“脱胎换骨”的国产FH-97A无人机，究竟强在哪里？

2018年第十二届珠海航展上，航天科技集团第九研究院推出了FH-97中高空察打一体无人机，被认为是中国公开展出的首款无人机“僚机”产品，时隔四年之后，在2022年第十四届珠海航展上，该院携新设计改进的FH-97A无人机“僚机”产品卷土重来，这款无人机从设计上更进一步、脱胎换骨。那么，相比于FH-97，FH-97A有哪些改进？

FH-97A

从亚声速到超声速

FH-97是亚音速无人机。在2018年珠海航展采访的时候，工作人员提及该机是“中程高速察打一体无人机”。这里的“高速”指的是相对常见的长航时无人机那2、3百千米每小时的时速。

具体设计上，可以看到FH-97是常规亚音速进气道设计。进气口前有疑似附面层抽吸缝，无附面层隔板。这样的气动设计适宜亚声速和高亚声速飞行，但在超声速飞行时，这样的设计不足以排除进气口前方积聚的附面层，而附面层不断积聚必然会带来进气道的拥堵和进气效率持续下降，从而导致喉道激波与附面层交互作用，使得气流不稳定最终导致发动机失速——这是超声速进气道必须排除的。

对于超声速进气道而言，一般的办法是采用DSI的“鼓包”设计去破坏附面层，或者采用压缩斜面来处理超声速激波，使其刚好打在进气道唇口。然而老版FH-97的进气口前也看不到压缩斜面，这样的设计如果用于超声速飞机，必然带来巨大的阻力和总压损失。当然，也有像FH-97这样结构较为简单的超声速飞机进气道设计，F-16/F-18都是这种不可调的正激波进气道设计以简化结构，但那是以大推力发动机为支撑的，FH-97可没这个基础，当然也没这个必要。反观新改进设计的FH-97A则完全不同。机身两侧非常明显的DSI进气道，俗称的“鼓包式”进气道。这些年鼓包式进气道叫得多了，不知道多少人还记得DSI的全称是：无附面层隔道超声速进气道。所以，不用多说了，FH-97A在定位上就是一种超声速无人机。

此前展出的FH-97老版无人机设计

为什么是超声速无人机，这就很简单了，因为它的设计定位就是隐身战斗机的僚机，所以作为僚机，顾名思义，就必须做到能在速度上与主机相匹配，速度上无法匹配，就谈不上有人机指挥无人机或者有人机+无人机协同作战。这就像航母编队一样，无论是核动力攻击型潜艇，还是哨舰等编队内舰艇，都尽量要求在航速上能够与航母编队的核心——航空母舰的航速相匹配。

总体布局

新版的FH-97A仍然沿用了正常式布局，不过尾翼由常规布局中非常经典的“垂尾+平尾布局”改为V尾布局。这一设计元素其实在老版FH-97上已经出现。这是为什么？在传统无人机中，V尾很常见，因为最大的好处可以减轻重量。但在超声速战斗机中不多见，自YF-23后一度沉寂了一段时间，直到近些年新一代隐身战斗机方案中才变得流行起来。比如已经到了实体模型阶段的苏-75。那么为什么FH-97A会选择V尾布局呢？

笔者思考后认为的原因是：首先，去掉了平尾，使用V尾来综合替代平尾和垂尾的作用，超声速阻力必然会明显减小；其次，少了一对大型的舵面，后向RCS散射源变小，后向的RCS隐身特征明显得到改善，全向隐身能力大幅提升。当然，V尾需要复合实现平尾和垂尾的双重能力，这必然给飞控带来了极大的挑战和压力。在控制上肯定比不上F-22/35那种传统四尾翼布局那样稳妥和轻松。

FH-97A的进气道改为DSI式进气道，机翼设计也改为切尖三角翼，表明其设计是针对超声速飞行区间

如果FH-97A是一款第六代有人驾驶战斗机的话，飞控系统的设计和试验将会是一个很大的挑战和难题。目前在第六代战斗机中，去掉平尾采用V尾，的确是世界上大多数设计单位都在考虑的方案。好在FH-97A是一款无人驾驶僚机，对机动性和控制性能的要求肯定是低于有人驾驶战斗机的，不会有过高要求。从这点看，去掉平尾的V尾设计，反倒成为了一个优势和亮点。

