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主题:茗谈186-天使怒涛 -- 本嘉明

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家园 茗谈186-13:陆侦-21

(一)

我们先说说台湾的坠机案。

台湾一架F-5E战斗机,在一名教官驾驶时坠毁(当时在训练僚机的飞行学员)。

F-5E,简单讲,就是一架“双发动机的歼-7”,台湾这批的机龄很老,据说失事这架超40年了,美军同批次的装备,30年前就退役了。

这两架飞机于早晨编队起飞时,天象很好。台军认为在临战状态下,飞机跑道朝不保夕,所以飞机越快起飞越好,没有逐架起飞的条件。编队起飞,跑道滑行时两机之间的距离保持,既要足够安全又要足够靠近(以便下一组友机起飞),可以说与其他西方小国的飞行员比,台湾飞行员的基本功要更好一些。

起飞两分钟,该教官向指挥所呼叫,右发动机失灵。战斗机就是个铁秤砣,如果全部动力都丧失的话,麻烦之大,罄竹难书,飞行员根本没有闲情逸致向塔台报告。所以当时的实际情况,应该仅是一台发动机熄火,大家还有心情倾讲。

片刻后飞行员弹射跳海,一个多小时后捞起送医,随后宣布死亡,死者左侧身体,从颅骨开始向下,有严重钝击伤。台军至今没有宣布调查结论。

当时的基本情况是:一,天象很好。二,仅是飞行训练,没有带危险的实弹。三,志航基地的跑道,飞机一起飞就出海,熄火后不必担心坠机坠到民居,可以从容跳伞。四,双机出动,僚机应该在现场目击了整个事故,并报告失事飞行员的坠海确切位置,甚至应该不停环绕,为后续赶来的直升机指示地点。但那个飞行员居然用了至少一小时才捞起来。

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我个人的看法是这样:

飞机失事,起源于右发熄火。起飞不到2分钟,右发失灵,刚满2分钟,飞行员跳伞。这名飞行教官己飞了600多小时,不是菜鸟,不会因为一个发动机失灵就惊慌跳伞(凭剩下的一个发动机,足以飞回基地),当时离基地又近,又没有携带实弹,不用慌。这么短的时间内就断然跳伞,原因应该只有一个:左发也熄火了。

飞机丧失全部动力后,虽然能滑翔,但会立马降低高度。一旦高度不够,弹射就会有危险。右发熄火,连锁引发左发熄火,最大的可能性是右发率先“喷火”,即由于机械故障或者吸鸟,右发还在运行但运行不正常,燃油燃烧不充分,右尾喷口出现长长的喷火。“喷火”与发动机正常工作时喷出的透明热气流完全不同,僚机应该很远就能分辨。

右发还在运行但运行不正常,带来的一个可能的后果,就是还在高速旋转的风扇叶片破裂,碎片射出,如同大量弹片一样。有些碎片射出的角度正好,击穿了并排的左发,导致左发随即报废。

那么,什么情况会导致叶片的碎片甩出?有一个可能是吸鸟。F-5E本身是轻型截击机,又有左右两个进气口,所以每个进气口都不大,如果吸鸟有两种可能性,一种是吸体型较大的鸟,把进气口堵死,发动机应声停车;二是吸小鸟,穿过长而曲折的进气道,直接撞到风扇上,打爆叶片。

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飞机在跑道上滑行时,最容易吸小鸟,飞起来一爬高就不太怕了,因为小鸟飞不高,能飞高的都是大鸟,高空冷清清的,飞行员和大鸟都可以凭目视分辨,互相规避。所以,这次吸鸟的可能性不大,因为飞机当时已经在海面,估计飞得不低(飞行员不假思索就弹射)。佳山那一带岸上滩涂,确实鸟多,飞机一离地赶紧拉高一点,走远一点,再开始训练,应该是制度化的操作,不然恐怕天天都在摔飞机。

