五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】沉重的起飞 -- 晨枫

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家园 虚虚实实,实实虚虚嘛。。。美国人在F22上又讲了多少实话

我的观点是,看待飞机设计必须结合其研制背景、研制目标以及预定战术来考虑。

设计师其实是带着枷锁跳舞,在宏伟的目标和现实的能力间权衡各个指标的实用价值。对于中国来说,全面追求4S是没有意义的,战斗机的发展趋势就是F35替代F22。

所以说,不存在完美的设计。那些看似完美的设计,只是不让我们看到不完美的地方。

家园 贴在这里太可惜了,应该单独开一贴,看到的人才多啊

有一些想法,等你另外开一贴再写吧,这样或许能吸引更多的人参加讨论。期待。贴上的时候请通知一声。另外,如果需要贴新兵营才能放行,也请通知一声,我可以帮忙转版。

先说一点:米格-25/31和F-15在设计理念、气动技术和最后结果上都不一样,只因为两者有点相似就把他们扯在一起,就和把奥黛丽·赫本和凯瑟琳·赫本混为一谈一样,都是赫本,但绝对两回事。

家园 啊呀呀,一点点也不敢苟同啊

ATF时代或许没有网络战的说法,但早有这个概念。美国海军的NTDS数据链可是60年代就开始使用了。E-3没有这个东西,是因为技术不到家,而不是不想。JTIDS也在80年代后期开始低速使用了,研发早就开始了。ATF时代如果对网络战概念一点没有考虑是不可思议的。再说了,88年首飞的瑞典JAS-39就有简单的网络战能力。美国空军还没吃上猪肉,猪跑还是见过的。

关于超巡,分歧就更大了。超巡用于截击是60年代的概念,直到米格-31才实现。但米格-31的超巡和F-22的超巡根本不是一个概念。米格-31只有超巡能力,基本上没有超音速机动能力,只能大体飞直线。作为截击机,这没有什么问题,直线本来就是最短距离。但作为具有超巡能力的战斗机,具有超音速机动能力就十分重要,但这个能力只有推力转向才能做到,因为超音速飞行的激波锥把飞机“包络”起来,所有气动面都在低压区,使不上劲。这就是米格-31和F-22之间的本质差别。顺便说一句,超音速飞行的升力不是来自机翼,而是来自激波锥,可谓“乘波”飞行。

超巡对截击的作用没有异议,但超巡对攻势制空也是十分重要。步兵也是可以冲锋的,但冲不了几步就跑不动了。然而,机械化步兵可以长时间、远距离高速机动,这对于夺取战场主动权的重要性不言而喻。只有超音速冲刺能力的战斗机相当于只能冲锋的步兵,具有超巡能力的战斗机相当于机械化步兵,你说谁更有利于机动作战?

超巡对于逃脱来袭导弹的作用:导弹的发动机工作时间很短,大部分时间是靠惯性飞行,高机动飞行更是严重耗散能量;但飞机上全程动力飞行。超巡且具有超音速机动能力的战斗机的逃逸范围无疑远远大于传统战斗机。能够达到三倍音速和3万米高度的防空导弹早就有了,但打SR-71还是很难,就因为两个原因:1、拦截窗口很小,差一点点就到射程之外了;2、导弹相对飞机的剩余能量不足,相对容易逃脱。超巡的速度和高速没有SR-71那么变态,但机动性远远超过,还是有很大优越性的。

家园 赞成您的基本观点,但是某些地方尚有商榷之处

1、F22限于时代背景,最大的弱点可能就是数据链和网络系统。有新闻说,为了保证隐身功能,F22的数据链必须通过改进才能融入美军的网络战。F35作为网络战的节点,可能更为称职。

2、至于T50,我的看法是如今俄罗斯相当重视智能化程度,或者说是战术势态感知能力。

从这几届莫斯科航展来看,俄罗斯的航电水平还是进步很快,有中国、印度试验人机功效,有印度作为国际买办采购法国、以色列成熟设备(事实上,俄罗斯选择印度作为合作伙伴,主要的原因是印度采购敏感技术更加方便,激光惯导、隐形空速管等传感器等等,而中国并没有这些便利)。

