主题:【原创】无军徽亮相的中型战斗机粽子(上) -- TopGun
本文有如下二个方面:
一、 无军徽亮相
二、 技术
另外,本文中很多图片是大图,可以点击图片看大图。
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一、 无军徽亮相
成都J-20威龙首次亮相时,垂尾上是耀眼的中国人民解放军军徽。下图是J-20威龙的2001号原型机照片:
与之成鲜明对照的,是沈阳粽子首次亮相时,没有了中国人民解放军的军徽。下图是粽子的31001号原型机照片:
为什么J-20威龙一亮相就有八一军徽呢?因为这是中国人民解放军通过成都、沈阳等中航工业的单位竞争后,最终决策装备的第四代隐身战斗机。
为什么粽子在亮相时没有八一军徽呢?因为这是中航工业自己以外贸的名义,在中国人民解放军没有确实装备意向的情况下,自行开发的中型战斗机。
二、 技术
1、 从弹舱看粽子如何近距离格斗?
粽子的弹舱在机腹下,下面的照片中用绿色方框显示出了处于半开启状态的弹舱:
图中,弹舱门处于弹舱的左右侧边,向下、向侧边开启。每个弹舱门有铰接的两片,图中处于下面的那一片弹舱门通过连杆与弹舱内机身结构连接,以保证开启与关闭过程中两片门联动。
以图中站成一排的人腿部为参考,这个弹舱的尺寸可以携带中距离空战导弹执行超视距的中距离空战。当然,这个弹舱也可以携带对地攻击武器,但我们目前不知道弹舱的深度,尚无法判断能携带多大的对地武器。
但是这个弹舱明显不利于使用近距离格斗导弹。
一是因为近距离格斗导弹在发射前最好提前伸出其导引头锁定目标。而粽子的这个弹舱位于机腹下面,即使当粽子进入近距离格斗时打开弹舱伸出格斗导弹,导弹的导引头也被前机身遮蔽了很大的视野。而这个被遮蔽的视野正是异常关键的前上方视野。
二是因为近距离格斗导弹是滑轨发射方式,与机腹弹舱中中距离导弹的弹出式发射方式不同。
基于这些考虑,目前以空中优势为关键任务的隐身战斗机,无一例外地,都有专门的格斗导弹弹舱。下面三张照片分别显示了J-20威龙、F-22猛禽、T-50的格斗导弹弹舱:
下图的两架J-20威龙中,左侧的一架J-20部分开启了位于前机身侧面的格斗导弹弹舱,右侧的一架J-20其相应弹舱处于关闭状态;二者正可以对照:
下图是F-22猛禽打开格斗导弹弹舱伸出格斗导弹的样子。(照片中地勤正在测试辅助动力系统,其喷火的辅助动力系统喷口与本文内容无关):
下图是俄罗斯T-50的格斗导弹弹舱,其中绿色箭头显示可能的弹舱开启方式:
但是粽子应该没有这种格斗导弹弹舱。下图是粽子前机身侧面的特写,在这里应该没有格斗导弹弹舱:
F-35闪电II也是隐身战斗机,却没有格斗导弹弹舱。这是因为F-35是美国空中力量中以对地攻击为主的战斗机,包括近距离格斗在内的空战任务不是F-35的主要使命。
那么粽子如何近距离格斗呢?我觉得大概有三种方式:
第一是使用机翼下外挂近距离格斗导弹。这样会大幅度破坏粽子的隐身性能。空战的典型模式是首先以尽可能隐身的状态在视距外发射中距导弹击落敌机,之后在不得已的情况下进入视距内发射格斗导弹击落敌机。粽子如果外挂格斗导弹,则在视距外就因隐身大打折扣而处于不利境地。所以这个方式对付不隐身的第三代战斗机(比如雷达反射巨大的侧卫系列)可以、对付半隐身的三代半战斗机(比如阵风)也可以,但是对付隐身的F-22就够呛了。
第二是用现有的机腹弹舱。考虑到机腹弹舱对格斗导弹锁定目标不利,这种格斗方式强烈需要开发一种不需要发射前锁定目标就直接发射的格斗导弹。希望中国格斗导弹的导引技术实现这种突破。当然,机腹弹舱发射格斗导弹也需要对弹舱的携带/发射方式做相应改进。
第三是在机翼下外挂隐身吊舱携带格斗导弹。这对隐身的破坏小,使粽子在进入格斗前的中距离空战中保持隐身状态。但是外挂隐身吊舱降低了粽子在中距离空战时的高速机动能力和高速能力,从而在一定程度上对粽子的中距离空战不利。
通过以上对弹舱的分析,可以看出基于目前中国的导弹技术水平,粽子并不适于近距离格斗。
2、 推力矢量
通过偏转发动机喷口所实现的推力矢量主要有两大用途:低速时的过失速机动和高速时的超音速巡航以及超音速机动。
低速时的过失速机动主要用于近距离格斗。美国F-35闪电II既然不把空战当作主要任务放弃了格斗导弹弹舱,也同样放弃了能大幅度加强过失速机动能力的推力矢量。粽子也没有格斗导弹弹舱,那么粽子是否需要推力矢量来大幅度加强过失速机动能力呢?