第二个可能性,就是飞机本身的问题。F-5系列,在美国早已停飞,台湾自己不求上进,40年都无力把零配件逐步本土化生产,有任何需求都问美国原厂要,美方也不胜其烦,但毕竟是隐性盟友,不好撕破脸不管。最近台湾进口的美国零件,来路都很可疑,都不知道美国佬是哪里淘宝来的,甚至刚到货就检验为不合格。这次的问题,倒未必是发动机,因为起飞前,飞行员和地勤对发动机的检查最重视。但是发动机不是独立存在的,它必须要捆绑在机身上,假如飞机其他子系统出问题, 也会波及发动机。这架飞机已经飞了6200小时,机身寿命差不多已经用尽,早就该退役了。目前台伪国防部有风声,说是机电故障,战斗机设计的故障冗余度较大,任何小故障往往有Plan B立刻可以顶上。因此如果真是机电故障导致动力立刻完全丧失,这是不得了的大故障,全部同款飞机就地长时间停飞,是大概率前景。

台湾国防,总体上说,搞得极烂。根本的原因就是事事乞求美国,依赖美国,任美国当自己是提款机。大陆把米格-21完全吃透,翻出花来;台湾连一个F-5都没有心气儿从美国买个许可证,启动本地生产。不要说台湾小大陆大,大陆玩转歼-7的同时,还在平行搞许多其他飞机项目呢。

台湾空军为什么舍不得退役F-5?因为台军严重缺乏资深飞行员,缺飞行员的一个原因就是缺教练机。本来马英九那八年,曾打算从意大利进口M-346,这是与L-15同级别的高级教练机,贵是贵一点,但航电等各方面赶得上时髦,台湾飞F-16V的飞行员总不能没事老拿着F-16V练手。按进度,M-346预计2017—2021到货,那么2019年开始F-5E可以分批退役。但菜上台后,民进党逢马必反,结果推翻前案,高级教练机要本土造,于是有了“勇鹰”项目。

目前台湾训练飞行员是三级,第一级是T-34C初级教练机,二级是AT-3高级教练机,三级是F-5E和F-5F(双座)即“部队训练机”。台湾买M-346,用来同时取代到了寿限的AT-3和F-5,是最聪明的选择。

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但台湾有个痛,就是IDF(经国号)研发完成后,没有后继项目,结果辛苦培养的那批工程师,流落到韩国和印尼讨生活,催生了韩国的金鹰教练机,否则的话韩国至少要多走十年弯路。所以民进党当局决定,以IDF为基础,魔改出一款高级教练机----就是“勇鹰”,同时也给台湾航太工业续命。

就像歼教-7不可能是一款好的教练机一样,勇鹰也不可能是一款好的教练机,具体有三大恨(但勇鹰仍是勉强合格的教练机)。关键是走这条路,“勇鹰”交货更晚,那么F-5E就无法退役,于是看今天这个空难,这也是原因之一。

这个空难里,我们的两个看点是:

一,僚机在现场干嘛来着?抛弃同袍,吓得赶紧落地去看心理医生了?

二,大陆军机一进入台湾自划的防空识别区,台湾必定起飞值班战斗机伴飞,“强势驱离”,而且起飞数量一定要超过大陆飞机数量。所以大陆想要疲敌,只要每出动一架运-8,就可以调戏2架IDF或F-16。台湾的值班飞行员和地勤极为疲惫,飞机的使用寿命也不断耗尽,而新的候补飞行员由于F-5E停飞而没有“部训机”可供训练,现役F-16升级为F-16V的进度缓慢,美国新飞机要几年后才能交货------这样拉扯之下,台空军人/机资源的“折断”,是可以预期的。

(二)

亚美尼亚与阿塞拜疆的交火,使得“无人机战争”浮出水面。但这些小国因为防空体系不完整,无法打击“彩虹”级别的中型无人机,从而夸大了此类无人机的战斗力。彩虹等等这些飞得慢/不隐身的长航时“察-打一体”无人机,并不是中美这种等级的国家会畏惧的。

真正令中美都束手无策的,目前是“自杀无人机”,就是小尺寸/树梢飞行/可数小时待机的撞击起爆无人机和巡飞弹,

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因为人类经过漫长进化,眼睛是向前看,不是向天看的。这类飞行器如果继续像今天这样,还没有诞生“天敌”的话,那么各国的武装直升机恐怕都要歇菜了------这是真正会铺天盖地而来的“杀人蜂群”。

