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海空雄鹰-浅析我国海军新型舰载机  

2010-07-11 19:23:09|  分类: 航母专题 |  标签: |举报 |字号 订阅

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海空雄鹰-浅析我国海军新型舰载机 - 小飞猪 - 小飞猪的博客

 网上流传可能是我国新型舰载试飞的图片,注意尾锥下的尾钩

近日,网络出现了可能是我国海军新型舰载机的图片和视频,甚至有网友给出该机的编号歼-15,这标志着我国新型舰载机已经进入了试飞论证的阶段,这标志着我国海军向着组建航母编队的目标又迈出了坚实的一步。

从照片来看,该机采用了与苏-33相近的三翼面布局,机头增加了伸缩式空中加油系统,为此将座舱前的红外搜索与跟踪系统右移,机翼明显有折叠的标志线,表明机翼可以进行折叠以节省飞机的停放空间,为了便于飞机的在甲板上起降,尾锥明显缩小,最让人兴奋的就是尾锥下面那个阻拦钩,我国陆基飞机一般用阻拦网来阻止飞机滑出跑道,所以如果加阻拦钩肯定是舰载机。

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歼-15和苏-33的布局相近

   首先说下气动布局,歼-15用了与苏-33相近的三翼面布局,这个没什么好奇怪的,第二代苏-27也就是T-10M/-10K/-10V这几个型号采用的是三翼面实际上来源于上世纪80年代中央流体研究院和苏霍伊设计局对提高苏-27大迎角性能所做的联合研究,一开始,中央流体研究院提出加大边翼面积,从而提高旋涡强度,对机翼气流进行更有效的补充,提高升力,推迟分离,但这样做会带来一些问题比如;增加飞机的抬头力矩,降低飞机在中等迎角范围的空气效率,增加飞机的结构重量等,也就是飞机边条翼的增加有限度的,所以中央流体研究所提出了为T-10M增加前翼的方案,也就是我们现在看到的三翼面的第二代苏-27系列,对于苏-33来说首先它加大了机翼,面积从62平方米增加到68平方米左右,还有就是增加了前翼,前翼和边条共同作用来增加旋涡的的强度,这就好比鸭翼增加了边条,根据相关资料,增加了边条的鸭翼可以更加明显的增加大迎角时的升力,这是因为边条增加了鸭翼本身的大迎角时的升力,由于旋涡得到加强,其对机翼气流补充也更加有力,也就是对机翼涡的有利干扰也增强,从而提高了升力,降低了阻力,并且降低了机身及机翼的气动载荷,也可以降低飞机的结构重量,加装的前翼与数字化电传操纵系统相配合,让苏-33的纵向稳定度放宽到15%平均气动弦长,远大于苏-27的5%,因此可以进一步增加飞机的升力,提高飞机的机动性能,为了进一步提高飞机的升力,同时降低边条翼增加带来的飞机中等迎角范围内的空气动力效率下降的问题,苏-33增加了前缘襟翼面积,后缘布置单缝襟翼和襟副翼,不但可以提高飞机的升力,还可以在中等迎角飞行中同时偏转机翼的前后襟翼来提高飞机的空气动力效率。从这里我们可以看出中央流体研究院和苏局都认为难以通某一种技术手段来实现战机性能的全面提高,因此综合了多种措施来对飞机进行改进,从这个角度来说歼-15采用三翼面布局实际上是非常正常的事情。

 

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 前翼和边条共同作用,来提高飞升力,增强飞机的机动性能

     对于歼-15来说,其与苏-33不同的地方在于苏-33在研制的时候受限于当时前苏联的技术水平,机载设备比较落后,其采用了SUV-33火控系统仍旧是苏-27上面的SUV-27的改进型,仍旧是采用单向低速的数据总线,只是综合了攻击和导航两个系统,信息综合和自动化程度较低,座舱显示仍旧以传统的指针式仪表为主,飞行员战场态势感知能力较低,机载雷达也是后者采用的NO01雷达的改进型NO01K,重量高达500公斤左右,性能比较有限,不能使用R-77E主动雷达制导空空导弹及空地/舰导弹和对地攻击精确制导弹药,,尽管苏-33外挂点由苏-27的10个增加到12个,但是其实际作战能力并没有得到多大的提高,还有就是由于飞机根据上舰的要求,对部分结构采用了加固和防腐等措施,导致飞机空重增加,但发动机推力并没有增加,因此导致飞机的机动性能有所下降。尽管前苏联有过对苏-33进行升级的计划,也就是苏-33MK项目,但是由于前苏联解体后的经济不振,俄罗斯改进苏-33的必要经费,加上现有苏-33机队规模偏小,使用成本较高,因此俄罗斯海军近来决定用米格-29K替代苏-33,以节约使用成本。