超音速巡航时,常规布局的推力矢量飞机(比如F-22猛禽)可以通过上偏发动机喷口产生向下的推力分量来配平飞机。这使得F-22的平尾无需产生额外阻力来下偏较大的角度以产生向下的负升力配平飞机。
超音机动时,推力矢量可以与其他操纵面一道,操纵因为超音速下气动中心后移而难以操纵的飞机。
无论是超音速巡航还是超音速机动,都对中距离空战至关重要。
美国F-35闪电II因为不以空战任务为主而不强调超音速巡航和超音速机动,从而干脆利落地放弃了推力矢量以节省重量、降低复杂性和造价。
那么粽子是否有超音速巡航能力?这还很难从目前非常有限的照片和信息中看出来。
所以,粽子是否需要推力矢量要看粽子是否以空中优势为主要任务、是否有超音速巡航的要求。
3、 沈阳个别单位历史上形成的恶劣作风和恶劣工作态度对推力矢量的影响
推力矢量的实现需要复杂的飞控技术。发动机的操纵、发动机喷口的偏转要与飞机的各个操纵面在各式各样的飞行状态下实现非常复杂的配合才能使推力矢量有意义。但是沈阳个别单位恰恰在飞控上体现了恶劣的作风和恶劣的态度。
沈阳个别单位参考俄罗斯Su-27系列开发的J-11BS战斗机,在试飞中因为飞控问题导致机毁人亡,试飞员牺牲。之后,J-11BS在装备部队后,又因为飞控问题而发生重大险情,两名中国人民解放军空军飞行员侥幸生还。中央电视台对此有过报道,下面的几个链接是中央电视台对此的报道:
http://www.quanloo.com/v/31cc46f3fac3b0861f11442c735155f9.html
http://news.21cn.com/video/news/2012/03/13/11132684.shtml
http://tv.sohu.com/20120313/n337544815.shtml
http://news.joy.cn/video/3700299.htm
试飞中试飞员牺牲,不但没有因此而根本结决飞控的问题,反而使J-11BS装备部队,导致部队飞行员遭遇重大险情。这反映了沈阳个别单位恶劣的工作作风和恶劣的工作态度。
在这种恶劣作风与恶劣态度下,粽子如果使用推力矢量,其复杂的飞控非常令人忧虑。
作为本文的结尾,我贴一张俄罗斯人绘制的粽子的航空母舰舰载型的想象图。我本人希望将来中国的航空母舰上是J-20的舰载型海威龙,而不是这个海粽子:
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伤亡的报道阿。能给个新闻链接嘛?
看着像是起落架舱。
还是合二为一?
