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战机世界各系特点(悄悄的进化,中国歼二十战斗机不同阶段的不同变化和产量)

2023-01-23 18:10:05      小编:网络整理      我要评论

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战机世界各系特点(悄悄的进化,中国歼二十战斗机不同阶段的不同变化和产量)

悄悄的进化,中国歼二十战斗机不同阶段的不同变化和产量

前言:2011年1月11日12时50分,编号2001的歼20验证机在全世界的注视一飞冲天,飞行三转之后于13时10分降落,成都黄田坝机场周围欢声震地,鞭炮齐鸣,国内各大新闻网站以同步视频直播了试飞过程,大约2:20分,美联社关于歼20原型机试飞的新闻刊登在网站上,立即占据了世界各大媒体的醒目位置,引起的震动超出了绝大部分人的想象,成为军事航空界最耀眼的明星,突然现身的歼20验证机给了当天正在北京人民大会堂的美国国防部长盖茨一巴掌,这位美国国防部长前段时间还声称中国一时还造不出隐形战斗机,他亲自向领导人询问歼20试飞的事,得到的回答是这只是正常工作而已,从这天起,歼20隐形战斗机就正式亮相了。

一:2001号验证机

2001号歼20原型机还只是一架完成度不超过70%的验证机,首飞不需要进行难度较高的飞行,起落架无需收放,只需要平飞,测试发动机运转正常、电传飞控系统正常,把飞机稳定地操纵返回就完成了任务,首飞之前的5、6、7日,2001号歼20原型机就连续进行的3次滑行测试,至少2次打开了减速伞,抬起了前起落架,测试证明飞机的起落架与跑道中心线基本保持平行,没有发现发动机火焰的状况,意味着没有漏油、大故障出现,基本的气动外形是没有重大障碍,为首飞奠定了条件,首飞成功就表明已经完成了大部分工程研制阶段,接下来进入试飞设计定型阶段,以发现设计制造缺陷,再加以改进。

试飞项目包括验证飞机技术性能和飞行品质,测试11大类子系统的战术性能,包含了数十个新系统、数万个零部件,任何故障都有可能导致严重后果,三代机需要试飞2500,如果以一架原型机每月试飞10架次要21年,如果有5架原型机5年就够了,四代机应用了许多新技术,F-22就用了9架原型机花了8年飞了3600架次,歼20也有9架原型机,分成两批,第一批次是718项目技术验证机,共有3架,称为00批次,机身编号是200开头,分别2001号、2002号、2003、2004号,2001号只是用于测试简单的飞行性能,不装备雷达,设计特征是鸭式布局,边条翼、双发、全动双垂尾、DSI进气道、腹鳍加弹仓,从外观、细节,内部设备的隐身设计都经过计算机计算,美国人认为这是一架完全按照F-22隐身设计的原则设计的隐身战斗机。

2012年3月10日出现的2002号验证机就有了很大的改动,亮相时是没有座舱盖的,机首上部的空速管被移动到了机首顶端,这是为安装机载雷达做准备,2002号验证机的试飞“非常忙”,在2月进行了低空机动测试,5月又进行了高空高速测试,以获得高级飞行参数,验证飞机的整体气动特性,10月又装上有源相控阵雷达,在未来的一年中主要测试雷达性能和武器系统,2003号歼-20验证机在2012年10月亮相,但没有试飞,只是待在厂房内用于地面静力测试,之后就消失了,验证机的飞行测试在2013年结束,开始进入根据飞行测试得到的参数改进阶段,2013年9月,2004号验证机出现,其实就是用2002号验证机改装的,只是为了测试新项目就改了机号,2001号到2004号验证机完成三年试飞后,就可以原型机阶段了。

二:2011号原型机

原型机是01批次,一共有6架,以201开头,从2011号至2017号, 这个批次意味着歼-20进入了一个新的发展阶段,2001号和2002号类似于洛克希德公司和诺斯罗普公司用于竞标美国空军ATF项目的YF-22和YF-23工程验证机,01批次的歼-20则类似进入工程制造阶段的F-22原型机,工程验证机的作用是验证设计概念的可行性。原型机就是针对工程验证机在试飞中出现的问题改进的,制造原型机标志着设计概念可行,整个项目开始从验证试飞阶段朝着定型试飞阶段发展,歼-20首架2011号原型机于2014年3月2日中午12点首飞,2011号在气动布局上变化不大,说明2001和2002号原型机的基本气动设计是成功的。

外观上最明显的变化是换上了与F-22相同的银灰色隐身/伪装涂装,喷涂方式与F-22、F-35相似,2002号验证机只是使用了密闭蒙皮缝隙的墨绿色底漆,2011号则刷上有镀银薄片的聚氨酯导电吸波涂料,外观熠熠生辉,翼面涂装由边缘和内侧逐渐过渡,垂尾内侧,边缘与内侧交界处贴有黄色的吸波新材料,这不但更有战斗机的气势,也证明了隐身涂料技术有了新的突破,另外一个变化是机头下方多了一个和F-35相似的钻石状光电跟踪系统,具有红外成像、跟踪和激光测距、指示功能,使得歼20具备了对地精确打击能力,此外机头两侧的大气数据传感器和光电监视告警系统位置也改动了,机头两侧多了一个双六边形舱盖,进气道两侧增加了告警天线探头,主轮整流罩和机尾尾撑也增大容纳新的传感类天线,座舱内衍射平视显示器改为无边框的一体化屏幕。