一支在境外战斗的我军地面部队,如何克制敌方的“杀人蜂群”?这里,我们设想另一种战场小飞机,其实是专为克制“杀人蜂群”而问世的小飞机------陆侦-21。

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“陆侦-21”是一种轻型(全重3吨左右),廉价,能部分代替武直-11的防御性小飞机。由于最大飞行速度只有620公里,自重轻(意味着没有配大量装甲),航电简单(标配有数据链,搜索雷达是选配),因此这种飞机并不如装甲完善的中/重型武直和A-10,不具备强大的低空突击战斗能力。它的第一作用,是在中空盘旋,用机腹吊挂的俯视雷达,搜索敌方派出的“杀人蜂群”,居高临下摧毁之;或给地面部队示警,由地面防空火力对付。

“陆侦-21”的出厂价(军方采购价)不到2000万人民币,使用2台涡桨-9发动机。涡桨-9虽说在1995年就取得民航的型号合格证,但由于翻修时间过短,军方一直没有采用。直到近年,“翼龙-2”无人机和“运-12新型军用跳伞训练机”曝光,说明涡桨-9“行了”。

涡桨-9虽然在可靠性上“行了”,功率还是太小。“陆侦-21”的思路,与2017年天津直博会上出现的“短尾隼”模型,有异曲同工之处。

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这两者都试图绕过美国V-22的“倾转旋翼时的安全性”这一难题,制造一种短距起降/比直升机更快速的载人飞行器。V-22只有两套螺旋桨叶,当这两套桨叶倾转时,飞机非常危险。“短尾隼”上,负责向上升力的(与地面)水平桨叶不需要倾转,平飞时的推力由另一套垂直于地面的桨叶负责。比V-22多一套桨叶虽然累赘,但由发动机舱“秒切换”动力输出的对象,比倾转桨叶要简单安全得多(而且桨叶的长度不必变化,V-22的桨叶是可伸缩的)。

“陆侦-21”的起飞模式为三种:

一,准垂直起飞(semi-VTOL):主翼两端的两台WJ-9,发动机舱近乎垂直于地面,两套主翼桨叶就像直升机的旋翼一样水平旋转,产生升力。同时,机头的共轴双螺旋桨旋转,产生少量的向前拉力(动力主要用于产生升力)。直升机最安全最常见的起飞方式,就是机头下倾/机尾翘起,一面向前慢滑,一面向上升起。此时“陆侦-21”就像直升机一样,在不到40米的滑行距离内,飞机离地。

二,短距起飞:涡桨发动机舱与地面的夹角不再是90°,而是65°,主翼两套桨叶和机头桨叶都开动(动力一半用于升力,一半用于拉力),在120米滑跑距离内离地。

三,全距起飞:机翼两端的两套桨叶的离合器脱开,不再有动力输入。两台涡桨-9的全部输出功率,通过机翼传动轴(图中#27)汇聚到“中央齿轮箱(#11)”,平均分为2份,经过两根“前送传动轴”,从飞行员座椅两侧传输到机鼻齿轮箱,分别带动机鼻的两套共轴螺旋桨。飞机动力全部用于产生“水平向前的拉力”。飞机向前开始滑行时,空气气流带动主翼两套桨叶自然旋转,此时“陆侦-21”就是一架“自转旋翼机”,可以在400米距离内超载起飞。

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垂直起降飞机有一条铁律,就是所有发动机必须联合工作(X-22A,V-22),或者索性只有一台发动机(F-35B)。因为即便是两台同款发动机,在每个瞬间,各自的输出功率都是有微小差别的,如果各自带动旋翼,那么飞机两侧的升力有那么一点不平衡,在有侧风的环境下容易出事故。更不要说万一在垂直起降时,一台发动机突然熄火导致瞬间侧翻。

在X-22,V-22上,这套“把全部发动机输出功率收齐,再平均分配出去”的传动连杆系统极为繁复,增加了成本和飞机的不可靠性。

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在“陆侦-21”我们这样处理:

每台涡桨-9发动机上有一台附属电脑,启动后,根据驾驶舱主电脑传来的指令,比如说“准垂直起降”时,附属电脑发出命令,每台发动机通过大轴,把450KW的功率分配给主翼桨叶,剩余的输出功率,这一秒可能是42KW,下一秒是43KW,不断在波动,没关系,不管三七二十一传输给“中央齿轮箱”。中央齿轮箱从两台发动机收到的都是微幅波动的功率,合并后传输给机鼻齿轮箱,产生水平拉力时可以忍受这两个波动值的叠加。