这个口盖的长度似乎小于格斗导弹的长度,所以应该不是格斗导弹的弹舱口盖。
J-11BS试飞中试飞员牺牲,最初的信息应该是试飞员徐勇凌写诗悼念牺牲战友透露的。之后在网络上有各种消息。目前看,这件事是肯定有的。下面的链接是一个参考,主贴中前半部讲的是电视新闻中的特大险情,后半部讲的是试飞中试飞员牺牲:
http://www.fyjs.cn/bbs/htm_data/27/1203/684150.html
相互推诿责任啊。看来人是多少有点白白牺牲的意味。
沈阳个别单位研制歼-8ACT时,试飞员王景利在飞控故障的情况下,临危不惧,三次着陆均不成功。在第三次着陆失败后,王景利不得已在最后一刻弹射逃生。
####我将此处原来所写删除,因为从一个帖子看,我所删除部分的记忆有误。这个帖子是:中亠:【原创】再说王景利的事故(一)####
关于王景利的具体情况,你可以在网上搜索。
沈飞在第1起事故牺牲2人后,坚称产品无问题,过错在死人。与时任发生事故团的队长,现为总装副长的某人大吵。后,同批次出同样事故,飞行员命大迫降成功,查明为飞控问题。
沈飞不遭人待见,自取的。
[FLASH=630,470]http://www.tangdou.com/api/play/CD0C5D3C8614B28B_DF7CAF5BE5A21F25_373977/v.swf[/FLASH]
J-11肯定出过事故,一起是上边视频报道的,发生在已经装备部队的时候;另一起是不见报道的纯属网传的,发生在试飞阶段,网上传的很广,估计可信。第三起是tt086071网友在这里提到的,似乎已经装备了空军某团,但我没有看过更多的消息,这里就不讨论了。出故障不是大家生气的原因,美军除了F-35,飞机都出过事了,好飞机都是摔出来的,象歼-10那样没出过事的是极个别现象。我想网友恨的沈飞解决事故的态度。
好下面分析两起事故。
第一起事故:
空军方面怀疑的重点方向是电传操纵控制律软件编写上存在BUG,在某些情况下出现故障。
空军方面认为电传操纵系统硬件出现故障的可能性不高,因为从理论上多余度操纵系统即使个别硬件系统出现错误,也应在多余度表决中被纠错否定,不应出现如此重大故障。而且当时电传操纵系统并未显示故障报警,在地面目前也未能通过查找硬件故障而再现故障类型。
根本不存在某些人推测的“飞行员身体硬梆,导致飞行员诱发震荡”,因为在当时故障开始前飞行员操纵一切如常,并无异常操作。是飞机先出现异常,而后飞行员才推拉杆干预,飞机出现异常反应在前,飞行员推拉杆干预在后。
但现在故障飞机的主机所601所不承认自己的控制律软件有问题,电传操纵系统的分系统所618所也认为自己的硬件和软件平台无问题,112厂认为自己的装配也无问题。现在的问题是质量技术故障肯定存在,连601所也不敢否认,但各单位均不承认是自己的问题。
从视频中我们看到HUD上显示“危险”字样,这就是说当时飞机告警了,与上面文字描述不同。飞机不会象人一样感觉到危险,一定是系统接收到某些参数超过了安全值,这个是有记录的,上面文字说找不到故障原因,这个不太可能。可能找不到所以然,但是直接原因一定有线索。
题外话,视频中提到飞机过载记录是9.3g,J-11大概是三代里边最结实的。
第二起事故:
老共的新机试飞过程是不透明的,还没有从网上看到完整的资料。不象美军试飞的项目批次节点包括飞行员都公开。如果哪天成飞都公开了,军迷一大早都等着看李刚飞J-20超音速巡航……雷强升官后有不少资料出来,认真读读,从组织结构到试飞内容都可以看到不少。就从当年J-10的试飞看看J-11试飞中出的事故。
首先试飞员是从空军里选出来的,但是已经不直接属于空军,如果有人为试飞员鸣不平,不应该是空军的人,当年是空军和航空部共同管理的一个机构,现在应该变了,不过也不应该直属空军。飞参部分,我不了解国内军机的情况,不过应该不会比民用的差。那个数据是抹不掉的,平时飞完下载带回去分析,旧数据还在。有人故意抹掉也可以恢复。专门的破坏不可能没有痕迹,责任人要负责。网上的评论多有暗示某所销毁证据之意,这个由于证据太明显,很难蒙混过关。是否真有哪个鲁莽的领导敢做影响自己前程的决定?我个人倾向于否定的答案,毕竟重大事故只是反应国内军工水平……
还有一种可能是事故中毁坏。现代民用黑盒子的标准是要能承受3400g的加速度6.5毫秒,相当于33公里每秒;和1000度高温。军机标准恐怕更高。应该说是不容易毁坏的。如果两次事故真是一类,从视频可以看到,当时是低空低速状态,黑盒子应该完好。
试飞时的事故调查也不应该由空军主导,顶多是没有达到指标我不要。试飞的时候除了试飞员,还有伴飞员,伴飞录像,座舱还有录音,塔台有指挥员随时联系,当日试飞的科目有记录;我对当时国内飞机使用的计算机的水平不了解,不敢乱说,但是同时代同水平的西方飞机上的飞控计算机还有各种日志,飞参只是记录飞行参数,这里记录了计算机做的决定,错误等等。按兔子惯例,试飞的飞机还加装额外的测试仪器。飞行员不在了就没有人了解飞机出事状态,也不可信。出了事以后,科目还要重新飞,一条包线,要飞20几次。到了空军(我们看到录像中是日常训练)都是在包线里边飞,说两次事故是同一个原因,出事以后不查,交给空军再出事,概率很小。
以上仅从外人角度依据技术和中国试飞体制谈谈,都是分析,也没有实据。
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不成功,则成仁。
如今的天朝真是今非昔比,设计四代机都跟玩似的,人家整个老欧洲都玩不起的东西,却被天朝一个不听话的公司自己开始设计着玩了!!!
