主题:【原创】无军徽亮相的中型战斗机粽子(上) -- TopGun
本文分两个部分:
一, 南昌的启发和南昌的遗憾
二, 国外的启发
另外,本文后半部分中,有些国外方案的图片很大,可以点击图片看大图。
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一, 南昌的启发和南昌的遗憾
中国人民解放军军徽上的“八一”,指的就是八一南昌起义。1927年8月1日在南昌发生的这件事情,产生了中国工农红军,然后是八路军、新四军,和现在的中国人民解放军。
南昌有已经兢兢业业奋斗了几十年的航空工业。南昌创造性地开发出中国第一种两侧进气的超音速强击机强五、创造性地开发出全世界最小的超音速袖珍战斗机歼12“空中李向阳”。另外,南昌的K-8教练机不但装备了很多国家的空军,还在埃及建立了组装生产线。
南昌在隐身战斗机的研究上,尤其对现在的中型隐身战斗机开发非常有启发。
1,南昌的启发
开发出强五、歼12的传奇式飞机设计师陆孝彭,曾经主持过轻型隐身战斗机的研究。我虽无缘读到这位南昌航空工业的英雄所主持撰写的三册《第四代轻型歼击机研究报告》,却从一篇相关的介绍文章中,看到南昌的研究对中型隐身战斗机的开发极具启发性。
A, 启发一:飞机结构减重
结构减重对中型隐身战斗机至关重要。恰恰在这一点上,南昌有独到的优势。
南昌歼12“空中李向阳”袖珍战斗机为了减重作了大量的工作,这些经验对中型隐身战斗机的开发是非常值得借鉴的:
http://wenku.baidu.com/view/b20b010f52ea551810a68713.html
我在TopGun:【原创】(中)粽子缺少一样最宝贵的东西中,批评粽子在总体设计上虽然非常需要创造性,却缺乏创造性。其中的关键原因之一,就是中国发动机的技术水平和推力有限,导致中型隐身战斗机要有创造性的总体设计来减轻结构重量。而南昌对轻型隐身战斗机的研究和袖珍战斗机的开发经验,给出了在气动布局之外的另一条减轻结构重量道路,而且这是南昌曾经成功走过的道路。
B, 启发二:外挂隐身武器
南昌当初研究的是轻型隐身战斗机。因为轻型机的确太小,实在无法布置内置弹舱,南昌创造性地提出了外挂隐身武器的方案。
根据当时的武器情况,南昌的方案是:
http://wenku.baidu.com/view/b20b010f52ea551810a68713.html
不要以为这个想法老土,美国的想法与南昌不谋而合。美国洛马公司设想在F-22基础上开发的FB-22隐身战斗轰炸机,就有外挂隐身对地攻击武器的方案。
下图是FB-22的想象图,其中机翼下外侧就是直接外挂隐身对地攻击武器。图中的相应文字注释是:挂在低可探测挂架上的JASSM(联合空对面防区外发射导弹):
下图是FB-22的另一幅想象图:
虽然南昌提出的在现有导弹上使用隐身复合材料涂层的方案隐身效果有限,但是我们可以根据这个思路研制专门的隐身导弹,就像美国的JASSM隐身导弹那样。
南昌的这个想法对中型隐身战斗机的价值在于,中型隐身战斗机的弹舱容量有限,可以用这种方式在不增加弹舱容量的前提下提高携弹量。这个方法也省去了使用隐身武器吊舱导致的额外重量。
南昌的这个想法甚至对J-10B这样的准隐身战斗机也很有价值。J-10B虽然采用了很多隐身手段,却毕竟是在J-10A基础上改进,所以没有弹舱。如果J-10B采用南昌的想法,可以大大缓解没有弹舱的问题,即使外挂武器,也具有一定方位上较强的隐身能力。
除了上述两个启发外,南昌的研究还有全向推力矢量喷管、飞机隐身涂层、飞机敏捷性等方面。但限于上述介绍文章篇幅有限,无法得知更详细的内容。
2,南昌的遗憾
A,我们本来可以有一架优秀得多的中型隐身战斗机