2011号远看虽然和2002号验证机差不多,但近看就有了巨大的变化,主翼、鸭翼、进气道、腹鳍、弹仓都进行了不显山不露水地优化修改,首先是主翼和鸭翼间的边条翼从曲线改成直线,从外凸式尖拱型改为边缘平直的三角形,三角形边条后段略展宽,面积基本不变,后掠角长细比略减。进气道口和鸭翼间的小边条翼被取消,原因是可以减少气流影响,减少飞行阻力,省却了两个涡流的复杂飞控还减了边条对隐身的不利影响,说明2011号减弱机动性的要求而增强了隐身和超音速巡航要求,验证机上下边缘平行的进气道唇口形状也改成了不平行,向下倾斜约10°,与机头侧面棱边基本平行,进气道侧面的棱边被取消,加宽了进气道横截面,

进气道增加了覆盖隐身屏蔽格栅的六边形辅助进气口和附面层排气口,进气道入口的格栅栅条平面向前倾斜,鸭翼下附面层排口排气口栅条平面则向后倾斜,这样改动后DSI进气道鼓包周边的阻力气流可以更好的流走,还能改善大迎角时的涡流,只是损失少许隐身性能,2011号的尾翼和鸭翼都为隐身进行了切尖处理,减轻了机翼气动扭转和翼尖失速、抖振,改善了大偏转角下的操纵性能,鸭翼翼展略有增大,增加大迎角配平能力,改善尾流状况和震颤,,翼尖切角后锐角变为钝角,减轻了周向散射,雷达反射截面积从0.01m2降低到0.001m2,鸭翼翼根和转轴采用的梯形头内嵌入优化衔接结构,翼根前尖端逐渐向内倾斜收缩,以遮挡正前方和侧前方入射波,

进气道结合段削尖处理降低了鸭翼偏转时进气道侧向的雷达反射截面积,全动垂尾根弦缩短,翼面积也减小,降低气流对垂尾的俯仰和横向力矩影响,主翼基本不变,但沿铰接边缘法向倾斜布置的襟副翼作动筒变小,2002号验证机作动筒尺寸较大,不足以将作动筒包进薄机翼,但2011号解决了28MPa压力级液压机构问题,作动筒尺寸达到F-22的水平,同时襟翼加宽,内侧切角,这样气动阻力更小,腹鳍向外侧移动避免与襟翼触碰,也避开机身和发动机喷气的干扰,使得腹鳍更靠近翼下外洗流场,大迎角时提供了额外的低头力矩以抑制上仰,腹鳍还加长了一些以屏蔽尾喷口,两则尾撑向内加宽,顶端延长,曲线更平缓。

2001 和2002号验证机使用类似F-22战斗机的一体化无框式座舱盖,这种座舱盖全向视野和雷达反射面积上有优势,但透明件要足够的强度就要加到足够的厚度,不但重量重,还很难使用反应速度更快的穿盖弹射技术,只能使用反应慢的抛盖弹射方式,2011号改为带内侧支撑框的变厚度座舱盖,有效减少结构重量,舱盖顶部加装了一组线状微爆索,弹射时微爆索将座舱炸成均匀碎块让飞行员及时弹出,逃生几率上升,这个设计和F-35战斗机基本一样,座舱盖虽然增加了加强框,但仍然是一体成形的,这一点和采用两段式座舱盖设计的苏57明显不同,不过奇怪的2011号仍然保留了原来了抛盖设计的火箭推力装置。

其他的改进有铆钉、螺钉内埋固定,取消了机首空速管,取消了减速板,减去了液压机构和安装空间,表面开口舱盖、弹仓门和起落架舱门由多组锯齿形改为简单的单个锯齿形,减少了前起落架舱门反射的爬行波在侧弹舱门产生干涉波,前起落架舱门加强筋大幅简化,弹仓尺寸也有加大,主要口盖、天线窗口边缘安装了吸波结构贴片,减速伞舱也从2001和2002号的在全动垂尾前面移动到两个垂尾中间,几乎整个埋入两台发动机中间的凹槽,总体来看,2011号就是歼-20的最终形态,以后的气动外形和结构不再修改,进入全面技术冻结阶段。此后的2012号-2016号基本相同,没有有太大的改变,只是2015年1月露面的2017号原型机水平尾翼稍作修改,座舱盖变高,座舱镀了金色吸波膜,微爆索形状也有所变化,2015年12月的2101号设计细节和2017号完全一致,这是正式的量产型,

