(jī)庫(kù)主體建筑跨度達(dá)106m。參考民航領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)，跨度在100m的單機(jī)位機(jī)庫(kù)，可以停放B747飛機(jī)（翼展65m）；跨度在50+50m的雙機(jī)位機(jī)庫(kù)，可以停放A320飛機(jī)（翼展35.8m）。但雙機(jī)位機(jī)庫(kù)大門(mén)中部一般會(huì)設(shè)置中柱，兩個(gè)機(jī)位的飛機(jī)分別從各自的滑行道進(jìn)出，而當(dāng)前衛(wèi)星地圖顯示，機(jī)庫(kù)僅有一條滑行道。因此，本文認(rèn)為該機(jī)庫(kù)停放的飛機(jī)，其翼展應(yīng)較36m更大。測(cè)量滑行道中心線距機(jī)庫(kù)建筑的距離，同時(shí)扣除必要的安全裕量，得到飛機(jī)的半展長(zhǎng)應(yīng)小于29m，即翼展應(yīng)小于58m。

從總體布置角度考慮，不同于常規(guī)布局無(wú)人機(jī)，飛翼無(wú)人機(jī)通常采用內(nèi)埋式一體化設(shè)計(jì)的保形進(jìn)排氣系統(tǒng)，以減少對(duì)隱身和氣動(dòng)特性的破壞；其進(jìn)氣道常采用背負(fù)式內(nèi)埋S型設(shè)計(jì)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片進(jìn)行遮擋以減少電磁波入射；發(fā)動(dòng)機(jī)噴管尾部需聯(lián)結(jié)一段延伸噴管以聯(lián)通機(jī)體外表面，將發(fā)動(dòng)機(jī)圓噴管轉(zhuǎn)化為與翼面前后緣平行的扁平狀，出口界面與機(jī)體外形高度融合，從而提高隱身性能；又因?yàn)檫M(jìn)排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)裝機(jī)特性造成顯著影響，因此飛翼布局在總體布置上須為復(fù)雜的內(nèi)埋進(jìn)排氣系統(tǒng)提供充裕的空間，以保證流道平滑過(guò)渡。

對(duì)RQ-180而言，可選用的發(fā)動(dòng)機(jī)最大直徑均在1.3m左右，長(zhǎng)度2.3～3.3m。結(jié)合上文中構(gòu)建的RQ-180三維模型，基于工程經(jīng)驗(yàn)并考慮進(jìn)排氣系統(tǒng)、油箱及其他機(jī)載設(shè)備的合理布置，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)為CF-34-3系列或HTF7000系列時(shí)，無(wú)人機(jī)翼展應(yīng)不小于40m，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)為CF-34-8系列時(shí)，無(wú)人機(jī)翼展應(yīng)在不小于50m，與X-47C方案翼展52m吻合（見(jiàn)表2）。而當(dāng)翼展小于30m時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)與機(jī)體比例嚴(yán)重失衡，無(wú)人機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)合理布局。

表2 發(fā)動(dòng)機(jī)尺寸推算的翼展。

綜合以上分析，基于配裝不同發(fā)動(dòng)機(jī)的可能性，推測(cè)RQ-180翼展大概介于40～58m之間。

圖3 RQ-180三維模型與公開(kāi)圖像的對(duì)比圖。

重量特性分析

載油系數(shù)

圖4 本文構(gòu)建的RQ-180三維模型。

本文從公開(kāi)資料獲取了部分美軍軍機(jī)型號(hào)的載油系數(shù)，詳見(jiàn)表3。由于飛翼飛行器具有更優(yōu)異的結(jié)構(gòu)效率，其載油系數(shù)一般較常規(guī)布局更高。而RQ-180任務(wù)載荷重量較B-2、B-52等轟炸機(jī)更小，保守估計(jì)RQ-180載油系數(shù)不小于56%。

表3 相關(guān)飛行器型號(hào)的載油系數(shù)。

結(jié)構(gòu)系數(shù)

參考美軍軍機(jī)相關(guān)飛行器型號(hào)數(shù)據(jù)（表4），本文對(duì)RQ-180結(jié)構(gòu)系數(shù)進(jìn)行估算。