虽然南昌有上述创造性的研究、有诸如飞机结构减重等对中型隐身战斗机极为关键的经验,中航工业却将开发中型隐身战斗机的项目直接指派给了沈阳个别单位。
如果中航工业让各个相关单位拿出中型隐身战斗机方案进行竞争,然后择优选取,我相信我们现在看到的会是一架优秀得多的中型隐身战斗机。
有人会提出南昌,还有类似的贵州,其开发中型隐身战斗机物质条件不足。但这不是摒弃他们于门外的理由。因为物质条件可以创造,尤其是像目前中航工业在全行业内搜集资金然后指派沈阳开发的情况。
有人会提出南昌以及贵州这样的航空单位,其综合实力无法完成中型隐身战斗机的开发。但这也不是摒弃他们于门外的理由。因为这种综合实力正可以通过开发中型隐身战斗机而建立起来。这既包括可以通过人员流动,以开发中型隐身战斗机招募优秀人才;也包括相应体制和组织的建设;还包括上面提到的物质条件的创造。
苏联的做法也可以供我们借鉴:当初开发图-160轰炸机时,虽然米亚西舍夫设计局已经不具备独立开发战略轰炸机的实力,却仍然参与了方案竞争。结果是米亚的方案获胜。考虑到米亚无法独立开发获胜的方案,图波列夫设计局成为此方案的主要开发者,结果就是图-160轰炸机。所以南昌这样的单位无论如何都不应该被摒弃于中型隐身战斗机开发的门外。
B,成都本来可以有合格的竞争者
有人说,为了防止成都一家独大,必须扶植沈阳。但是沈阳早已不是能与成都比肩的竞争者。正是这个不合格的竞争者无法完成竞争的使命,才造成了成都一家独大的趋势。比如当初解放军开发第三代战斗机,就是成都J-10战胜了沈阳的J-13方案;再比如解放军开发隐身战斗机,是成都J-20战胜了沈阳那个被俄罗斯忽悠出来的三翼面方案。如果现在仍然以所谓防止成都一家独大为借口,直接指派项目、提供资金来扶植沈阳,只能使沈阳个别单位躺在天上掉下来的资金和项目上继续其抱残守缺、固步自封的老路。关于沈阳个别单位的那个被俄罗斯忽悠的三翼面布局,请参考TopGun:【原创】粽子的三个忧虑味道
而无论南昌还是贵州,都具有在资金和项目注入的前提下跃升为成都真正竞争者的潜力。即使是不经过竞争而是直接指派,也应该给他们一个机会,而不是给已经获得了大量机会但却无所作为,导致成都从小到大,直到现在居然有一家独大的趋势的沈阳个别单位。
所以目前这种直接指派沈阳个别单位开发中型隐身战斗机的作法,不但是南昌的遗憾,也是中国航空工业的遗憾,也是中国科技进步的遗憾。
C, 科技进步、国家利益、民族利益
中国在航空领域科技进步本来可以更快,因为正如A中所说,我们本来可以通过良性竞争拿到一架更好的中型隐身战斗机。
中国航空领域科技进步的中远期前景也受到影响,因为正如B中所说,中航工业直接指派沈阳开发中型隐身战斗机,对整个中国航空工业的战略布局是不利的。
科技进步,是直接关系到中国国家利益和中华民族的民族利益的。所以这个南昌的遗憾、中国科技进步的遗憾,不但是直接的遗憾,也是长期的遗憾。
二, 国外的启发
1, 瑞典
瑞典继SAAB-39鹰狮之后,正在考虑后继的中型隐身战斗机开发。下图是SAAB公司透露的FS2020方案:
这个方案对中型隐身战斗机的最大启发就是其对空中优势和对地攻击任务的兼顾方式。
执行空中优势任务时,飞机可以在一个格斗导弹弹舱内和两个中距离导弹弹舱内携带两枚格斗导弹和四枚中距离导弹。此时飞机可以超音速巡航,并且是完善的隐身外形。
执行对地攻击任务时,飞机可以外挂大型对地攻击武器。
下图中可见FS2020的三个武器舱。机身下面前布中间部位的绿色舱门,表示可以挂两枚格斗导弹的弹舱;机身中后部侧下方的左右两个绿色舱门,表示两个各挂两枚中距离导弹的弹舱:
一个有趣的地方就是这个方案的格斗导弹弹舱。格斗导弹因为最好先锁定目标再发射,所以弹舱应该安置在使格斗导弹导引头获得较大视野的地方。但是这个方案因为飞机较小只能将格斗导弹弹舱置于机身下,于是便尽量将其靠前布置,以减少前机身对导引头视野的遮蔽。当然,最好是有办法使格斗导弹在不降低命中率的前提下在导引头锁定目标前就可以发射。