三:A状态歼-20

2016年12月8日,78271号至78276号等6架歼-20量产型出现在沧州,这个机身编号意味已经正式服役,2016年3月,歼-20正式公开,并在在2018年1月开始进行实战化训练,当然不是服役就了事,还要让部队掌握运用方法,摸索飞机的性能特点,总结经验,编写训练大纲和使用条例,与厂家交流改进飞机性能。这批量产版歼-20属于A状态,也就是使用的是AL-31F发动机,特征是尾喷管调节片呈宽窄交错非均匀排,在歼-20设计之初就预定要使用150千牛推力发动机,但当时中国仅有120千牛推力的AL-31F发动机可用,不得不研制新的涡扇-15发动机,这是风险很大的方案,歼-20研发工作非常顺利,但涡扇-15发动机就不是很顺利,为此只能先装AL-31F发动机,

歼-20拥有世界战斗机中最大的4.5x2x0.7米弹仓和10吨油仓,机身长达20米,机头直径超过1米,机翼面积接近70平米,迎风面积比苏-27还大,这会产生巨大的阻力,要是其他战斗机飞得慢,滚转慢,掉速就是常态,但歼-20在使用AL-31F发动机时,飞行动作却不慢,也不迟钝,飞控系统非常精确,编队飞行几乎不用微调,从平飞转向垂直爬升非常利索,鸭翼、边条和主机翼同时出现低压水汽,爬升加速性能和苏-27相当,机头指向、滚转角速度比苏-27快,甚至比苏-57快一倍,直线加速、稳定盘旋、爬升紧急侧转弯、水平飞行转90度垂直爬升并不差过任何一种三代机,无论是超音速还是亚音速的飞行品质都可以说完美。

虽然比歼-10大一倍,但是机动性完全可以媲美歼-10,而且这只是在12.5吨推力,推重比只有8的情况下完成的,歼-20之所以有这么强的机动性是来自优秀的气动设计,歼-20战斗机的鸭式布局是鸭翼和主翼在同一平面,水平间距比歼-10战斗机的的近距耦合鸭式布局拉大了几乎一倍,中间还有边条翼加强,依靠进气道将机头和鸭翼的距离拉大,尽量减小机头涡流和鸭翼涡流之间相互干扰,歼-10战斗机为了达到跨音速高机动,特别注重增升,鸭翼和主翼面积相当大,最大瞬时盘旋角速度达到30度/秒,这带来一流的格斗性能,但也因过于跨音速增升能力,加上推重比不足,加速和爬升能力差了点,

歼-20采用升力体设计,宽大的机身平飞时可以产生20%的升力,升力系数高达2.3,比F-22高出0.5,这个指标世界无出其二,机动时可以产生30%的升力,大迎角时甚至可以到70%的升力,美国F-14战斗机也采用升力体设计,在机体比F-15战斗机笨重,发动机比F-15战斗机落后的情况下超音速截击性能却比F-15强悍,也使用升力体设计的苏-27战斗机航电重2.2吨,载油9.4吨,飞行性能几乎和航电重600千克、载油5.1吨的F-15战斗机相当,如果歼-20采用采用推重比10,推力180千牛的涡扇-15发动机就更无敌手了,但涡扇-15发动机仍末成熟,研发进度频频被推迟,配装AL-31F发动机的歼-20可用载重只有6吨,而发动机推力达到180千牛的F-35可用载重达10吨。

四:B状态歼-20

在涡扇-15发动机配装前迫切需要一款推力更大的发动机,随着国产涡扇-10发动机的成熟,歼-20也换上了尾喷管调节片呈宽窄一致均匀排列的涡扇-10发动机,这是AL-31F发动机和涡扇-10发动机最明显的区别,涡扇-10有六款改型,最大推力的是155千牛涡扇-10G,只有涡扇-10G才能使用会造成推力损失的锯齿状尾喷口。2011年,涡扇-10B发动机推力已经达140千牛,2014年,中航工业在此基础上研制推重比接近10、推力150千牛的涡扇-10G发动机,涡扇-10G发动机有7级高压压气级,有先进的数字控制系统,虽然涡扇-10G发动机在推力上赶上了F-22战斗机的F-119发动机,但这是牺牲发动机寿命为代价换取的,涡扇-10系列发动机寿命水平一直不高,发动机单晶叶片工作不久就会出现裂纹甚至断裂,

涡扇-10G为了达到了155千牛的推力只能强行涡轮转速,自然也降低了发动机叶片寿命,F-119发动机的寿命高达12000小时,AL-31F发动机也达4000小时,涡扇-10G只有500小时,不过涡扇-10G发动机研发简单,消耗经费很少,涡扇-15发动机也正在紧张攻关,更换动力后还必要修改整机的气动布局,改动程度会相当之大。涡扇-15发动机会带推力矢量技术,推力矢量技术已经在歼-10B推力矢量验证机上得到了展示,这种360度全向推力矢量技术动作每秒钟可达60度,最大偏转角度15~20度,重量轻,臂大,效果好,大角度偏转时外露面积小,阻力小,操纵功率小,对快速机动有极佳的好处,也能及时改出失速和螺旋,未来换装涡扇-15和推力矢量技术后飞行性能会大幅度提升,这时的歼-20就是B状态,