由于两套主翼桨叶都被450KW的功率带动,两侧的升力就基本平衡。假如半途A发动机突然出了故障,只能发出300KW的功率,那么B发动机也立刻响应,把传给B桨叶的功率减少为300KW。如果B发动机来不及减速,那就将错就错,把多出来的功率瞬间转推给“中央齿轮箱”,传送到机头去消耗掉。

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这样一来,从发动机舱延伸出来的机翼传动轴(图中#27)是单向输送的,输往“中央齿轮箱(#11)”的动力不必经过平分后再返回,节省了第二套传动轴系。

由于主翼桨叶和机鼻桨叶都是对称的两套,不论有无动力带动,桨叶旋转时只要保证相互反向,就能互相抵消扭矩,简化飞行操作。

在研发时,这三种起飞方式都验收合格,但部队使用中,30%是短距起降,60%是全距起降。因为在战地找到一段400米长的高速公路并不难,这两种起飞方式要安全简便得多。

为了尽量提高平飞速度,减少风阻,“陆侦-21”没有使用气泡座舱盖,缺点就是飞行员无法观察机尾范围。我们的解决办法,是在机尾装“后视摄像机”,具备红外功能,附带有后视AI芯片,能自动检查所摄画面,一旦发现不明飞行物出现,立刻提醒飞行员。飞行员也可以用语音指挥摄像机灵活翻转,聚焦细看某一方向。后视摄像机下面,挂有一支5.8毫米轻机枪,与摄像机联动,在后视AI芯片指挥下可以概略瞄准,射击后方飞来的飞行物。

(三)

“陆侦-21”内置的武器,是4挺QJG02式14.5毫米机枪,两个机翼近翼端处各安装2挺,避开机头桨叶。飞机高速平飞时,翼端桨叶也是向前旋转的(三套桨叶都产生拉力,飞机才能达到600公里/小时),此时机枪开火,需要用同步机构,保证枪弹从翼端桨叶的缝隙间穿过;如果是低速“空中大象漫步”,此时发动机不必全功率运转,输出的动力仅用于机头桨叶,翼端桨叶处于水平位置,“无动力自旋”,整架飞机就是一架大型旋翼机,飞行速度在180公里/时左右,追逐打击慢速自杀无人机,此时翼端桨叶不干扰4挺机枪的射界。

14.5毫米机枪,是苏联红军在二战中开发的另类枪族,由于装药量大,其打击威力接近于北约制式20毫米航炮,远远比12.7毫米重机枪要猛,在对越作战中解放军曾大量使用,射程达2000米,被昵称为“铁扫把”。但是其缺点,是比12.7毫米重机枪要笨重得多,步行步兵很难携带。

“陆侦-21”上的机枪,分为“左勾拳”和“右勾拳”,右机翼2挺机枪装钨芯脱壳穿甲弹,左机翼2挺机枪装普通曳光弹。打击“低慢小目标”时,用左勾拳足够了;打步战车时,用左翼机枪先做校射,根据曳光弹的指示校准后,用“右勾拳” 开罐头。

“陆侦-21”的机翼上也有挂点,通常只挂副油箱和电战舱,因为受翼端桨叶干扰,挂火箭巢的话不能随时发射。机腹的主挂点,可以挂一个500公斤的荚舱或鱼雷/中型空射反舰导弹。

“陆侦-21”的标配机腹荚舱,前部是俯视搜索雷达,后部装30枚CH-901巡飞弹(9公斤/枚)。雷达搜索到敌无人机的话,冲过去用机枪解决;搜索到敌地面软目标,躲远远地投放巡飞弹,巡飞弹下落后弹出小降落伞调整飞行姿态,随后自行飞行。

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CH-901从地面发射车发射时,最高速度150公里/时,留空时间120分钟,弹头 装有电子光学摄像机,对2公里范围内目标进行侦察并撞击爆破,可以用笔记本电脑遥控或者用AI技术使其自主攻击。如果从空中发射,威力会大很多。

“陆侦-21”能力薄弱,无法取代武直-10和武直-19,但比武直-11要便宜得多,大量装备陆航的话,可以把各款“专武直”从“警戒敌方自杀无人机”的枯燥繁重的作业中解放出来,专心做好武直该做的事。

本质上讲,“陆侦-21”就是一款“穿了外骨骼的羽人”。这套外骨骼呢,贵是贵了点,不过能挥动4挺“铁扫把”大风起兮突突个娘,也算不枉此生了。

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通宝推:夏侯,桥上,
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