下图是FS2020的格斗导弹弹舱:
当然,FS2020的气动外形还没有定型。下图中,FS2020似乎在机身下有一个隐身的保形吊舱。这个吊舱既可能是武器舱,也可能是油箱。类似的,其机翼下也有隐身的吊舱:
超音速巡航的FS2020的进气口似乎倾向于使用具有创新外形的DSI,下图是SAAB公布的几种DSI外形:
2, 苏俄的鸭式布局方案
之所以说苏俄而不是俄罗斯,是因为俄罗斯主要在吃过去苏联的老本。我也不认为俄罗斯目前有实力去推进这些项目。但是这些项目却值得拿出来为我们作参考。
下面这个鸭式布局方案应该可以实现比瑞典的FS2020更小的超音速阻力,因为其前翼的安装与主机翼处于同一平面。成都J-20威龙也是如此。但是J-20威龙另外还有边条,而此方案没有。下面是这个方案的三视图,图中发动机喷口之所以下偏,是为了表示方案要使用推力矢量:
3, 苏俄的“闪电II斯基”方案
“闪电II斯基”是我给这个方案起的绰号,因为其采用了常规布局,类似F-35闪电II。但是这个方案与F-35闪电II最大的不同,是“闪电II斯基”以空中优势任务优化,而非F-35闪电II那样以对地对海攻击任务优化。下图就是“闪电II斯基”:
图中可见,“闪电II斯基”最引人注目的地方是其武器舱。“闪电II斯基”利用从前机身两侧向后延伸,用以安装平尾的巨大尾撑来布置内置武器舱。武器舱前部是格斗导弹弹舱,与瑞典FS2020类似,尽量前置;武器舱后部是中距离导弹弹舱。
为了完成空中优势任务,“闪电II斯基”尽量减小飞机尺寸从而减轻重量。下图是想象中的“闪电II斯基”与F-35闪电II的个头对比:
下图中可见“闪电II斯基”的机翼平面形状和其他一些细节:
4, 美国和无垂尾方案
这是麦道公司竞争失败的方案。竞争的胜利者是洛马的F-35闪电II。但是麦道之所以失败,并非是因为这个无垂尾的气动布局,而是因为其短距离起飞、垂直着舰的动力系统问题。
麦道方案的垂直着舰动力系统中,升力风扇的动力来自主发动机的燃气。这导致升力风扇的排气中有高温燃气混入。美国海军陆战队在极端情况下,要求飞机在两栖攻击舰甲板上发动机开车待命。而麦道方案在此极端情况下,不得不将混有高温燃气的升力风扇排气吹向甲板,从而导致甲板过热而产生危险。正是因为这个原因,麦道方案被否决。但是这个方案的总体气动布局与动力系统的这个问题无关,仍有参考价值。
下图是麦道的无垂尾方案:
图中可见这个方案可以说是没有垂尾。下图显示了其尾部的情况:
这个方案的方向安定性和方向控制来自于诸多控制面的综合作用和推力矢量。其中诸多控制面的综合作用包括机翼上的襟副翼、平尾的综合偏转。
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🙂【原创】无军徽亮相的中型战斗机粽子(上) 152 TopGun 字6809 2012-09-17 11:12:13
🙂【原创】(下)一些启发和一个遗憾
🙂看到雅克的前朝遗物了。。。。 jimzhangzhang 字123 2012-10-07 14:05:57
🙂这个方案似乎有个很独特的设计,背后大概 2 TopGun 字1067 2012-10-07 15:29:44
🙂具体解释一下雅克的设计: 3 TopGun 字731 2012-10-07 18:21:13
🙂这张照片差点笑喷:) 4 潮起潮落 字231 2012-09-29 23:29:38
🙂记得一年前都某一帖,咱曾经问过晨大 1 ST中国实话 字121 2012-09-28 12:31:54
😁我只是外行之言,不作数的 晨枫 字0 2012-09-29 23:30:13