歼-20战斗机正在大批量列装,在中国空军口碑非常好,连美国空军也认为歼-20战斗机是与F-22战斗机比肩,唯一能对F-35战斗机构成重大威胁的武器,歼20战斗机的生产线从2016年开始运行,初期年产量会控制在10架,用于试用阶段,随后的年产量可以提高到24至36架,以这个年产量计算,至今生产出了100-150架,数量上完全压倒了美国空军现役F-22战斗机,众所周知,F-22战斗机只生产了187架就关闭了生产线,还决定在2023财年退役33架,加上任务执行率只有50.81%和用于国内训练的,实际能用只有三十多架,歼20的高速生产周期至少维持5-7年,之后转为小批生产补充消耗,到2030年基本完成生产,预计产量是200-300架。

五:展望

歼-20是中国航空工业的奇迹,从出方案到服役仅仅用了9年,从首飞到装备仅仅用了7年,美国F-22则用了13年,在单座型服役三年后:双座型又开始试飞,创造隐身战斗机研发、生产、服役最快的世界纪录,而且进展快并不代表匆忙,歼-20同样完成了数千架次试飞,科目之完整之复杂不比美国F-22少,随着生产的成熟,歼20的改型潜力也非常大,总产量最大极限估计能达到500~600架。

联袂曝光:歼-20B和运-20B电子战机来了,跨时代战术谁堪敌手

近日,空军接连发布多部宣传片,用丰富生动的画面描绘了未来的空中主战装备,其中“歼-20B”和“运-20B电子战机”首度现身,带给外界极大震撼。这是中国航空工业在先进空中平台领域推陈出新的基础上,再接再厉带来的未来机型,这些机型的出现,也在印证中国空军的远大抱负,不仅仅是追赶那个全球霸权,而是要超越并最终登上世界巅峰。

歼-20B引导3架无人机的画面引发外界高度关注

去年10月份,社交媒体上首次出现歼-20双座改进型号首飞的重大消息。随着时间的演进,更多更清晰的资料不断流出,这个型号得到最终证实。按照中航工业的一贯命名习惯,外界将这款双座歼-20称为“歼-20B”,不过在实际用途方面却引发了很大争议。毕竟在“歼-20B”问世前,全球隐身战斗机都没有发展出实体双座型号,导致外界对于“歼-20B”用途的认识模糊不清,主要的猜测有4个方面的应用。

“歼-20B”引领了五代战斗机发展方向

首先是双座教练机。从四代机开始,由于单座型号操作复杂,新手飞行员很难适应,因此出现了专用的双座教练机,比如说为F-16A准备的双座F-16B,为歼-10系列准备的双座歼-10S,针对歼-11B的歼-11BS等。这种前后座都拥有控制权限的设计,使得四代双座教练机成为新飞行员接受教官传授经验的绝佳平台,同时也能用于简单的对地攻击。各国在采购四代机时,实际会一并采购单座和双座教练型。比如我国早年买到的苏-27SK和苏-27UBK,以及近日因为坠机引发关注的印度海军米格-29K和米格-29UBK。对于五代隐身战机来说,早期虽然可以通过选拔精锐飞行员的方式试装,但大规模部署阶段还是要面临训练问题,双座“歼-20B”的出现也就理所应当了。

少见的苏-27UBK和歼-11BS齐飞场景

其次是双座多用途战斗机。在四代机发展历程中,美制F-15E是个非常特殊的型号,这款在1986年服役的双座多用途战机,是人类航空历史上第一次真正融合战斗机和轰炸机特性的尝试,代表了当时美国航空工业的世界顶尖水平。之后,俄制苏-27参照F-15E发展了类似的苏-30系列,国产歼-16其实也属于苏-30的后续发展特殊型号,并且都大获成功,证明了单座空优战斗机改进成双座多用途战机的合理性。再加上美制F-22A隐身战机,曾有一款被称为FB-22的衍生型号,设计理念与F-15E有些类似,因此,“歼-20B”其实是隐身时代歼-16的说法,也得到部分观点认可。

F-15E引领了多用途战机发展潮流

再次是双座电子战机。2021年9月的珠海航展上,国产歼-16D横空出世,打破了美军EA-18G在战术电子战机领域的垄断。从之后官方报道歼-16D与歼-20、歼-16混编作战演练来看,歼-16D也确实执行反辐射、电子干扰、频段保障等任务。不过,歼-16D毕竟只是一款非隐身四代机,在隐身时代似乎有些落伍,因此,“歼-20B”将作为新一代歼-16D,可与歼-20完美搭配。特别是随着五代机智能化水平大幅提高,雷达、供电、航电等系统也会愈发先进,双座隐身电子战机的设计思路也非常具有吸引力。