举个例子,俄罗斯目前在开发智能空中加油技术,目前也只有美国做到了。这个能力和它的战术意义,对于学会空中加油不到15年的中国空军将是无法想象的水平。

3、隐形技术水平的比较,我没有一手资料。不过虽然这些年有些荒废,但是俄罗斯的隐形技术从苏联时期就得到大规模发展,所谓等离子隐身技术只是他们70年代的研究成果。

隐身技术是各国严格保密的内容,从国外的一些研究评论来看,苏俄的隐身技术水平至少不会落后于我们。2006年Bill Sweetman的评论可能不方便看到,这里附上2003年aviationweek的评论。

http://www.aviationweek.com/aw/generic/story_generic.jsp?channel=awst&id=news/081103top.xml

4、关于T50的整体评价,抱歉我在别的文章里骂过一些观点,不想破坏讨论气氛:)

这里,我只想这样简单评论,料敌从宽,呵呵,你说呢*_*

家园 矩形喷口技术难道很高吗?
家园 边角的密封不容易做

叶子板厚实,散热也不容易做。

家园 俺想高挂免战牌了:)

没有注意到我用到很多“可能”、“也许”的词眼吗?呵呵,自己先给自己找台阶下。

1、红外探测那段内容,强调的是苏联对相关技术的研究不会是太晚,并没有俄罗斯红外隐身技术很高超的意思。

燃烧室的低红外特征设计,相信F135/F136同样具备。F35改用喷口锯齿,难道能简单的说是倒退吗?

2、我以T50和I44喷口的相似性说明,T50沿用的可能是苏联七、八十年代在这方面取得的成果。

其实到现在,很多苏联时期的研究还是迷,并没有解开。比方说,等离子隐身可能是70年代设计用于3M25A洲际巡航导弹的成果,如今拿出来炒作不能排除障眼法的可能性。

从外界能得到的有限资料可以看到,早在苏联时期,俄罗斯在矩形喷口等方面进行了预研。最后选择其他的技术道路,只能说苏俄工程师与美国工程师遇到了不同的障碍,不同的限制。

而且这样的选择不能简单的归结于技术本身。我举美国购买R79旋转喷口的例子就是想说明苏联在某些方面有自己的一技之长,至少材料、密封早就不是苏俄应用矩形喷口的障碍。

2、引入冷气流降低红外辐射完全是我的猜测。我的想法是F117的提琴喷口,B2的红外隐身喷口,YF23的一维固定喷口以及F35的喷口锯齿是我们能够看到的典型红外隐身设计,其基本原理我理解是加快喷口气流与外围冷气流的混合。

至于T50或者I44如何实现冷气流的混合,设计细节不知道,但是外观来看还是有特别的地方。呵呵,这里我只能耍无赖了。

看看这个(不像是收敛喷口以增加推力的状态):

http://www.top81.cn/top81bbs/uploads/2010/02/27/1267273883_20585.jpg

再看看这个(这样的喷口不觉得奇怪吗?):

http://www.afwing.com/intro/mig/MIG/i42-4.jpg

什么结论,我不知道:)

家园 呵呵,俺这个拍脸党要被拍脸了。。。今天先睡了,明天再转啦

把T50和Su27混为一谈同样不可取呀,S47可能与Su27的内部结构更加相似。

米格-25/31和F-15的区别我是知道一点的,写这些纯粹是为了拍人,呵呵:)

超巡的意义明天再议。

家园 F-35的锯齿形喷口不是进步,而是退步

说简单了,就是降低成本的结果,对于降低红外特征有一点点作用,但比矩形喷口效果低。YF-23的红外隐身是另外一个机理:固定的矩形喷口本身有加强混合的作用,但喷口下有一个大型挡板,遮挡喷口,使下方的敌人不能直接看到喷口,但对上方的敌人效果下降。

至于“可能”,“应该”,我们只能讨论看得见的东西,看不见的“可能”是死无对证的。俄罗斯当然有技术特长,关键是我们不是在泛泛而谈,而是在谈具体的技术,要是有特长的话,就应该指出来,不是吗?

