装备部队的国产第三代战机、第一种真正兼有空优/对地双重作战能力的国产战机,预计2010年以前投入现役。
当今世界,空军战机配置先进合理的国家,均采用高低搭配的方式,如法国的“阵风”和“幻影”、瑞典的“雷”和“鹰狮”、俄罗斯的苏-27和米格-29等。其中美国F-15加F-16的高低配置方案,也为中国所接受,歼-10就扮演了低的角色,当然也或多或少地瞄准了F-16的设计。在设计研制过程中,需要解决数字线传三轴静不安定控制、翼身融合、大推力涡扇发动机这三个第三代战机的主要技术特征,工作艰巨。外界传闻比较集中的说法认为,这时中国从国外得到一些较重要的援助,以色列向中国提供了改进自F-16A的“幼狮”轻型战机的样机和技术资料,歼-10正是以色列战机“幼狮”的中国翻版。
气动先进,性能优异
外界根据资料和设想图判断推测,歼-10是一种单发单垂尾10吨级轻型空中优势多用途战机,采用国际上新一代战机流行的机腹进气、双三角中单翼加三角前翼的近耦合鸭式气动布局,其优点是既能发挥三角翼飞机高空高速的优势,又通过前翼增加升力,保证中低空亚音速格斗的机动性并大幅缩短起降距离。这些推测反映了歼-10的作战任务与“幼狮”有所不同:“幼狮”采用下单翼和固定式进气道,以战场遮断为主,夺取制空权为辅;而歼-10则是中单翼,带中心激波锥的二元可调进气道,强调低空空战格斗性能和高空高速的机动性,并兼有对地攻击性能。而且因为进气口前移,进气道略带S形(涡轮叶片不至于一览无遗,可以降低发动机的雷达反射回波),翼身融合体更加饱满,所以歼-10的隐身性能和内部油箱容量也更佳。推测认为,歼-10前起落架为双轮,考虑了粗暴着陆的需求。主起落架在机身下方,让出了宝贵的机翼下方空间,便于携带更多外挂武器,预计外挂点可达到11个。
歼-10性能参数估计为:机长1457米,翼展878米,机高:53米,后掠角50-52度,翼面积40平方米,垂尾面积84平方米,推力122千牛顿,高空的最大速度:20马赫,低空最大速度:12马赫(1473公里/小时),最大升限18000米,作战半径1100公里,最大航程2500公里,最大起飞重量19277公斤,载d量7000公斤,推重比大于11。外挂11个(机身下5个,每侧翼下3个),外挂副油箱最大4100升(1500×2、1100×1)这些数据表明,歼-10除维持正常平飞外,还有足够的推力来满足执行各种机动动作的需要,使水平加速、爬升、盘旋等性能均有较大提升,甚至可以在空中格斗状态下毫不费力地垂直向上爬升。
内功深厚,蓄势待发
歼-10极有可能同其他第四代战机一样,采用四重数位化线传飞控系统。使用四重系统而非三重系统的好处是可以允许战机在执行任务时出现两次故障。如果出现第二次故障,对于三重系统来说,将会出现好坏各一的局面,万一好的系统要向左转,坏的系统要向右飞,飞机将无所适从。但若是四重数位化线传飞控系统,好坏系统的比例仍是2比1,按照少数服从多数的原则,飞机仍可正常飞行。歼-10的多个独立翼面,若皆由四重数位化线传飞控系统控制,那么当这些控制面协调动作完成机身转向时,可以让飞机在没有俯仰、倾斜的状态下上下左右转换方向。
由于需控制的翼面较多,已不可能再用人力和机械传动系统来控制,歼-10也可能相应地采用先进的四余度电传控制,通过传感器感受手对 *** 纵杆的压力,转为电信号送往控制电脑,由电脑根据飞机实时情况计算出最佳控制量,并把控制信号送往舵面 *** 纵系统,再调整飞机姿态。这样既减轻了飞行员的负担,又充分发挥鸭式飞机机动性,也保证了控制系统的冗余度和生存能力。
雷达方面,预计将采用国产脉冲多普勒JL-10雷达,搜索距离100千米~130千米,攻击距离80千米~90千米,可同时跟踪6个目标,并选定4个加以锁定摧毁;远期将采用国产相控阵雷达或俄罗斯“甲虫”、“珍珠”雷达。据悉,歼-10采用了俄制AL-31F涡扇喷气发动机,最大加力推力为12260千牛,自身推重比在8左右,其优越表现在国际上颇有口碑,可说是中国军机使用过的最好的发动机,这为歼-10的机动性超越同类机型提供了有力保证。中国可能还将从俄罗斯引进AL-37推力矢量控制发动机,进一步加强歼-10的实力。
火控系统与武器方面,机炮可能是国产6管23mm加特林炮或23-3双管机炮;空空武器包括霹雳-8、霹雳-11等导d;公开展览上频频露面的离轴发射角达120度的瞄准头盔,也应该会加以应用;中国机载光电探测吊舱已基本成熟,因此歼-10在不久的将来,可使用包括激光导引炸d在内的多种精确制导武器,如R-73、R-77等俄制空空导d及C-801、Kh-41反舰导d等。歼-10如若顺利研制成功,将成为中国空军和海军航空兵进入21世纪的主要装备,也将成为中国航空工业的里程碑。歼-10应当有着较歼-7、歼-8优良的作战性能,可以和歼-8Ⅱ、FC-1、苏-27SMK、苏-30及防空导d系统高低搭配,构成大密度、大纵深、高中低空互为重叠的立体防空网,满足21世纪空战要求,为国防做出重大贡献。