歼-16D也需要更优秀的隐身平台加持

第四是双座无人指挥机。上述三个猜测都是建立在四代机发展经验的基础上,路径清晰、思路合理,无非是新加入了隐身元素,但无人指挥机则截然不同。全球航空工业进入隐身时代后,最大变化是隐身弹舱的出现,相比于之前外挂弹药的做法,隐身弹舱在保证战斗机隐身性能的同时,极大地限制了载弹量以及机载弹药尺寸。美制F-22A通过修改AIM-120C/D尺寸,最多只能内置6枚,歼-20虽然有后发优势,弹舱尺寸更大,但后期最多也不过装载6枚霹雳-15。至于大尺寸对地、对海攻击武器,除非重新设计,否则很难装进深度有限的弹舱中。事实上,在现有科技水平下,仅仅通过修改歼-20设计根本无法解决这个问题,但无人机却可以实现。

歼-20暂时只能搭载4枚霹雳-15

上世纪80年代,苏联防空军发展新一代米格-31拦截机用于国土防空。当时,米格-31一度被赋予“小型预警机”的称呼,显见其卓越的雷达、航电带来了很强的空中引导、指挥能力。之后,美制F-35也沿用了这种做法,内在本质没有变化,但新的信息化技术叠加后,总体水平却比米格-31有了质的飞跃,这也正是隐身战机发展成无人指挥机的技术基础。毕竟无人机不是什么高科技产物,美苏在冷战时期甚至连反卫星战斗机项目都已上马,与无人机的联动自然也曾尝试过。但当时的通讯技术有限,网络传输速度、带宽等无法满足瞬息万变的空情变化,反应延迟带来的致命危险使得这种尝试没有多少价值。

高度信息化是五代机引导无人机作战的基础

然而,这几个问题在40多年后的今天都已得到解决,无人机由信息化战斗机引导下作战,在技术上的封印已经被打破。近日,在CCTV-7的军事栏目中,赫然出现了一架“歼-20B”引导三架飞翼隐身无人机作战的景象,进一步证实了“歼-20B”的具体应用方向,已意味着全球军事航空的新时代已经来临。从技术上说,中国并不是第一个提出类似发展计划的国度,美国F-35和俄罗斯苏-57在“歼-20B”问世前,都公开了各自的无人机联动方案。其中,F-35是与多款中轻型无人机联合,苏-57则是与重型无人机联合作战。相比之下,“歼-20B”虽然公开的时间最晚,但技术跨度最大,可以说是开创了新的时代。

“歼-20B”推动隐身战机进入新的发展领域

在36年前服役的美制F-15E,引导了此后数十年间全球战斗机的多用途发展潮流,从中国歼-10到俄制苏-27,甚至是不太知名的瑞典“鹰狮”,都积极开发四代半多用途型号。如今在美俄隐身战机发展偏向保守,一直以单座型为平台的情况下,中航工业结合自身在无人机、信息化技术方面的特长,推出了技术上更加激进的“歼-20B”。相比于美俄的单座设计,双座型的最大好处显而易见,多出来的后座飞行员,可以指挥、调度、支援、起降伴随的无人机群,不仅技术更具可能性,而且配属的无人机群数量也更多,对未来战机发展的意义必将超越F-15E。

歼-10系列的巅峰之作——多用途歼-10C

1952年的朝鲜半岛上,美制F-86和苏制米格-15成为空战主力,也宣告当时各国大量装备的旧式螺旋桨、早期喷气式飞机已经落伍。1978年,随着美制F-15A战斗机加入美国空军,书写多年传奇故事的米格-21、米格-23以及F-4、F-5战斗机,都在一夜之间成为陪衬。2005年,美制F-22A开始形成战斗力,非隐身战斗机自此逐渐退出舞台的中央。每次诞生跨时代的战斗机,都会颠覆原有的空中力量形势,甚至会深刻影响世界格局。如今,“歼-20B”虽然尚在襁褓之中,但隐身母机指挥无人机群的战术理念,完全可以演进发展成为包含无人加油机、无人侦查机、无人反辐射电子战机、无人侦察机、无人轰炸机等在内的无人机作战体系。这种名为一机、实则一群的新型战斗构成,足以对普通隐身战斗机形成碾压。

这样的机群构成还谈不上完善

相比于需要花费这么多笔墨描述的“歼-20B”,“运-20B电子战机”就要简单很多。按照官方展示的模型,“运-20B电子战机”是以运-20A为基础,换装国产大推力涡扇-20发动机形成的运-20B为平台,并在机头等部位增设雷达舱和电子对抗天线的最新改型。可以说,“运-20B电子战机”的诞生,本质上与运油-20没有区别。很少有人意识到的是,像“运-20B电子战机”这种规格的大型电子战机,远比大型加油机、大型预警机更稀罕。哪怕是2022年,连巴基斯坦都能维持9架中型预警机的当下,真正装备有战场监视、通讯、防干扰等能力的大型电子战机,并保证成体系运转的其实也只有美国一家,连俄罗斯都已经实质性退出,中国则是唯一的追赶者。