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 苏-33的航电系统比较落后,缺乏多用途能力

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不具备发射主动雷达制导空空导弹的能力 

   我国通过上世纪873等系列航空电子系统项目,已经掌握了第三代作战飞机联合式航空电子系统技术,更先进的第四代以综合处理机为核心的航电系统也在研制之中,与之相配套的玻璃化座舱、数据链也得到较大的发展,因此可以重新架构歼-15的航电系统,即以GJB298A数据总线为联合式航空电子系统,以及采用广角平显和座舱多功能显示器的玻璃化座舱,从而提高系统综合程度,实现信息的综合处理和共享,并向飞行员进行统一显示,从而有效的提高飞行员的战场态势感知能力,机载火控雷达方面,我国出口到巴基斯坦的KLJ-7型火控雷达,上视探测距离105公里,平面探测距离超过120公里,重量只有120公斤,那么根据雷达探测距离公式;探测距离与天线直径、发射增益呈正比,在KLJ-7的基础上更换更大的天线、发射机就可以有效提高雷达的探测距离,并将重量控制在200-300公斤左右,配合国产霹雳-12型主动雷达制导空空导弹。同时由于KLJ-7具备较好的多用途能力,包括拥有合成孔径、多普勒锐化等空地模式,可以得到高精度的分辩率,可以有效的支持空地/海精确制导武器的投放,这样就可以让歼-15具备较好的多用途作战能力,根据我国现有的经济实力,未来航母的吨位可能在6万吨左右,因此舰载机的规模可能比较有限,这样出于降低后勤保障、训练支援等方面的难度和费用出发,航母显然要维持单一的舰载机型号,这就要求战机具备较强的多用途作战能力,以应付多种威胁和执行多种作战任务。

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国产飞机在航电系统有大幅度的进步,图为FC-1战斗机的全玻璃化座舱

   从照片来看歼-15原型机仍旧使用的AL-31F发动机,估计这是为了降低原型机试飞的风险,后期型还会换装备国产涡扇-10发动机,如果能够把推力提高到130-140千牛级,同时配合先进材料的使用,如加大复合材料的使用比例,以降低飞机的空重,就会增加飞机的推重比,提高飞机的起降、飞行乃至整体作战性能,我们知道在如果在赶快起飞重量一定的情况下,空重的降低,意味着飞机载荷提高,从而增加了飞机的航程、滞空时间和武器挂载能力,而推重比的增加会增加飞机的加速、爬升、SEP及稳定盘旋等能力,有利于飞机紧急起飞,外推拦击线,从而扩大编队的防空半径。

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涡扇-10将是J-15的动力系统 

     笔者注意到歼-15和苏-33一样,配备了空中加油系统,如果歼-15的性能指标与苏-33相近的话,那么苏-33在配备6枚R-27中距空空导弹和4枚R-73近距空空导弹,其作战半径可达1150公里,在距母舰250处可以巡逻2个小时,歼-15似乎并不需要空中加油系统,并且如果我国未来航母采用滑跃甲板的话,似乎无法使用空中加油机,因此可能歼-15会采用伙伴加油的方式;即一架飞机挂载空中加油系统吊舱为另外一架飞机进行加油,这样的做的很大程度在于提高飞机在空地攻击时的作战半径,特别是滑跃起飞最大起飞重量受限的情况下,可以让飞机多载弹而降低飞机载油,从而增加飞机的攻击作战能力,这也表明我国海军的确比较重视舰载机的多用途能力。

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 歼-15可能会有这样的伙伴空中加油系统

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美国海军也使用伙伴式空中加油系统

 我国航母舰机一体化作战系统协调试验正在进行的喜讯未落,歼-15频繁试飞的佳音紧接而来,可以相信我国海军航母编队的面世的那一天已经渐行渐近!

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注:

参考资料;

1、战斗机气动布局设计

2、国外舰载机发展回顾

3、本文配图来源于网上,权利归原作者所有

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