其实这一切都要拜天朝整体上的经济与工业的进步所致,更可怕的是这种进步的趋势还远远看不到尽头。。。
粽子缺少一样最宝贵的东西——创造性。
本文有两部分:
一、 中国航空人的创造性
二、 粽子比J-20威龙还需要创造性,却缺失创造性
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一、中国航空人的创造性
中国飞机非常需要创造性。中国在飞机的心脏——发动机上与美国相比有明显的差距,所以必须用创造性的飞机设计弥补这个缺陷。中国的航空人不负众望,焕发了蓬勃的创造性。我举三个机型作为例子:
1、 外贸战斗机枭龙是世界上第一个装备部队的DSI飞机。
成都根据巴基斯坦投资开发的枭龙,大胆地用DSI进气道取代原来的固定斜板进气道,提升了飞机性能。下图是巴基斯坦空军的枭龙战斗机:
枭龙的DSI进气道与原来的固定斜板进气道相比:
A、降低了飞机结构的复杂性——因为取消了固定斜板进气道的辅助进气门;
B、减轻了飞机结构重量并增大了机内空间;
C、提高了进气效率并扩大了飞机的速度适应范围。
具体分析请见TopGun:【原创】从枭龙和J10B的DSI看J20的DSI(1)
2、 J-20威龙采用了一系列创造性的设计,包括:
A、 使用了在宽广速度范围内具有高进气效率的DSI进气道。美国的F-35闪电II虽然也使用DSI进气道,但是其作战使命不要求高速性能,所以不但不必超音速巡航,最高速度也较低。而J-20威龙需要超音速巡航和优秀的超音速机动性,其DSI进气道比F-35闪电II的DSI使用速度范围更大。
与F-22的CARET进气道相比,J-20的DSI也有适应速度范围更广、结构更简单、重量更轻等优点。具体分析请见TopGun:【原创】从枭龙和J10B的DSI看J20的DSI(3)
B、 总体气动布局极具创造性。在J-20威龙之前,没有飞机能把全动的外倾斜小垂尾、远距离耦合鸭翼、大边条、以前机身作为预压缩面的DSI进气系统成功地综合在一起。
下图是成都J-20威龙:
3、 贵州在国内首创性地在山鹰大改上使用了背部保形油箱。下图中山鹰大改机翼上面、机身侧面的鼓包就是保形油箱:
二、 粽子比J-20威龙还需要创造性,却缺失创造性
粽子实际上比J-20威龙更需要创造性。因为粽子的尺寸比J-20小,却又必须在相对狭小的机体上使用内置式武器舱并采用隐身外形。这导致粽子更加迫切地需要减轻结构重量。美国F-35闪电II在总体设计上与F-22猛禽相比没有什么创造性,但是F-35的任务也比F-22狭窄,是以对地攻击为主的战斗机。粽子既然拥有后发优势,而且发动机技术水平不如F-35,理所当然地应该利用后发优势,采用新的技术,克服发动机的短板。遗憾的是,粽子并没有这么做。
1、 全动垂尾与推力矢量的配合
粽子沿用了F-22式的巨大的,所以也是很沉重的双垂尾。这对大垂尾所产生的重量激化了粽子的一个主要矛盾:发动机技术水平和推力有限,但是飞机结构重量却很难降下来。因为机体一方面要有弹舱携带并发射武器,另一方面要容纳足够的燃油和设备。下图可见粽子的巨大而沉重的垂尾:
可是技术在进步,无论是成都J-20还是俄罗斯T-50,都使用了轻巧得多的全动垂尾。下图是T-50的全动垂尾:
下图中可见J-20威龙略微偏转的全动垂尾:
沈阳无论是向成都借鉴J-20威龙开发经验,还是以多年学习Su-27侧卫系列的资历参考苏霍伊T-50的开发经验,都可以在粽子上利用全动垂尾减轻结构重量,缓解上述的主要矛盾。