“运-20B电子战机”的外部特征非常明显

从体系作战的角度上来说,“运-20B电子战机”与“歼-20B”的组合,进一步揭示了未来空中力量的发展趋势和基本构成。这两者之中,一个是填补关键空白,另一个是划时代突破,两相结合带来的空中战力叠加,将彻底改写未来空中力量格局。不知不觉间2022年已经快要过去,中航工业甚至是中国军事工业在这一年间,也取得了不小的建树。更重要的是,我们的空中力量已从一个苦苦追赶的后来者,逐步演进成为引领发展的先行者。

战机的使用寿命有多长?能否延寿关键看这几个方面

战机是一个国家重要的空中力量,但是和人一样,也拥有其自身的“寿命”。当战机达到规定的“最高服役年限”时,是退役?还是延寿?成为了非常重要的现实问题。

对战机而言,是否延寿通常出于以下几个方面的考虑

首先是研发一款新机少则10年、多则20年,甚至更久。在新机没有形成战斗力的情况下,为确保空中力量,防止出现“青黄不接”的战斗力空隙,对现役战机“延寿”就成了最优的选择。

其次,是对一定程度上拥有不可被替代的战机进行“延寿”。比如:俄罗斯的苏-25攻击机和美国的A-10“疣猪”攻击机。自1975年首架“疣猪”服役以来,该类战机平均服役已达40年以上,美空军先后喊了数十年要将其退役,但至今仍在继续服役。究其原因,只因它是美军现役的唯一专业攻击机。

最后是经济方面的因素。对于具有自主研发能力的国家来说,另起炉灶推出新型战机的研发成本、维护费用和使用成本远比升级现役战机高的多。在现役战机好用、适用的情况下,对现役战机进行“延寿”通常被视为优选方案,即便是“财大气粗”的美空军,也依然存在这样的问题,B-52“同温层堡垒”战略轰炸机和B-2“幽灵”隐身战略轰炸机并存,就是最好的例子。

战机都是通过哪些方式进行“延寿”的?

战机的“延寿”其实是一项极其繁琐的工程。但从“延寿”的过程来看,大同小异,都是在查验论证、测试等基础评估后,量身为其开展大修、翻新或者进行改装。

先行开展工程调查和可行性论证。这是确定一架战机能否延寿、是否有必要延寿的首要环节。它需要设计、制造和使用部门进行详细调查和论证来确定战机的状态,包括对机体结构、机载系统、推进系统、航电系统、线路布局等进行一次深入摸底和诊断,这相当于给战机进行一次全身的“体检”。

只有经过这样“体检”测试以后,才能进行战机“延寿”计划的制定,同时确定成本、实施策略、装备方案、方式方法和配套设备等一系列问题,并从作战需求考虑,该型战机是否要增加新任务、新载荷等。

是不是所有战机都适合“延寿”呢?

从战机“延寿”的实践过程来看,有些国家对战机的改进升级并不“感冒”。这些战机的特点就是表现出“力不能支”。所以,无论是低能高龄机还是低能低龄机,出于作战方面的考虑,如果能力不够,一般不会被允许“延寿”。

所以,对于一款战机来说,是否对其延寿取决于相关投入“是不是值得”,维护成本的高低也在考量之列。

其次就是在某些关键环节上受制于人。像伊朗空军的F-14战机,因受到美国的长期制裁,相关零部件无法更新升级,再加上伊朗自主研发生产能力相对薄弱,导致伊朗的F-14损失一架少一架,随时面临全面退役的风险。

当战机退役以后,又将何去何从呢?

每一款战机都有属于它们的退役时刻,不可能一直无限期的服役。当一款战机退役以后,往往等待它们的结果便是直接送入墓地。

对于一些性能依旧不错,且数量庞大的战机来说,直接送往“飞机墓地”就显得有些浪费,“废物再利用”成为另一种全新的“延寿”方式。

#头条创作挑战赛#

灵巧战隼,三代机先锋上——军用飞机/战斗机/美国F-16战隼

本文主要介绍美国著名的F-16“战隼”战斗机,全文约2150字。

军迷界、网络上,关于F-16战斗机的资料、文章和故事不计其数,多少军迷都拜倒在“石榴姐”的石榴裙下。

本文上篇从发展概况、主要特点、服役状况、实战应用、机史轶事和基本性能等方面,对F-16战斗机做一个简要的全景描绘。下篇则着重对F-16家族庞大的衍生型号做简要介绍。篇幅有限,可能有误,欢迎军迷朋友斧正。

作为一个军迷、航空迷,你对F-16了解多少?