T-50图里的喷口就是收敛状态,没有看出什么特别;I-44的喷口有点奇怪,说明什么问题呢?

家园 T-50和苏-27有联系不等于混为一谈啊

等明天了……

家园 su-27在高空半油的情况下可以飞1.04M,

而且是带弹,这样看来,增加推力来达到有限的超巡不算什么难事。

同样歼八实现超音速只需要0.69的推比。而歼十需要0.8的推比就可以突破音速。中国新一代的战斗机要求一般就是不开加力达到0.8以上的推比。从这个角度上看,T50超巡是成立的。都关键还是航电才是战斗机的灵魂。俄罗斯到底如何?从它整个大系统的建设中,并没有赶上潮流。如果单机自动化水平达到相当高而缺乏必要的系统支持也不能说有优势。而本机的自动化水平在没有情报支援下就难发挥作用。

为什么认为俄罗斯航电没跟上?一是网络建设落后,导航卫星严重不足。预警机也不足,关键的是这些年俄罗斯没钱投进去。

关于T50的新闻中,有一条是关于印度的,印度的T50计算机和涂料要印度自己搞,那说明两个怀疑的地方,一是俄罗斯根本没能力搞涂料,计算机连印度都不满意。二就是根本就是忽悠印度的钱。或者两样都有。

其实涂料也不是万能。中国的消息是,目前的涂料有问题,有时候起到反作用。俄罗斯的到底如何我们不知道,但至少印度知道。要是行的话就不会有印度自己搞的说法。还有计算机,这个飞机的灵魂类的东西。印度要是看得上印度也不会自己搞。要知道印度的计算机能力和俄罗斯的差距至少也要用光年的距离来算。所以个人认为俄罗斯根本就没有好的计算机。而计划中的计算机应该还没出成果所以才有这样的新闻。

我认为,俄罗斯落后在航电上面。或者不会比中国好点,而且中国的计算机能力已经上去,而且中国投的钱和人力都多。所以我认为中国的四代或者在速度,机动等比不上T50,但系统能力,至少航电T50至少要好一点。因为中国强调的就是航电!

家园 俺对超巡的技术分析,欢迎指教!

呵呵,这纯粹是班门弄斧了,俺搬好板凳准备学习加挨砖了

1、超巡性能的比较

如果能够接受“导弹万能论”和“超巡和超机动性”的观点,那么比较T50与F22之间的超巡性能其实没有多大的意义。

超巡速度1.5M vs 1.6M? 超巡半径600km vs 750km?这些数字我随口说的。但是道理在那里,F22在不怎么能超巡的F35面前都沾不了超巡的光,单纯数字的比较有什么意义呢?

2、T50 vs F22/YF23

a)尾翼设计

回到T50的设计上来说,YF23、F22和T50的湿面积各为多少,我不清楚。可是T50的全动垂尾和平尾设计,面积似乎是小于F22的。按照过去尾翼占飞机阻力1/3的说法,T50并不吃亏。

此外,T50和F22一样尾翼被主翼面遮挡,矢量推力喷口(如果有,我还是不相信目前的T50做到了飞火发交联)也有减少尾翼动作的效果。

YF23的V型尾的阻力小,但是它的面积可着实不小。当年YF23如果采用与后来X32近似的尾部设计,超巡能力也许可以更进一步。

b)主翼设计

YF23对称菱形翼面比F22符合面积率,但是T50的翼身更加融合,而且平尾后置,表现不一定比F22更差。

c)后机身设计

我的理解还是没变,比较顽固,呵呵:)

T50是一种多用途战斗机,不可能无限制追求超巡性能。受到发动机推力的限制,T50要达到各种状态下理想的机动性能,必须尽量减少推力的损失,必须剪掉意义不大的死重。

在后机身设计里牺牲一定的隐身性能和减阻效果,只是四代机的一点遗憾而已,并不能否定T50本身的地位。

家园 不好意思,晨大你也上当了:Q

网络战的话题,仁者见仁,智者见智。苏联那套自动空情指挥系统+低速数据链能不能算网络战呢?