表4 相關(guān)飛行器型號(hào)的結(jié)構(gòu)系數(shù)。

當(dāng)前飛翼布局型號(hào)的結(jié)構(gòu)重量數(shù)據(jù)較為缺乏，僅有X-47B及B-2兩型。其中，X-47B為艦載無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)，對(duì)機(jī)動(dòng)性能及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求較高，因此結(jié)構(gòu)系數(shù)較RQ-180應(yīng)當(dāng)更大；B2遠(yuǎn)程戰(zhàn)略轟炸機(jī)雖然擁有更大的起飛重量，可對(duì)應(yīng)相對(duì)較低的結(jié)構(gòu)系數(shù)，但由于其研制時(shí)間較早，落后的生產(chǎn)工藝和材料技術(shù)又會(huì)造成結(jié)構(gòu)系數(shù)偏高。而諾格公司研制的“全球鷹”高空長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人偵察機(jī)，其使命任務(wù)與RQ-180相似，機(jī)體復(fù)合材料占比超過(guò)60%，結(jié)構(gòu)系數(shù)達(dá)到20%，處于世界領(lǐng)先水平，由于采用了傳統(tǒng)布局，其結(jié)構(gòu)重量會(huì)較飛翼布局略高。RQ-180作為一種先進(jìn)的飛翼布局無(wú)人機(jī)，即使復(fù)材使用量不及“全球鷹”，其結(jié)構(gòu)系數(shù)亦不會(huì)超出“全球鷹”過(guò)多。參考同為飛翼布局的B-2，保守估算RQ-180結(jié)構(gòu)系數(shù)為23%。

圖5 衛(wèi)星地圖顯示的疑似RQ-180新建機(jī)庫(kù)。

圖6 RQ-180在不同翼展下，其發(fā)動(dòng)機(jī)布置示意圖。

起飛推重比

RQ-180作為大型戰(zhàn)略偵察機(jī)，一般部署在較為成熟、擁有標(biāo)準(zhǔn)化跑道的美軍基地，對(duì)起飛滑跑距離的要求不會(huì)很高。事實(shí)上，在已知的國(guó)外軍機(jī)中，具有較長(zhǎng)航時(shí)、且對(duì)機(jī)動(dòng)性要求較低的亞聲速偵察機(jī)、轟炸機(jī)，其起飛推重比均較低（見(jiàn)表5）。據(jù)此推測(cè)，RQ-180起飛推重比應(yīng)在0.25左右，不超過(guò)0.3。

表5 相關(guān)飛行器型號(hào)的推重比。

最大起飛重量

由《航空周刊》的信息可以推測(cè)，美國(guó)空軍希望得到一款比X-47B尺寸更大、航程更長(zhǎng)，能力遠(yuǎn)高于RQ-170的無(wú)人機(jī)，RQ-180的外形尺寸和重量應(yīng)大于RQ-170和X-47B。

美軍于2017年發(fā)布編號(hào)為T(mén)C 3-01.80的飛機(jī)識(shí)別手冊(cè)，該手冊(cè)明確給出，RQ-170翼展為19.99m，與伊朗捕獲RQ-170后公布的數(shù)據(jù)基本一致。按該手冊(cè)所給尺寸和外形估算，RQ-170最大起飛重量在10t左右；X-47B的最大起飛重量則為20t左右。因此，RQ-180最大起飛重量應(yīng)大于20t。以下從不同角度對(duì)RQ-180的最大起飛重量進(jìn)行分析。

由無(wú)人機(jī)起飛推重比推算是確定最大起飛重量較為常用的方法，準(zhǔn)確度較高。上節(jié)分析得到，RQ-180起飛推重比為0.25～0.3?？紤]配裝不同發(fā)動(dòng)機(jī)，按起飛推重比0.25進(jìn)行估算，RQ-180最大起飛重量應(yīng)在30～46t之間；按起飛推重比0.3估算，最大起飛重量則應(yīng)在25～38t之間，詳見(jiàn)表6。

表6 起飛推重比推算RQ-180的最大起飛重量。

此外，可通過(guò)翼載對(duì)最大起飛重量進(jìn)行估算。雖然RQ-180與B-2的最大起飛重量及使用場(chǎng)景均存在差異，但同為無(wú)尾飛翼布局且具有洲際飛行能力的亞聲速隱身飛行器，應(yīng)當(dāng)具有相近的升力特性。我們假設(shè)RQ-180與B-2巡航升力系數(shù)相當(dāng)，由升力與重力的平衡關(guān)系可以得到，二者的動(dòng)壓與翼載應(yīng)該呈線性關(guān)系；現(xiàn)計(jì)算B-2在初始巡航階段的動(dòng)壓數(shù)據(jù)（此時(shí)飛機(jī)重量接近最大起飛重量），對(duì)照B-2翼載，結(jié)合前文分析得到的RQ-180巡航高度/速度，即可推算得到RQ-180翼載。