F-16“战隼” Fighting Falcon

发展概况

F-16“战隼”(Fighting Falcon)是美国通用动力公司1970年代为美国空军研制的单发单座中型战斗机,主要用于空战,也可用于近距空中支援,是美国空军的主力机型之一,也是世界上很多国家空军的主干力量。

1971年1月,美国空军正式提出“轻型战斗机”(LWF)计划,与当时研制中的F-X重型制空战斗机(后来发展为F-15)搭配使用。多家公司参与竞标,通用动力公司提出YF-16方案,诺斯罗普公司提出YF-17(后来发展为F/A-18)方案。

1974年2月2日,YF-16原型机首次试飞。1975年1月,美国空军宣布YF-16胜出。1976年12月,生产型F-16A首次试飞,1978年底,F-16A开始交付美国空军部队使用。

难得一见的照片,YF-16和YF-17比翼齐飞

冷战后,美国空军对军机的需求量下降,通用动力公司于1992年12月宣布将F-16的生产线卖给洛克希德·马丁公司。洛克希德·马丁公司接过大旗继续生产。

2005年3月,美国空军正式接收最后一架自用的全新生产的F-16战斗机,这也是第2231架F-16战斗机。此后,新生产的F-16全部用于出口。F-16的生产与改进工作一直持续至今,出口至20多个国家和地区,生产总数超过4600架,被誉为“国际战斗机”。

主要特点

F-16C三视图

F-16采用单发、单垂尾、腹部进气的常规布局。机翼为中等后掠角切尖三角形,前缘有可随迎角和马赫数变化而自动偏转的襟翼,后缘有2/3翼展的襟副翼。从翼根前缘沿机身两侧向前延伸形成S形大后掠角边条翼。水平尾翼根部与机翼处于同一水平面,有比较明显的下反角。后机身腹部安装有两片腹鳍。

进气道、起落架结构清晰可见

机身采用金属半硬壳式结构,外形较为短粗。机头截面呈扁圆形,略向下垂,下视角15度,驾驶舱采用一体式气泡形座舱盖,视野良好,座椅呈向后30度倾斜设计。

圆润饱满的气泡形座舱盖,给飞行员无与伦比的视觉体验

机体中部的翼身融合设计使机身与机翼圆滑过渡,提高了升阻比,增加了机身强度和内部容积。翼根整流罩尾部设置开裂式减速板。

F-16在总体布局上采用了随控布局中的“放宽静稳定度”技术。与常规的静稳定设计相比,气动力中心略向前移,在速度为M0.9时静稳定度略为负值,而在速度为1.2马赫时为8%。配合首次采用的四余度电传操纵技术,配平阻力减小,整机机动敏捷,操纵灵活。 

结构材料以传统的铝合金为主,约占80.6%,另外钢材占7.6%,复合材料占2.8%,钛合金占1.5%,其它材料约7.5%。

F-16是第一种集边条翼、翼身融合、放宽静不稳定度设计、电传操纵系统和一体式水滴形座舱盖等新技术于一身的第三代战斗机,引领世界第三代战斗机的技术发展潮流,空战性能和综合作战性能较以往的战斗机大幅提高。

服役状况

F-16在美国空军和其他25个国家和地区的空军服役。

截至2011年9月,美国空军F-16C/D在役971架,其他国家空军2401架。其中,以色列362架,埃及220架,土耳其216架 30架已订购(授权土耳其航太工业公司组装生产),韩国180架(KF-16C/D,授权韩国航太工业公司组装生产),希腊132架 30架已订购,荷兰102架,丹麦78架,挪威72架,比利时60架,阿拉伯联合酋长国80架(F-16E/F),约旦36架,巴林22架,新加坡62架,泰国61架,波兰48架,智利46架,葡萄牙45架,巴基斯坦34架 44架已订购 增购36架,意大利34架(租用),委内瑞拉24架,印度尼西亚12架(含6架已封存),阿曼12架,中国台湾150架(F-16A/B)。

美国空军“雷鸟”飞行表演队的F-16C

巴基斯坦空军装备的F-16B

台湾地区空军装备的F-16A,宝贝疙瘩

以色列空军装备的F-16C,沙漠涂装

实战应用

1981年6月7日,以色列空军出动F-15、F-16战斗机,企图秘密摧毁伊拉克的奥斯拉克反应堆。6架F-15和8架F-16先以密集队形超低空飞过约旦和沙特阿拉伯,期间全部保持无线电静默。进入伊拉克境内后,F-15打开雷达负责警戒,F-16则加速爬升搜索目标,目标锁定后高速俯冲,向反应堆圆顶投掷了16枚炸弹,其中14枚命中目标,成功摧毁反应堆。投弹后F-16迅速爬升至12000米高空加速逃离,与F-15会合,经空中加油,最终全部顺利返航。

基本性能(F-16C Block30/40)

尺寸数据

翼展:9.45米

机长:15.03米

机高:5.03米

机翼面积:27.9平方米

机翼后掠角:40°

机翼展弦比:3.20

重量数据

空机重量:8665千克

正常起飞重量:12295千克

最大起飞重量:19185千克

最大机内油量:3160千克

最大外挂重量:6800千克

飞行性能数据

最大平飞速度:1460千米/小时(海平面)

M2.0/2125千米/小时(12239米高度)

实用升限:15240米

限制过载: 9g/-3g

最大爬升率:254米/秒

作战半径:700千米

最大航程:1820千米

转场航程:4000千米

动力装置

1台通用电气公司生产的F110-GE-100涡轮风扇发动机,单台最大推力76.3 千牛,加力推力128.9 千牛。

机载设备

1部AN/APG-68雷达,拥有精确的夜间攻击能力, AN/ALQ-184(V)2型电子干扰吊舱,SKN-2400惯性导航系统和夜间红外瞄准吊舱(LANTIRN)等。

