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主题:【原创】无军徽亮相的中型战斗机粽子(上) -- TopGun

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家园 【原创】(中)粽子缺少一样最宝贵的东西

粽子缺少一样最宝贵的东西——创造性。

本文有两部分:

一、 中国航空人的创造性

二、 粽子比J-20威龙还需要创造性,却缺失创造性

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一、中国航空人的创造性

中国飞机非常需要创造性。中国在飞机的心脏——发动机上与美国相比有明显的差距,所以必须用创造性的飞机设计弥补这个缺陷。中国的航空人不负众望,焕发了蓬勃的创造性。我举三个机型作为例子:

1、 外贸战斗机枭龙是世界上第一个装备部队的DSI飞机。

成都根据巴基斯坦投资开发的枭龙,大胆地用DSI进气道取代原来的固定斜板进气道,提升了飞机性能。下图是巴基斯坦空军的枭龙战斗机:

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枭龙的DSI进气道与原来的固定斜板进气道相比:

A、降低了飞机结构的复杂性——因为取消了固定斜板进气道的辅助进气门;

B、减轻了飞机结构重量并增大了机内空间;

C、提高了进气效率并扩大了飞机的速度适应范围。

具体分析请见TopGun:【原创】从枭龙和J10B的DSI看J20的DSI(1)

2、 J-20威龙采用了一系列创造性的设计,包括:

A、 使用了在宽广速度范围内具有高进气效率的DSI进气道。美国的F-35闪电II虽然也使用DSI进气道,但是其作战使命不要求高速性能,所以不但不必超音速巡航,最高速度也较低。而J-20威龙需要超音速巡航和优秀的超音速机动性,其DSI进气道比F-35闪电II的DSI使用速度范围更大。

与F-22的CARET进气道相比,J-20的DSI也有适应速度范围更广、结构更简单、重量更轻等优点。具体分析请见TopGun:【原创】从枭龙和J10B的DSI看J20的DSI(3)

B、 总体气动布局极具创造性。在J-20威龙之前,没有飞机能把全动的外倾斜小垂尾、远距离耦合鸭翼、大边条、以前机身作为预压缩面的DSI进气系统成功地综合在一起。

下图是成都J-20威龙:

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3、 贵州在国内首创性地在山鹰大改上使用了背部保形油箱。下图中山鹰大改机翼上面、机身侧面的鼓包就是保形油箱:

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二、 粽子比J-20威龙还需要创造性,却缺失创造性

粽子实际上比J-20威龙更需要创造性。因为粽子的尺寸比J-20小,却又必须在相对狭小的机体上使用内置式武器舱并采用隐身外形。这导致粽子更加迫切地需要减轻结构重量。美国F-35闪电II在总体设计上与F-22猛禽相比没有什么创造性,但是F-35的任务也比F-22狭窄,是以对地攻击为主的战斗机。粽子既然拥有后发优势,而且发动机技术水平不如F-35,理所当然地应该利用后发优势,采用新的技术,克服发动机的短板。遗憾的是,粽子并没有这么做。

1、 全动垂尾与推力矢量的配合

粽子沿用了F-22式的巨大的,所以也是很沉重的双垂尾。这对大垂尾所产生的重量激化了粽子的一个主要矛盾:发动机技术水平和推力有限,但是飞机结构重量却很难降下来。因为机体一方面要有弹舱携带并发射武器,另一方面要容纳足够的燃油和设备。下图可见粽子的巨大而沉重的垂尾:

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可是技术在进步,无论是成都J-20还是俄罗斯T-50,都使用了轻巧得多的全动垂尾。下图是T-50的全动垂尾:

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下图中可见J-20威龙略微偏转的全动垂尾:

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沈阳无论是向成都借鉴J-20威龙开发经验,还是以多年学习Su-27侧卫系列的资历参考苏霍伊T-50的开发经验,都可以在粽子上利用全动垂尾减轻结构重量,缓解上述的主要矛盾。

如果粽子使用全动垂尾,节省下来的重量还可以用在推力矢量上。我在TopGun:【原创】无军徽亮相的中型战斗机粽子(上)中提到如果粽子不以空战为主要任务,则可以像F-35那样不必使用推力矢量。现在是使用全动垂尾节省了重量,从而可以利用节省的重量安装推力矢量,使粽子具有比较优秀的空战能力。这是使用全动垂尾所提供的好处。

另外,我在TopGun:【原创】无军徽亮相的中型战斗机粽子(上)中提到了粽子如果使用推力矢量,其飞控的复杂性使我对粽子的飞控很忧虑。因为J-11BS没有推力矢量,其飞控还导致了悲剧和重大险情。希望沈阳个别单位痛改导致J-11BS事故和重大险情的恶劣的工作态度和恶劣工作作风。

俄罗斯在米格-29、Su-35BM/Su-35S、T-50上积累了丰富的推力矢量控制经验,这对沈阳多少也是参考。

下图是米格-29OVT利用推力矢量作过失速机动,请注意其发动机喷口处于上偏位置,从而产生使飞机仰头的矢量推力。米格-29OVT使用的RD-133发动机与粽子首次亮相使用的发动机属于同一个系列:

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下图是Su-27的最新俄罗斯改型Su-35S,请注意其右发动机喷口明显在下偏:

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下图的Su-35,其双发喷口均处于下偏位置:

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下图是T-50的推力矢量喷口。图中也显示了T-50的全动垂尾:

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根据以上的分析,可见粽子如果摒弃巨大沉重的常规垂尾而采用轻巧的全动垂尾,可以节省重量。这个节省的重量可以用来加装推力矢量,使粽子具有比较优秀的空战能力。

2、 一个对中型战斗机非常有潜力的创新方向——V形尾翼与推力矢量的配合

YF-23与YF-22的竞争,虽然YF-22获胜并成为现在的F-22猛禽,YF-23却比YF-22更隐身、更高速。这是因为YF-23采用了独特的V形尾翼(也叫蝶形尾翼)。V形尾翼仅仅用两片尾翼便代替了常规布局飞机的垂尾和一对平尾,既节省了重量,也减小了阻力。

YF-23输给YF-22的主要原因是机动能力不如YF-22。而YF-23没有像YF-22那样使用推力矢量,是其机动性不好的重要原因。

下图是YF-23,请注意其V形尾翼和虽然隐身性能优异,却没有推力矢量的发动机喷口:

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V形尾翼布局因为重量轻、阻力小,对于像F-35、粽子这样中型战斗机有很好的减重、减阻效果。而V形尾翼机动性差一些的缺点,也可以通过使用推力矢量弥补。美国有人设想过给F-35改装V形尾翼并加装推力矢量,从而使其可以拥有有限超音速巡航能力并有较优秀空战能力的战斗机,如下图所示:

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图中上半部是现有的F-35,下半部是采用V形尾翼和俯仰推力矢量的F-35。这个布局对沈阳粽子这种双发动机中型隐身战斗机也非常有好处,因为其节约的重量可以缓解发动机因技术水平和推力造成的不足,而其减少的阻力可以帮助飞机实现超音速巡航。

通过上述第1(全动垂尾加推力矢量)和第2(V形尾翼加推力矢量)的分析,可以看出沈阳中型战斗机粽子虽然非常迫切地需要创造性的总体设计,却实际上是缺失了创造性。

关键词(Tags): #飞行器总体设计#隐身通宝推:浣花岛主,种植园土,

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