如果粽子使用全动垂尾,节省下来的重量还可以用在推力矢量上。我在TopGun:【原创】无军徽亮相的中型战斗机粽子(上)中提到如果粽子不以空战为主要任务,则可以像F-35那样不必使用推力矢量。现在是使用全动垂尾节省了重量,从而可以利用节省的重量安装推力矢量,使粽子具有比较优秀的空战能力。这是使用全动垂尾所提供的好处。
另外,我在TopGun:【原创】无军徽亮相的中型战斗机粽子(上)中提到了粽子如果使用推力矢量,其飞控的复杂性使我对粽子的飞控很忧虑。因为J-11BS没有推力矢量,其飞控还导致了悲剧和重大险情。希望沈阳个别单位痛改导致J-11BS事故和重大险情的恶劣的工作态度和恶劣工作作风。
俄罗斯在米格-29、Su-35BM/Su-35S、T-50上积累了丰富的推力矢量控制经验,这对沈阳多少也是参考。
下图是米格-29OVT利用推力矢量作过失速机动,请注意其发动机喷口处于上偏位置,从而产生使飞机仰头的矢量推力。米格-29OVT使用的RD-133发动机与粽子首次亮相使用的发动机属于同一个系列:
下图是Su-27的最新俄罗斯改型Su-35S,请注意其右发动机喷口明显在下偏:
下图的Su-35,其双发喷口均处于下偏位置:
下图是T-50的推力矢量喷口。图中也显示了T-50的全动垂尾:
根据以上的分析,可见粽子如果摒弃巨大沉重的常规垂尾而采用轻巧的全动垂尾,可以节省重量。这个节省的重量可以用来加装推力矢量,使粽子具有比较优秀的空战能力。
2、 一个对中型战斗机非常有潜力的创新方向——V形尾翼与推力矢量的配合
YF-23与YF-22的竞争,虽然YF-22获胜并成为现在的F-22猛禽,YF-23却比YF-22更隐身、更高速。这是因为YF-23采用了独特的V形尾翼(也叫蝶形尾翼)。V形尾翼仅仅用两片尾翼便代替了常规布局飞机的垂尾和一对平尾,既节省了重量,也减小了阻力。
YF-23输给YF-22的主要原因是机动能力不如YF-22。而YF-23没有像YF-22那样使用推力矢量,是其机动性不好的重要原因。
下图是YF-23,请注意其V形尾翼和虽然隐身性能优异,却没有推力矢量的发动机喷口:
V形尾翼布局因为重量轻、阻力小,对于像F-35、粽子这样中型战斗机有很好的减重、减阻效果。而V形尾翼机动性差一些的缺点,也可以通过使用推力矢量弥补。美国有人设想过给F-35改装V形尾翼并加装推力矢量,从而使其可以拥有有限超音速巡航能力并有较优秀空战能力的战斗机,如下图所示:
图中上半部是现有的F-35,下半部是采用V形尾翼和俯仰推力矢量的F-35。这个布局对沈阳粽子这种双发动机中型隐身战斗机也非常有好处,因为其节约的重量可以缓解发动机因技术水平和推力造成的不足,而其减少的阻力可以帮助飞机实现超音速巡航。
通过上述第1(全动垂尾加推力矢量)和第2(V形尾翼加推力矢量)的分析,可以看出沈阳中型战斗机粽子虽然非常迫切地需要创造性的总体设计,却实际上是缺失了创造性。
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F35的那一大堆毛病,粽子能不能避免?如果做不到这一点的话,粽子就是在瞎胡闹。如果确实避免了这一大堆毛病,并且达到了它预想的作战要求,那么粽子还可以,要公正客观的认识它而不要带偏见。
本身重量降低一些,但控制部分增重,飞控难度加大。
J31本身就是沈飞的自研机,不存在浪费损失决策失误一类的问题,所以对这种设计我是支持的。
什么是经验,经验就是试错的积累,前面J20有的东西不需要再试错了,F22结构的飞机中国一架也没有,造一架飞飞,积累此类结构飞机设计经验非常必要。
看现在发动机的样子就是临时安的,我认为一定会后配一个二维矢量推力的,抄F22就要彻底,全抄。