武器

机炮:

1门M61A1“火神”20毫米6管机炮,备弹515发。

导弹与炸弹:

9个外挂点:左右翼尖各1个,左右翼下各3个,机腹下1个,可挂载:AIM-7“麻雀”空空导弹、AIM-120先进中距空空导弹、AIM-9“响尾蛇”空空导弹、AGM-65“小牛”空地导弹、AGM-88“哈姆”反辐射导弹等和JDAM、JSOW、WCND、CBU、GBU系列炸弹。

最后欣赏一组高清大图

矢量发动机让战机如虎添翼

矢量发动机

众所周知,战斗机的迭代更新,其根本的标志就是发动机的升级换代。四代和五代战机的标志,就是逐渐用上了矢量发动机。一款好的发动机能够极大幅度地提高战机的飞行速度和机动能力。相反,一款战机应用到的航电系统科技性能再先进,制造工艺再精细,发动机若OUT了,那么它的整体综合性能也是不能完全发挥出来的。

矢量发动机的多种喷口状态

那么什么是矢量发动机呢?先看看三代机以前的普通发动机,其喷嘴是轴向向后不能够变换方向的。如果战斗机需要做出一些高难度动作,必须要结合垂直尾翼和机翼的调整才能完成。矢量发动机简单的理解就是推力转向技术,即发动机的喷口可以径向全角度转向,摆脱了飞机的机动和操控主要由气动布局提供的局限。矢量发动机可以让战斗机轻而易举地完成短距起降、翻滚、横滚等动作。

如果把发动机的喷口缓缓地向下倾斜改变,矢量发动机的推力就会分解成两个力,一个是向后的推力,一个是向上的升力。这两个力的矢量和就是矢量发动机喷口的功率大小。这就是矢量发动机推力作用的原理。

矢量发动机喷口斜向下可额外提供升力

1970年代中期,美国率先在F15战机上做了推力矢量试验。发现其降落距离可以由原来的2260米降低到420米,充分显示了矢量技术在起降时的优势。

一般的三代机它的迎角不会超过30度,超过了将会进入一种失速的状态。在失速状态下,飞机的控制极其困难。装备了矢量发动机的战斗机,由于具有了过失速机动能力,在失速状态下即使在迎角达到60度甚至更大,飞机仍然有控制的能力。由于有了这种推力矢量技术,从而拥有极高的空中优势。矢量发动机技术又分为多少类呢?

多元推力矢量发动机

多元推力矢量发动机就是轴对称技术,此技术应用最典型的就是俄罗斯的“苏”系列战机。多元推力矢量发动机最大的特点是发动机尾喷口和发动机是球形铰链接,喷管可在径向360度全范围偏转,能给飞机带来非常好的机动性。多元推力矢量发动机机动性能十分强悍,可以最大限度地利用发动机的功率。

喷口可在径向全方位变化的多元矢量发动机

二元矢量发动机

二元矢量发动机喷口由圆形改为四方形,只能沿发动机轴心上下偏转,左右向不能偏转。美国F-22是第一种采用这种模式矢量发动机喷管的第五代隐身战斗机。二元矢量的技术最大优势在于隐身性能好,能遮挡喷气式发动机的涡轮叶片且可以降低红外特征,降低后机身阻力。

二元矢量发动机喷口由圆形改为四方形

矢量发动机能够通过发动机喷口的变化对战机产生不同方向的推力,使战机在执行任务时有更多更大的力量调节驱使其变化姿态,机动性和爆发力大大增强。我国歼-10B

我国的矢量发动机战机

装备的是三维矢量发动机,增强了全方位对飞机操控的能力。而且其发动机自身的质量比其他普通发动机还要轻上不少,更加减少了战机的负担。

战术机动

装备了矢量发动机,可以说能让战机拥有神奇的魔力,它能做出许多人们难以想象的动作。典型的有眼镜蛇动作

普加乔夫眼镜蛇特技示意图

——1989年6月的巴黎航展上,前苏联著名试飞员维克多尔·普加乔夫第一次在全世界面前表演了一种类似眼镜蛇出击时的激动动作,震惊了全场。从此这个机动动作拥有了一个举世闻名的名字——普加乔夫眼镜蛇。在这个机动过程中,飞机首先抬起机身,然后后仰到110度~120度,形成短暂的机尾在前,机头在后的平飞状态。然后机头迅捷地向前压下去,恢复到原来的水平状态。这个特技动作看起来简单且炫酷,但是在世界上能够做到的却极少。因为在这一过程中,飞机处于极难操控的状态——失速中。如果在实战中运用,当对方追的比较近时,突然采取此特技动作,对方来不及反应,很可能就会冲到你的前面。从而创造难得的歼敌战机。

矢量推进技术是一项综合性很强的技术,它的研发需要尖端的航空科技作为保障,反映了一个国家的综合国力。矢量发动机在我国四代机上的成功运用,意味着我国在弥补发动机短板方面有了新的突破,中国与其他国家存在的技术差距越来越小!

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