中国破解隐形设计瓶颈：软件平台让美 X-47B 级难题迎刃而解

中国工程师表示，他们攻克了隐形飞行器设计中的一个根本性瓶颈，研发出的新软件平台能让设计师同时处理数百个变量，还不用增加计算成本。​

这支由中国空气动力研究与发展中心的黄江涛带领的团队，以美国海军的 X – 47B 隐形无人机为研究对象展示了这种方法。X – 47B 长期被视为设计权衡的案例研究，团队称在同时优化 740 个变量（从阻力、雷达信号到发动机推力和气流稳定性）时，取得了 “显著改进”。​

这项研究本月发表在同行评审的《航空学报》上，针对的是航空界长期存在的 “维度诅咒”—— 随着更多参数加入优化，复杂性会急剧上升。​

黄江涛团队在论文中写道：“传统的全局优化算法面临维度诅咒问题。” 该团队表示，他们基于阻抗边界条件构建的几何敏感性计算方法，“将梯度计算成本与设计变量数量完全解耦”，能够实现包括雷达吸波材料（RAM）涂层在内的全面气动 – 隐形优化，“为下一代低可探测性飞行器的发展提供关键技术支持”。​

不同于依靠纯粹的计算能力来解决问题，研究人员采用了《南华早报》所说的 “深度求索式方法”，更注重效率。据这家香港报纸报道，他们利用统一场建模，将雷达吸波材料的影响直接纳入气动敏感性方程，并重用电磁场解决方案，把万亿级别的计算转化为现有硬件可处理的矩阵。​

《南华早报》的斯蒂芬・陈报道称，这种方法可能会为中国的军事航空项目节省时间和资源，而目前全球国防预算都在激增。在计算设计领域，维度诅咒解释了为什么工程师传统上会进行简化。这包括优化机翼轮廓、进气道、发动机位置和隐形涂层等，这些很快就会变得难以处理。黄江涛团队认为，他们的技术避开了折衷，有可能在不付出通常呈指数级增长代价的情况下，更广泛地探索形状和材料。​

X – 47B 在美国无人航空领域具有里程碑意义，它是首批能够自主起飞、在航母上降落并进行空中加油的无人机之一。然而，该项目在 2015 年被取消，因为工程师们难以协调隐形、气动和推进之间的关系。通过用 740 个参数对该机身进行逆向优化，黄江涛团队将其软件定位为对这些权衡问题的直接回应。​

他们的论文强调，从机翼前缘到发动机进气道的部件几何形状，同时决定了飞行的平稳性和雷达可见性。随着变量数量的增加，传统的优化工具会陷入困境；而这种新方法被认为具有可扩展性，无论设计师调节多少个 “旋钮”，梯度计算都能保持稳定。​

这项研究出台之际，全球第六代战斗机项目正遭遇波折。美国的 “ 下一代空中优势 ” 计划一直停滞不前，F – 47 可能会推迟，而中国据悉正在推进两种下一代战斗机（J – 36 和 J – 50）以及新型隐形无人机的研发。​

如果黄江涛团队的平台在实际开发周期中表现良好，可能会减少对昂贵风洞试验和物理原型的依赖，加快从概念到飞行测试的进度。​

目前，这一成果还只是方法论层面的，是让大规模多维度优化变得切实可行的一种方式。但如果它能如宣传的那样实现规模化应用，可能会改变战斗机的设计、涂层和调试方式，将瓶颈从计算转移到想象力上。​

这项技术突破如果能真正落地，无疑会对未来隐形飞行器的发展产生深远影响，在航空设计领域开辟新的可能。