呵呵,俺又扯淡了

现在来正经讨论超巡的问题。。。

为了超巡的战术价值,我和很多同好开过大讨论。虽然没有把握说服朋友,但是俺还是立于不败之地的,因为俺手上有大杀器。

导弹万能论

我拿红外版R27/R77/MICA做例子,其实是引你上钩的,呵呵。

这些二三十年前的导弹设计的攻击对象顶多就是3代半战斗机,F22/F35/T50这样的新秀能够有效限制它们的攻击效能并不奇怪。这和雄猫遇上环礁这样的老古董没有本质区别,根本就不属于一个时代嘛。

MBDA在开发毫米波雷达/焦平面红外双模导引头,改进型海麻雀好像要配备半主动雷达/红外双模导引头。同时,流星采用冲压发动机,R77有一个改进计划也是用冲压发动机,AIM120D采用抛射弹道和二次点火发动机(好像不是什么新技术?)。这些技术是为了应对未来威胁设计的,同理,四代机的对手不能局限于三代机和配载的武器系统。

换句话说,我认为未来导弹的发展快过有人战斗机的发展,因为只要有飞行员的存在,战斗机的机动能力就不可能无限制提高。

超巡和超机动性

其实我俩观点的差异在于,对超巡和超机动性指标定义的理解上不同。我是狭义理解超巡的,并不否认能量机动优势。

四代机为了实现超巡,发动机的推力必然强劲,气动设计也需要平衡优化。结合矢量推进技术,战斗机在各个状态下的机动性能肯定比三代机有质的提高,与米格31的超巡状态下机动性有着本质区别。

但是这些都是实现超巡的副产品而已,把躲避三代机载导弹的能力归功于超巡的设计指标其实是荒谬的。

多说一句,我对超机动性的理解不是过失速机动那样的天外飞仙,而是大部分状态下能胜三代机一筹。

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至于攻势制空,我的理解是超巡意义并不大,红外辐射的问题没有办法解决呀。出路只有结合低空战术设计来考虑了,问题是飞机受的了,人受的了么?

家园 呵呵,晨大开始挖坑了。。。

开玩笑啦,隐身技术很多问题值得一谈:)

限于所学到的东西,在具体原理、技术细节方面,我确实没有能力作进一步分析。所以就当我的一些看法是策论和扯淡好了:)

1、关于F35的锯齿喷口设计,大家通常的看法这是F35降低成本的设计。俺的看法不完全是这样(抱歉这里我又要耍无赖了,不过这要怪罪美国了,很多隐身技术的细节,要么是虚虚实实,要么是秘而不宣)。

红外隐身技术中喷口设计只是其中一个环节,外界肉眼看的到得环节,单单看喷口形式来评价红外隐身是不靠谱的。

有资料显示,F118燃烧室采取了低红外特征设计,具体如何,请咨询美国空军和通用电气:)同样F119/F135/F136也有相当的设计。换句话说,这是一个系统工程。F35的锯齿形喷口比F22的矩形喷口效果低,不等于F35的红外隐身性能低于F22,不能得出为了降低成本的结论。