D.P.Raymer在《飛機(jī)設(shè)計(jì)：一種概念方法》中介紹，為增加航程，以較遠(yuǎn)航程為目的的飛行常采用“巡航爬升”飛行軌跡以保持較高的升阻比；參考“全球鷹”的變高度飛行剖面，RQ-180與B-2的巡航高度應(yīng)隨重量下降而增加。資料顯示，B-2出航高度為12km，而RQ-180出航高度應(yīng)在15km左右，計(jì)算得到RQ-180最大起飛重量對(duì)應(yīng)翼載約為126kg/m2（表7）。由于RQ-180相比B-2具有更大的展弦比，其升力系數(shù)可能比B-2更大，故RQ-180翼載可能大于126kg/m2。

表7 RQ-180翼載推算結(jié)果。

在上文對(duì)RQ-180外形進(jìn)行分析時(shí)，通過(guò)比例建模得到RQ-180幾何展弦比約為9.6，據(jù)此分別計(jì)算翼展為40m及58m的全機(jī)投影面積，按翼載126 kg/m2估算飛機(jī)最大起飛重量（表8）?？紤]上文推算的翼載可能偏小，對(duì)應(yīng)不同的翼展，RQ-180的最大起飛重量應(yīng)略大于21t～44t量級(jí)。

表8 翼載推算RQ-180最大起飛重量。

最后，我們參考相關(guān)型號(hào)的重量密度，對(duì)飛行器重量進(jìn)行估算。由表9可見(jiàn)，由于不同布局形式、任務(wù)使命、載油系數(shù)的飛行器，其重量密度存在比較大差異，造成數(shù)據(jù)分散較大，且各型飛行器準(zhǔn)確的面積及體積數(shù)據(jù)較難獲得，因此重量密度統(tǒng)計(jì)估算重量的結(jié)果僅作為參考。

表9 相關(guān)飛行器重量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

X-47B艦載無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)對(duì)機(jī)動(dòng)性能及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求較高，因此具有較高的結(jié)構(gòu)重量密度；B-2作為遠(yuǎn)程戰(zhàn)略轟炸機(jī)，攜帶了大量任務(wù)載荷，其最大重量密度較高；參考RQ-4A進(jìn)行估算，RQ-180翼展40m對(duì)應(yīng)的最大起飛重量應(yīng)在30t量級(jí)。

綜上分析，考慮RQ-180裝配不同發(fā)動(dòng)機(jī)，該機(jī)最大起飛重量在25～46t之間。

氣動(dòng)特性分析

對(duì)于追求超長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間的長(zhǎng)航時(shí)飛行器來(lái)說(shuō)，良好的氣動(dòng)特性至關(guān)重要。2001年，諾格公司在“傳感器飛機(jī)”項(xiàng)目支持下，進(jìn)行了大展弦比無(wú)尾飛翼布局高效氣動(dòng)設(shè)計(jì)研究，并取得一定成效。之后在2007年，諾格公司收購(gòu)復(fù)合材料公司，為其帶來(lái)了世界領(lǐng)先的機(jī)體制造工藝，可進(jìn)一步減小阻力。同樣，由諾格公司研制的RQ-4B無(wú)人機(jī)，在19km高空尚可保持28.7的升阻比，可以推斷，更為先進(jìn)的RQ-180將具有世界領(lǐng)先水平的氣動(dòng)特性。

參考D.P.Raymer編寫(xiě)的《飛機(jī)設(shè)計(jì)：一種概念方法》，本文運(yùn)用浸潤(rùn)展弦比（定義是翼展長(zhǎng)的平方除以飛機(jī)總浸潤(rùn)面積）估算RQ-180最大升阻比。由構(gòu)建的三維模型得到RQ-180浸潤(rùn)展弦比為4.58，高度18km、Ma0.6的雷諾數(shù)為5.36×106，由馮·卡門(mén)公式計(jì)算全機(jī)摩擦阻力系數(shù)Cf，得到Cf=0.0033；假設(shè)誘導(dǎo)阻力因子e=1，則可推算RQ-180在巡航設(shè)計(jì)點(diǎn)的理論最大升阻比約為32.8，這與書(shū)中統(tǒng)計(jì)圖外插得到的RQ-180升阻比約為32基本協(xié)調(diào)。