F-22猛禽(Raptor)是美国研制的还未装备部队就引起世界轰动的一种新型战斗机。美国空军希望凭借少量的F-22抗击一切敌机,取得制空权。美国方面称其为制空(AirDominance)战机。 早在1981年,美国空军就决定研制更先进的战术战斗机取代F-15。经过十几年的努力,第1架F—22(编号4001)在1997年4月9日首次亮相,被赋予官方名称猛禽(Raptor)。该机在1997年9月7日首次试飞成功。` F—22战机乘员1名,全长18.92m,全宽13.56m,全高5m,空重13636Kg,最大起飞重量27273Kg;超音速巡航时飞行速度1590km/h,高空最大飞行233速率5km/h,海平面最大飞行速率1482km/h,升限为15240m。 武器系统:1门M61A220mm火神5管机炮,备d480发。主武器舱可携带6枚AIM-120C主动雷达导引的先进中程空对空导d,或者以2枚430Kg级的GBU-32联合直接攻击d药(JDAM)取代4枚AIM-120C导d;侧方武器舱左右各携1枚AIM-9响尾蛇导d。外部另有4个挂点,可携带其他的武器或副油箱。 使用的材料:F—22是美国战斗机中使用钛合金与复合材料最多的机型。其中钛—64合金约36%、热定型复合材料约24%、铝合金约16%、钢约6%、钛—52222合金约3%、热塑复合材料1%多些、其它约15%。F—22机身蒙皮全都是高强度、耐高温的BMI复合材料。新研究开发的高强度钴—62222合金,初问世就用在F—22上。主起落架使用Airmet100钢材。武器舱门与起落架舱门使用热塑复合材料。除了新材料之外,还有新的制作流程和环保工艺,以提高复合材料制品尺寸精确度与齐一性,并减轻这些制品的重量电脑。许多零组件甚至还考虑到制造过程与使用期间的环保问题。 主要战术性能:一是由于通信雷达设备先进,它能抢先发现敌机;二是由于有较强的隐蔽性和电子干扰能力,能偷偷接近敌方而不被发觉;三是由于武器装备精良,射击精度高、d药杀伤力大,具有压倒式的杀伤力。
优越的整体战术性能,首先主要当归功于电脑的运用。以1969年的登月小艇为例,它的电脑只有37KB记忆,每秒10万次运算。F—22的主任务电脑“通用整合处理机”(CIPCOmmonInte�gratedProcessor)记忆300MB、每秒运算105亿次。两者相比,记忆增加约1万倍、运算速率增加约10万倍。
F—22电脑系统最重要的是它的软件设计能够把大量复杂的资料整理成简单、易懂、明确的信息。飞行员不必读取许多仪表、显示器的数据与文字显示,来决定战术行动。这些都是由电脑软件取代了 其次是隐形手段的综合使用。有几种基本方式可以达成“偷偷接近”敌方而不被发现。一是传统的利用视线死角、云层、阳光等等;另外是借重隐形技术;第三当然是综合使用两者。F—22显然是要采取第三种方式。所谓隐形就是要在雷达、肉眼、红外线与声音四方面都使敌人极难以观察到F—22。 第三是使用新型的发动机。F—22使用2个F119—PW—100涡轮扇发动机,在使用后燃器时每个推力可达156Kn(350001b),即使不用后燃器推力也在F-15与F-16战斗机发动机有后燃的111.2-129Kn(25000-29000Ib)推力范围之上。装备这种发动机可作无后燃超音速巡航,F—22维持在Mach1.4以上的巡航速率,这有助于增加作战航程、缩短前往交战空域的时间,也有助于迅速撤离战场。 第四是F—22内载与外挂武器具有巨大的杀伤力 。
F—22无疑是目前美国空战的王牌,但也有2个主要方面的潜在问题值得研究。首先,少量精确制导武器的威力是颇为局限的,而且也是有懈可击的。其次,不论F—22如何先进,它与任何其它飞机具有一样的弱点,当它停在地面上的时候,一颗sld就能够摧毁它。如果机场安全不保,它就会随之毁灭
F22是美军最新一代战斗机,虽说现在还没有成建制服役,但引来的动静不小。有人把F22归结为低可见度、超音速巡航、战场信息技术和高机动性。有人争论说,F22的机动性不好,不如SU27/37,甚至J10。正好51放假,本人也就来聊聊,纯粹的技术探讨。
