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[谈天说地] 王者J10

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试用期机务

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发表于 2007-5-12 05:47:05 | 显示全部楼层 |阅读模式 来自: 中国湖南长沙
      歼-10是中国航空工业的一次飞跃,它是中国空军和海军航空兵进入21世纪的主要装备,也是中国航空工业的里程碑。据香港媒体分析,随着中国综合国力和外部技术交流环境的改善,融合了众多先进技术的歼-10战斗机久不露面反而是一种奇特的“心理威慑力量”。
   为满足对亚音速和跨音速机敏性的要求,典型的第二代喷气式制空战斗机均采用了低翼载,常规平尾加边条翼的气动布局。出现较晚的型号采用静不稳定设计和电传操纵来进一步提高机敏性。F-14因而就气动布局设计角度而言不属于典型的第二代喷气式制空战斗机,其空战翼载比F-15高出了50%之多;然而F-14的后机身升力体设计,复杂的机翼增升系统(前后缘襟翼,上表面扰流片),和电脑无级调控的变后掠翼使得这种看似笨重的大型战斗机在模拟空战格斗中屡次击败F-15。前苏联的Su-27集所有美国第二代喷气式制空战斗机的气动设计精华于一身(F-14的后机身升力体设计;F-15的垂直尾翼;F-16的腹下进气道,翼身融合体;F-16和F-18的边条翼,机动襟翼,静不稳定设计和电传操纵),是航空界公认的第二代喷气式制空战斗机之王,它能在模拟空战格斗中轻易击败F-15是理所当然的。同一时期的幻影2000受到法国技术能力(尤其是发动机技术)的限制,为了保留必要的超音速截击能力不得不采用经典的无尾三角翼截击机气动布局。由于采用了静不稳定设计,机动襟翼,电传操纵,并在主翼前安装了涡流发生器来提高大迎角性能,幻影2000的亚音速和跨音速机敏性虽无法与F-16和F-18相比,却远优于华约当时的主力战斗机-MiG-23。
   MiG-29和Su-27的出现使西方失去了装备第二代喷气式制空战斗机后获得的空中优势,美国和欧洲国家于是从上世纪八十年代初开始开发新一代制空战斗机。美国的强大技术实力使其得以选择一条“革命性”发展途径,并最终研制出了集超音速巡航、隐形,和强大集成式航电于一身的F-22。欧洲国家没有美国的实力,因而采取了“渐进式”发展策略,开发出了“鹰狮”,EF2000和“阵风”。对欧洲国家来说,与Su-27相当或略占上风的制空战斗机足以满足需要,性能更高的型号是它们的财力和技术实力都难以支撑的。事实上“鹰狮”的机敏性与Su-27相比还略有差距,但对瑞典而言其性能足以满足自卫的需要。“阵风”的机敏性与Su-27相当,对法国来说可以接受,因为一方面法国需要用“阵风”来取代多个旧型号的战术飞机,不得不以降低对空战能力的要求为代价来强调多用途性能,另一方面法国北有英伦三岛,东有联邦德国,如两面盾牌挡住了华约集团可能派出的空袭机群,使得法国所面临的空中威胁较为有限,从而可以适当降低对空战能力的要求。
  上世纪八十年代的中国则面临着与英德类似的威胁环境。当时中国的主力截击战斗机是J-8I,J-8II尚在研制之中;英国的远距离防空任务依赖的是美制F-4和英国自行开发的“狂风”ADV;联邦德国主要靠F-4来提供国土防空。上述型号用来拦截苏军的轰炸机/战斗轰炸机是够用的,与MiG-23对抗也不会吃亏,然而如果苏军为其空中打击集群提供MiG-29/Su-27护航,则J-8,F-4和“狂风”ADV自身的生存能力都很成问题,更别提完成拦截敌机的任务了。
    在这一背景下,欧洲诸强(英,德,意,法)和中国先后启动了新型战斗机研发计划。欧洲计划后来由于众口难调而一分为二,催生了法国的“阵风”和多国合作的EF2000。中国的计划最终演化为J-10项目。
    在性能要求和设计目标上,欧洲战斗机和J-10惊人地相似。两者都被要求具有优于MiG-29和Su-27的空战能力,空战性能被放在绝对优先的位置;此外,欧洲战斗机除制空作战之外还将提供截击,纵深打击和近距支援等作战能力,支持“狂风”IDS并取代F-4,“美洲虎”,F-104等数个型号的旧式战斗机和攻击机;而J-10则实质上将中国此前流产的三个战术飞机项目-J-9截击机,J-13制空战斗机,Q-6攻击机-的作战任务融于一身。
    对欧洲人来说,单发设计意味着要么进口美国发动机(增强版的F100/F110),要么自行开发大推力涡扇;前者就促进本土工业角度而言不可接受,后者风险太大。因而“欧洲双风”采用了两台中等推力涡扇。对中国来说,J-10必须采用大推力涡扇,否则今后开发重型战斗机时还得重新研制大推力发动机,浪费资源并造成轻重战机动力不通用。由于“太行”发动机进度严重滞后,早期生产型J-10使用AL-31是很明智的,要知道F100在服役的头十二年里可靠性极低,造成F-15和F-16大量损毁,中国可没有美国那么多钱来烧。