另可引入機(jī)翼形狀因子k來(lái)推算RQ-180的最大升阻比。在e=1時(shí)，參考工程經(jīng)驗(yàn)，假設(shè)RQ-180的機(jī)翼平均厚度為13%～15%，則其機(jī)翼形狀因子約為1.3，可計(jì)算出最大升阻比為30.4。但實(shí)際上，機(jī)翼載荷不可能完全滿足橢圓載荷分布，e小于1.0，并考慮各種雜項(xiàng)阻力，實(shí)際最大升阻比約為最大理論值的0.8～0.9，RQ-180的實(shí)用升阻比在26.6～29.5之間?；赗Q-4B“全球鷹”28.7的升阻比及相關(guān)參考資料信息，本文推測(cè)RQ-180修正后的實(shí)用升阻比不低于27。

續(xù)航特性分析

RQ-180是RQ-4B“全球鷹”的后續(xù)替代機(jī)型?！逗娇罩芸方榻B，RQ-180續(xù)航時(shí)間與“全球鷹”相當(dāng)，可在任務(wù)區(qū)留空24h。

運(yùn)用布雷蓋方程對(duì)RQ-180的續(xù)航性能進(jìn)行估算。前文通過(guò)前緣后掠角推算的RQ-180巡航速度約為Ma0.6，巡航高度與“全球鷹”相當(dāng)或略高，故參照相同量級(jí)中等涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)高度速度特性變化規(guī)律，估算相應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)在18km、Ma0.6的油耗率，并上浮5%作為裝機(jī)修正后數(shù)據(jù)。工程經(jīng)驗(yàn)表明，此類(lèi)無(wú)人機(jī)巡航升阻比與最大升阻比十分接近，故升阻比取為27；載油系數(shù)按上文分析保守取為56%；將以上數(shù)據(jù)帶入方程，計(jì)算得到RQ-180續(xù)航時(shí)間大于31h，按Ma0.6折算，能夠滿足在任務(wù)區(qū)留空24h（見(jiàn)表10）。

表10 發(fā)動(dòng)機(jī)巡航油耗率及對(duì)應(yīng)的續(xù)航時(shí)間。

此外，由于美國(guó)制造的中等涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)具有相當(dāng)優(yōu)勢(shì)，且本文所用發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)多為20世紀(jì)90年代的公開(kāi)資料，考慮到近30年的技術(shù)進(jìn)步，RQ-180實(shí)際采用的發(fā)動(dòng)機(jī)很可能具有更輕的干質(zhì)量與更低的油耗，從而更容易擁有較高的載油系數(shù)（接近甚至超過(guò)60%）及更高的巡航效率，RQ-180的續(xù)航時(shí)間極有可能達(dá)到RQ-4B的36h。

分析結(jié)論

本文基于公開(kāi)信息，對(duì)RQ-180無(wú)人機(jī)的總體方案及飛行性能進(jìn)行分析與反設(shè)計(jì)研究，可以得到初步判斷，該無(wú)人機(jī)為飛翼布局，配裝兩臺(tái)中等涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)。根據(jù)可能配裝的發(fā)動(dòng)機(jī)不同，翼展在40～58m之間，最大起飛重量在25～46t之間，載油系數(shù)不小于56%，起飛推重比0.25～0.3，最大升阻比約27，巡航高度15～20km，巡航速度在Ma0.6附近，續(xù)航時(shí)間不小于31h，預(yù)計(jì)可達(dá)到36h。最后，分別給出RQ-180配裝不同目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)所對(duì)應(yīng)的可能總體性能參數(shù)（見(jiàn)表11）。

表11 RQ-180總體性能參數(shù)。

在此基礎(chǔ)上，下面做出進(jìn)一步推論。

第一，多角度分析表明，RQ-180可能為一型最大起飛重量約46t、可在任務(wù)區(qū)留空不小于24h的大型雙發(fā)無(wú)尾飛翼布局無(wú)人機(jī)。

第二，雖然最大升阻比可能較“全球鷹”無(wú)人機(jī)略偏低，但得益于發(fā)動(dòng)機(jī)油耗及干質(zhì)量方面的優(yōu)勢(shì)，RQ-180具有極優(yōu)越的續(xù)航性能；其實(shí)際載油系數(shù)可能接近甚至超過(guò)60%，作為RQ-4B的替代者，其續(xù)航時(shí)間極有可能達(dá)到RQ-4B的36h。