首先澄清一个误区,很多人以为现代空战还是类似于越南上空的“狗斗”。相互咬尾,然后在2000米内用cannon解决问题。实际上,这种战斗在假定的台湾海峡空战中很少真正出现,因为中距空空导d的出现,加上全向红外导d,使得双方真的冲到面对面的机会不多,大多会被导d击毁。只有双方对头过后,才谈的上进入缠斗。但是由于双方都是多层次的多机,冲过头的飞机会被另外的战机用导d击落。所以说,在正面冲突中进入缠斗的飞机会有,但是数量上不是起到对争夺制空权的绝对作用。
F22正好是在上述情形下有最大的优势,就是利中距饱和攻击,之后,做个超音速转弯,在后面的飞机掩护下迅速脱离。回家。
大机群作战,协调和对战场的感知问题很重要,作为作战体系,SA(situation awareness)就是F22的另外一个重点。F22的SA是另外一个优势。F22利用小区广播技术,可以实时和其他F22、预警机,在F22上自动集成所收集到的信息。并且机上电脑会对目标进行智能评估,谁是已经被同伴锁定、攻击,谁是最有威胁,总之老美在这方面的越南经验使得他们研究的很细致。有的网友说,打掉预警机,是个好主意是这些空中老大们斗躲在战斗机的后面,而且一般会有一架战斗机护航。所以,我们的飞机冲过去打,根本不现实。你能冲过去,就说明你已经消灭了几乎所有的战斗机,这样等于没有起到使敌机群制盲的作用。还有一种方法是远程空空导d,400公里的射程,会导致制导方面比较容易被干扰,这种技术很不成熟,况且应对这种威胁,老美使用的是高能激光进行自卫,这就是为什么在747机头上安装激光的本质原因了。没有预警机的情况下,F22会利用自身的信息优势,和系统上的优势,分享来自其他F22(主要是后面,在我方射程之外的)和其他基站的,比如F18的,军舰的,地面雷达的等等信息。至于说全波段干扰,我只能说出这个主意的网友没有学过物理学吧。
进入缠斗,是F22最不希望的一种情形。并非F22不适合缠斗,只是因为它的最大优势不在这里。实际上,由于老美在矢量推力(老美在90年代中期就给以色列的F15/16装上了轴对称矢量推力,来验证效果)、推进机体的一体化、自适应控制系统使得F22的机动性,敏捷性(简单的说敏捷性是机动性的导数)有了飞跃。F22的60度仰角是在可以控制的情况下,可以横滚,可以用来机头指向,更重要的是那是在典型对空作战的挂载下。而SU27的所谓110度,是在没有挂载、油箱半油,而且是不可控制的眼镜蛇机动中表现出来的,几乎不能说明任何实际意义。因为眼镜蛇是SU27的一种气动外形带来固有反应,一旦动作开始不能中途退出、改变。实际上SU27的仰角仅仅在27度左右,它的确是一种机动性比较好的大型战斗机,但是也仅仅是在第三代中比较好而已。至于三面翼,有人说它可以构成一个类似的柔性面,估计这也只是一种想象。这种布局加上矢量推力,看上去 *** 纵面多,实际上对高度静不安定飞机而言是一种浪费,对于老式战斗机也许还有用处。
实际上老美也承认即便是F22,在进距离对抗装有全向红外导d和瞄准头盔的J7的时候,不会有太大优势。不是机动性不好,只是因为对于可以做40G的导d而言,任何有人驾驶的飞机的机动性都是枉然。老美正在积极研制无人战斗机,到时候,进入缠斗的仅仅是一个会飞的服务器。
另外F22的电传有智能重构的自适应的功能,加上关键部位的装甲,使得系统有足够的冗余。有很大的被d强度,相比之下,SU系列就差远了。不是说我们的飞机不能带伤返回,只是说美国人的更好。实际上美国人正是研究了那些带伤返回的现象,才开发的自适应控制。你命中它,可能只是系统性能下降,但会让飞行员向往常一样驾驶,而不是一下掉下来。
说到各种气动技术,各种可能性,老美其实都早于苏联人进行了验证,X29验证了前掠翼技术、F15MST验证了三面翼和推进控制一体化技术,以及矢量推力。X31验证了鸭翼技术和矢量推力整合。早在90年代中期,以色列的F15就有轴对称矢量推力,实际上很多技术只是老美作为技术储备,并以此位基础,进一步成熟化,并非是俄罗斯领先。
说到J10,确实是一大飞跃,是我们走向自主设计、研制战斗机的飞跃。这种飞跃是自己比自己,实际上J10和只是比台湾的F16略强,基本上和mirage2000差不太多。实际上,战斗机的技术涉及到很多分支领域,是国家综合技术实力的体现,设计是一回事,制造是另外一回事。比如发动机一直是弱项,其实上主要是自动控制和材料工艺。早在90年代早期,美国GE的E88节能核心机的涡轮前温度就达到1550K,这是俄罗斯现在的发动机都做不到的。这涉及到C/C复合材料,陶瓷材料,金属间化合物,气膜冷却等技术,而目前。俄罗斯还停留在使用高温合金。
事实上,F22确实是普通意义上最好的战斗机,拿SU37和J10和它直接比较没有意义
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