机翼

老版FH-97采用疑似等弦长的中等后掠翼设计，很明显是为了照顾巡航效率，诱阻较小。而FH-97A则改为了切尖三角翼，这就是为了超声速做准备了——除了减小阻力外，还能够提供较大的空间容纳更多的燃油。切尖三角翼的优点，在于高速性能优异，飞行阻力小，同时机翼结构内有较大的空间，可以容纳和布置机翼油箱。切尖的效果，则使得三角翼容易翼尖失速、气动效率下降的缺点得以很大程度改善。

就模型所见，目前看不到针对高机动需求的旋涡增升设计（进气道如果采用五代机上所谓的进气和增升一体化设计，应该可以在其外侧边缘产生一定的脱体涡）。结合FH-97A的V尾来看，应该没有这方面的特别需求。因为涡升力配平是个大麻烦，那个V尾不一定压得住，这势必肯定会增加整个僚机的气动设计难度。

应该说，从机翼设计来说，FH-97A较为常规、简洁，力求简化FH-97A的气动设计，使其简洁、不复杂。

FH-97A机头特写，可以看到头部上方的IRST，与FH-97设置在下方完全不同

前后缘襟翼、襟副翼

从1：1.2的模型来看，FH-97A应该具有前缘襟翼设计。如果并不特别强调机动性，而又采用了前缘襟翼，那么可能的原因就是改善起降性能，同时保持较好的超声速性能（高速收起）。由此推测，FH-97A应该具备自主起降能力，伴随四代机直接从一线机场起飞作战。自主起降对于无人僚机而言其实是挺重要的，如果是采用滑轨、电磁或者类似的弹射助飞起飞模式，都会降低FH-97A在野战条件下的无依托起降能力，对于无人僚机而言，其起降条件最好能够与其配合的有人驾驶战斗机保持在同一水平，才能实现随时随地伴随作战，充分发挥其战斗力。

而从机翼后缘的4个作动筒整流罩来看，FH-97A采用了分离的襟翼、襟副翼设计。从控制或者襟翼效率的角度来说，整体式或者分离式襟副翼并没有多大差别。但在新一代飞控系统控制下，内外襟副翼分别差动可以额外实现减速板的功能。FH-97A是否具有这方面的设计，值得后续关注。

尾翼

相对老版FH-97，FH-97A的V尾面积明显增大了。这应该也是为了保证超声速飞行区间航向稳定性的需求。另一方面，FH-97A机翼面积明显加大，作为操纵面，V尾面积同样要增大以保证控制效率。

FH-97A机尾特写，注意其尾喷口没有采用隐身设计

后体设计

FH-97的后体设计优先考虑隐身要求，尾喷管（估计是固定式）被包容在锯齿状的后机身中。FH-97A则采用收敛-扩散喷管并且取消了原来的锯齿状后机身设计，这只有一个原因——最大限度保证推力，也就是说要追求超声速性能。目前的后机身特别是发动机隐身设计措施，必然是要以损失一定的推力为代价。FH-97A既然要瞄准高端僚机，未来进一步提升后机身的隐身能力是很有必要的，这恐怕得待日后选用功率规格更大的发动机再说了。

IRST位置变化

FH-97A的IRST光电雷达由机头下部挪到了机头上部，具备360度上半球全向视野。这说明该机的主要应用场景是在对空作战，只有对地攻击为主的飞机视野需求才是以下半球为主。从IRST的位置变化，我们看到的是FH-97和FH-97A在设计思路上的巨大变化，前者是希望研发一种亚声速的具备一定机动性和隐身性能的对地打击无人机；而后者则是一种多用途、特别专注于对空作战的无人机僚机产品。我们不妨把以上这些设计元素综合一下考虑，可以推测FH-97A的基本定位：具备超声速飞行性能，具备常规机动性（低于有人驾驶第五代战斗机，当然高于以对地攻击为主的无人机），以对空作战为主的无人机。

结语

FH-97A的改进使之成为目前为止国产第二种超声速空战无人机方案，对于适应未来作战，具有意义，值得我们期待。