每天认识一件兵器 《航空周刊》：YF-23设计师对波音F-47 NGAD构型的解读
当美国空军宣布波音赢得下一代空中优势（NGAD）战斗机竞标，并发布了经过大量修饰的F-47艺术想象图时，著名航空器设计师达罗德·卡明斯（Darold Cummings）主动提出为《Aviation Week》分析这一设计。
卡明斯曾是YF-23的首席构型设计师——YF-23是诺斯罗普为美国空军先进战术战斗机（ATF）竞标中提交的方案，最后输给了洛克希德的F-22。他如今依然活跃于航空设计领域，通过其顾问公司ForzAero继续开展工作。他曾协助《Aviation Week》分析中国的新型J-36和J-50战机（参见2025年1月13-26日刊）。
除了自己超过50年的飞机设计经验外，卡明斯可用的信息极其有限——这些经验包括从教练机、航天飞机，到远程打击平台和隐身运输机等，他曾服务于诺斯罗普、洛克韦尔和波音。美国空军仅发布了两张F-47图片，其中关键信息都被刻意遮掩。
卡明斯并未试图直接从这些经过大量删改的图片中推断F-47的真实设计，而是选择开发一套他自己的构型方案，并命名为“黑剑（Black Sabre）”，以致敬波音的战斗机传统，同时基于与F-47任务目标一致的设计考量。图片似乎展示了一架无尾布局、带鸭翼的飞机。起初，卡明斯对隐身战机采用鸭翼布局持怀疑态度。但考虑到波音在1996年收购洛克韦尔、1997年收购麦道后，其在鸭翼设计方面的历史可以追溯到1973年由卡明斯开发的“先进战斗机技术集成”概念，这一概念最终发展成无人驾驶的【图5】HiMAT试验平台。
麦道与洛克韦尔都在1982年的ATF竞标中提出过鸭翼布局设计；而洛克韦尔与德国MBB联合开发的【图6】X-31项目则是1995年设计的一款无尾试验机，采用鸭翼与推力矢量控制。麦道于1997年试飞的【图7】X-36是带鸭翼的隐身无尾战斗机缩比模型，使用分裂副翼与推力矢量进行方向控制。
在F-47的设计中，卡明斯认为鸭翼可使波音省去F-22采用的推力矢量技术。他指出：“鸭翼配合分裂副翼（用于偏航控制）和襟副翼（用于俯仰控制），应能提供战斗所需的全部控制力。”
【图8】YF-23当年并未采用推力矢量，其发动机喷口被设计在上部机身通道内。卡明斯表示：“我认为F-47尾部喷口将是固定的，表面采用主动冷却以抑制红外信号。加上取消推力矢量功能，将大大降低红外特征。”
F-47公开图像并未揭示机翼平面形状，但卡明斯对所示的机翼上反（翘起）角度表示极度怀疑：“这对战斗机来说完全不合适。高位机翼本身就具有天然稳定性，而这对机动性不利。”
现代高位机翼战机往往使用下反角（anhedral）来降低稳定性、提升机动性。波音的【图9】“食肉鸟”（Bird of Prey）无尾隐身验证机就采用了内段上反、外段下反的机翼设计；但F-47上并无迹象显示存在这种平衡设计。
至于机翼形状，在鸭翼布局下可能是如F-22与中国J-20一样的截角梯形，也可能是“拉姆达型翼”（Lambda wing）。麦道在被波音收购前也长期研究“拉姆达型翼”，包括X-36和联合攻击战斗机竞标案中使用的构型。
但卡明斯指出一个问题：“这种翼型会在机体后部产生较大的横截面积，导致不理想的Sears-Haack分布，不利于干推（非加力）超音速巡航。”因此，他为“黑剑”选择了截角梯形机翼。
F-47的图片也未透露进气口或武器舱位置。卡明斯根据经验，在“黑剑”上选择了类似F-22的侧进气口和前/侧主武器舱。“这有助于优化布局，减少对最大机体横截面积的影响，”他说。“提升了细长比，从而降低气动阻力。”
最后一个争议点是F-47看起来非常宽的机头。虽然这可能意味着机体前段具有升力，但机头过宽会妨碍飞行员视野，违反军规。卡明斯通过缩短机头，找到了一个可接受的折中方案。
他最终设计的“黑剑”并不是F-47本身，而是展示了未来第六代战斗机在使用鸭翼布局下可能的形态。这个设计同时揭示了波音在平衡隐身性、航程与机动性之间所面临的挑战。