    如果采用常规气动布局,则欧洲战斗机和J-10很难实现性能超越Su-27的目标。以欧洲和中国当时的气动设计实力,高度静态不稳定的大后掠角三角翼鸭式气动布局是满足设计指标的最佳选择,主要优点在于超音速波阻和配平阻力低(满足截击作战需要),超低空飞行稳定性较好(鸭翼在电脑控制下对阵风效应进行补偿,最早应用于B-1B:满足纵深打击作战需要),亚音速和跨音速机敏性好(低翼载,鸭翼有利干扰,机动襟翼,高度静态不稳定:满足制空作战需要)。欧洲战斗机EF2000作为紧凑型双发战斗机,机长相对较短,为了提供足够的超音速配平能力其鸭翼位置相当靠前,故不得不在主翼前另外安装涡流发生器,靠前的鸭翼对飞行员向下视野也有影响;J-10作为单发轻型战斗机其机身相当修长,近耦合鸭翼可提供足够的超音速配平能力,因而无需搞得像EF2000一样麻烦。两者超音速配平能力均明显优于“阵风”。
    为了执行截击作战任务而提出的超音速性能要求在超视距空战时代有了新的意义:优越的超音速性能使EF2000和J-10在与典型的第二代喷气式制空战斗机交手时拥有极大的能量优势。EF2000和J-10在马赫1.5时维持着相当好的机敏性,而F-16,F-18,MiG-29等这时机敏性与跨音速时相比已经大幅度降低(F-35和JF-17的气动布局和F-16,F-18属于同一类,超音速飞行时存在同样的问题;此外,由于它们气动布局的超音速阻力较大,在挂四枚空空导弹时,F-18和JF-17的冲刺速度不大可能超过马赫1.4;F-35虽然可以采用空空导弹内挂来减小阻力,但机身比较短胖,超音速波阻大,冲刺速度也快不了多少-空军当初的指标是马赫1.5,现在由于结构超重问题很有可能会把该指标下调到马赫1.4)。EF2000和J-10从而可高速接敌,为其超视距导弹提供更大的初始动能,增加导弹有效射程,又可高速脱离,减小遭到敌超视距导弹反击的危险。在用完超视距导弹,进入视距内空战时,EF2000和J-10的能量优势使其拥有交战主导权:能量状态较高的战斗机可选择接战或撤退,其对手则没有选择的余地;较高的能量状态同时使其EF2000和J-10的视距内导弹具有比对手同类武器更大的射程。EF2000和J-10已部分超越了典型的第二代喷气式制空战斗机(即一般所谓第三代超音速战斗机)一味追求亚音速和跨音速机敏性的整体设计概念,在超音速机敏性上有很大的提高,但它们的超音速性能无法与F-22相提并论,更不具备F-22的隐性性能,因而只能算二代半喷气式制空战斗机(三代半超音速战斗机)。
    如果美国想要设计一型新型单发制空战斗机,那么它当然能造出空战能力明显优于J-10的轻型战斗机。但是F-35并不是作为制空战斗机设计的。与一些朋友假设的不同,F-35并不是F-16的重复。上世纪七十年代,美国面对比垃圾场里的苍蝇还要多的华约战斗机,必须拥有一型可大批量生产的廉价制空战斗机,否则F-15有被对方机海战术淹没的危险。作为昼间格斗战斗机F-16A是个难缠的对手,就连F-15A遇上它都得小心。而现在华约集团已不复存在,美空军除了F-22不想再开发别的制空战斗机,免得国会找到借口把F-22项目砍掉。因此F-35是作为轻型战斗轰炸机设计的,空战能力与F-16C和F-18C相当(机敏性比F-16A弱)以提供自卫能力。这样一来F-35的飞行性能,特别是超音速飞行性能,与EF2000和J-10相比有相当大的差距,I/J波段的雷达隐性能力是它的唯一优势。
    不过J-10的发动机和电子系统不够先进。这毫无疑问是客观事实,但也是暂时的。后冷战时代民用电子工业比军用的在技术上领先五年,美国不再拥有对先进军用电子产品的垄断,如主动电子扫描阵雷达所用的核心部件I/J波段微波集成电路99%以上用于民用领域,主要包括数字电视网络和移动通信网络。随着中国本土电子工业的快速发展,为J-10配备主动电子扫描阵雷达等先进电子设备不会有什么困难-L波段主动电子扫描阵雷达技术上比I/J波段主动电子扫描阵领先五年,KJ-2000的服役预示显示在2010年左右为J-10(及其它中国空军新型战斗机)换装主动电子扫描阵雷达是可以办到的。发动机更新相对较慢,但在2015年左右为J-10换装推重比9-10的超音速巡航发动机还是有可能的。更何况优越的气动布局可在相当大的程度上补偿发动机性能的缺陷,如F-14和Su-27空战推重比都比F-15低,却都能在模拟格斗中击败F-15。从另一面说,高性能发动机却不能克服气动布局的局限,给F-15装上F-119并不能使其具有F-22一般的超音速机敏性。   
    很明显,在所有现役和在研战斗机中,只有美国的F-22,中国的四代重歼,俄国的下一代重型战斗机三个型号在空战中对未来升级版J-10有决定性的优势;升级后的F-15和Su-27系列在远程作战能力上优于J-10(重型战斗机载油多,利于远战),但在J-10的理想(设计)制空作战半径内与J-10交战绝对占不了便宜。典型的第三代轻型/中型超音速战斗机(F-16,F-18,MiG-29)及其改型在空战中都不是J-10的对手。F-35的空战能力和F-18处于同一水平,因而也无力在空战中与J-10对抗。J-10被评为世界最强单发战斗机当之无愧。
megey~!
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发表于 2007-5-12 08:40:43 | 显示全部楼层 来自: 中国福建厦门
要是真的就好了
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