扯句题外话,F35采用圆型喷管和锯齿形喷口的原因,我猜测有几点:

a)避免推力损失。尽管F135/F136推力非常强大,但是F35需要执行的多种作战任务使它不能为所有任务都专门优化,推力是绝对不能浪费的;

b)克服死重。由于需要兼容垂直起降机型,F35对于死重问题相当敏感。内部弹仓的死重无法避免,但是喷口则是能省就省;

c)F35并不追求超巡能力,截击任务可以由F22代为执行,矩形喷口跨音速时产生的减阻效果毫无意义;

d)有朋友推测是为了实现与垂直起降型号的通用性,R79那样的垂直起降喷口截面就是圆形。从这个角度看,可以说是节省机型研发成本。

2、关于红外隐身技术,这里摘抄一些评论,仅供参考:

http://www.plaaf.net/html/39/n-139.html

“在研究喷管的匹配时,也要考虑雷达隐身,由于尾喷管的高温是红外辐射源,还影响到红外隐身。F117和B-2的发动机都是不加力的,所以它们的二维尾喷管的面积也是不可调的,可调喷管会使雷达隐身困难得多。例如在机身与喷管界面上有各种不连续性,在喷管打开或关闭时,轴对称喷管的鱼鳞片会出现搭接或有间隙存在,成为雷达波反射源。

为解决这些问题,F-22采用了矩形的而不是轴对称的喷管,喷管出口唇为V形,喷管的活动部件与后机身界面采用锯齿形和雷达掩蔽装置等措施,起到了良好的隐身作用。

JSF设计也采用了类似的措施,但洛克希德·马丁公司的JSF X-35已取消了尾喷管上的雷达掩蔽装置。

值得指出的是,由于喷管是一个压力容器,轴对称喷管的强度重量比高,且易于冷却,而矩形喷管则在重量等方面处于不利地位,同时喷管的可调是通过移动侧板之间的上下斜板来实现的,增加了泄漏的可能性,从而降低推力系数。因此,从发动机的角度来看,有必要寻求既有好的隐身性又能保留轴对称喷管结构的方案。因此新飞机与排气系统进一步从隐身角度的匹配仍将是今后的研究方向。

这里的关键是改进喷管设计,在这方面近年的进展是广泛采用收扩式喷管,在喷管出口与喉道面积的调节上采用的仍是单参数调节方式,今后将采用一种全面的"双参数喷管"设计,根据工作条件的不同,其不加力推力可提高2%~4%。

在红外隐身方面,用掩蔽的方法来降低红外辐射的效果是有限的,目前的趋势是采用改进喷气流混合方式以尽快降低高温喷气流的温度,这一点与民用发动机降低噪声有些类似,不同的是一个是降低喷气流温度,另一个是降低喷气速度。将民机上的办法用到军机上,要求改进喷管的可调节性以及对调节片的充分冷却。波音的JSF X-32方案的尾喷管就采用了低温长尾喷管方案。

无论是高性能还是低可探测性喷管的许多难点都与可调面积喷管控制有关,因此,近年进行了用射流技术控制喷管的研究,其中大部分是针对矢量喷管,也有针对喉道面积控制的。初步结果表明该技术是有前途的。”

3、红外隐身的意义

个人认为,红外隐身很重要,但目前其在整体隐身性能里的地位并不高。红外波段易为大气吸收,这决定了红外探测/跟踪作用距离较为有限,且依赖于气象条件。

a)对于地面红外探测

低空/超低空突防可以有效限制地面红外探测设备的工作距离,B2那样依仗隐身能力的突破战术在未来的空战环境里并不可取。

b)对于空中红外探测

目前红外/激光技术还无法做到对中远距离空中目标的测距,红外探测/跟踪只是作为反隐身辅助手段,主要对抗的是近距空中目标。而且,喷口的红外隐身效果对于迎面威胁并没有多少意义。

c)对于红外制导导弹威胁

对于当前的导弹技术,喷口红外隐身的重要性已经大大降低了。中波焦平面红外热成像导引头的普及,提高了全向攻击能力。可预见将来对抗红外制导导弹,可靠的方法还是“导弹逼近传感器+机动摆脱+激光干扰/致盲+反导弹导弹”。

家园 俺的挨拍文发到这里了。。。呵呵,欢迎指教

http://www.ccthere.com/article/2748101

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