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标题: 台湾军事分析员对解放军J10战机的分析(中)  
 
hanxue (*无畏*)
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台湾军事分析员对解放军J10战机的分析(中)

<FONT size=3>发动机科技远比战机设计来得困难,世界上有十几个国家曾经,或是已经设计出自己的战机,却只有四个国家能够做出推重比超过8的战机发动机:美俄英法。大陆虽然自制战机发动机多年,但对于涡扇发动机这关一直不能突破。即便是英国数十年前发展的史佩发动机:推重比仅5,最大推力两万磅(现代战机发动机的一般标准是推重比达8以上),大陆仍然极力争取采购,以增产歼轰七。所以同样身为安理会五强中的一员,但没有强力的发动机,大陆自制战机也只能看其它四强的脸色。 <BR><BR><BR><BR>  犹太人实在是很会做生意的民族,手上没有半颗发动机也敢大摇大摆地走进中国大陆,说要协助大陆设计新战机。在官方模型照片中,歼十模型的喷嘴与Lavi的PW1120发动机几乎是完全相同。但就在美国断绝任何先进军事科技流入大陆后,歼十战机也等于没了翅膀的鸟。 而苏联的垮台提供了大陆另一种选择:AL-31发动机。AL-31发动机的大小等级与PW1120相当接近,又是大陆新一代战机群:Su-27SK与Su-30MKK的发动机,在后勤支持上可说是相当便利。因此歼十改采AL-31发动机可说是相当自然的选择。在这张实机照片中,我们可以清楚地看到其发动机喷嘴与Su-27的AL-31喷嘴可说是一模一样。AL-31的特色是喷嘴前的尾管可能因为耐热的关系,必须采用金属外罩,Su-27这段外罩是由许多金属片拼成的,利用金属片之间的空隙引入冷却气流,而在照片中歼十原型机的喷嘴前方也有类似的无涂装金属部分。 <BR><BR><BR><BR>  由以上五点可知,新曝光的这两张照片与已知的五点情报之间都有相当密切的关系,如果不是它们的确都指向同一架战机,那就是这两张照片的伪造者的考据功夫确实,每一点细节都考虑到了。 <BR><BR><BR><BR>  鸭式布局 <BR><BR><BR><BR>  前翼三角翼构型在80年代的航空设计界可以说是非常的流行,恰巧除了美俄以外,大西洋东岸的欧洲诸国乃至以色列都采用这种构型作为第五代战机的设计。究竟这种构型有什么特色呢?第四代战机的特色是汲取越战的教训,全世界都听到了的讯息:缠斗复活了!美国战机不愿意继续被轻小的苏联战机打好玩,恢复追求缠斗性能。但大型的美国战机要如何在缠斗中击败轻小的苏联战机呢?答案便是“能量机动性”。 <BR><BR><BR><BR>  美国空军的“能量机动性”理论告诉我们,战机的缠斗性能被两个因素决定,一是翼负荷,一是能量。翼负荷越低,表示战机翼面在受不了应力而崩溃之前,能够替战机产生更多的升力,也就是转弯的向心力,让战机能够转更小的圈。能量越高,表示战机的机翼能够持续提供升力,吊诡的是战机速度越慢,转弯半径越小,但是速度低到让机翼降低升力时,却反而无法继续转弯,所以战机必须有足够的能量让机翼继续卖命。 <BR></FONT>
<><FONT size=3>  所以第四代战机的特色是采用大型的中度后掠梯型翼,以得到足够的翼面积,也就是够低的翼负荷。另一方面,就是让战机推重比超过一的后燃涡扇发动机,这让战机有足够的能量持续转弯。所以,面对第四代战机的苏联轻战机,虽然它们的翼负荷够低,一样能作极小的转弯,却没有足够的能量可以持续下去,也就会在持续的空战中被击落。因此,第四代战机的能量机动性理论保证了战机的持续机动能力。 <BR><BR><BR><BR>  但在80年代,欧洲各国审视苏联战机的威胁时,他们知道苏联的新一代战机Su-27与MiG-29同样达到了第四代战机的标准,所以重复这条路最多只能作出一样好的战机,而由于苏联应该会有数量的优势,便能在空战中击败欧洲。所以欧洲人选择了另一条路:瞬间转弯性能。能量机动性的理论是建立在机炮以及早期追热导弹上,这些武器都必须在敌机后方发射,所以必须采用持续的追尾缠斗。然而,新一代的红外线空对空导弹可以全向位发射,如果在一见面时就能面对面的迎头痛击,那何必费心绕到人家后面呢? <BR><BR><BR><BR>  因此,欧洲人认为战机的下一条路是在第一个弯还没转完时,先对准敌机的一方就已经获胜。而这需要更低的翼负荷,好提供巨大的升力,竭力缩小瞬间的转弯半径。为了达到这样的性能,就必须采用三角翼,因为三角翼在同样的翼展中能够提供最多的翼面积,在低超音速阻力的情况下能够产生最大的升力。 <BR><BR><BR><BR>  前面提到的能量机动性一样要求低翼负荷,为何不采用三角翼呢?因为三角翼虽然拥有最大的翼面积,能够提供最大的升力,但其产生的阻力也是非常的巨大,这会让战机的确转得很快,但越转空速就越低,也就是能量就越小,不符合“持续转弯性能”对能量的要求。所以第四代战机并不想追求这样过度的翼负荷而牺牲了能量。但如果只要求瞬间转弯性能的话,越转空速越低并不是坏事,因为转弯率与速度成反比,速度越慢,转弯率越快。所以越转越慢反而让战机达到瞬间转弯率的颠峰值。于是,三角翼成了追求“瞬间转弯率”的欧洲各国不二选择。 <BR><BR><BR><BR>  但是战机的升力跟速度有关,当你越转空速越慢时,你的升力也在逐渐降低,所以你还有同样的向心力吗?所以在慢速度的转弯中,战机不只需要大面积的机翼,还需要提高攻角,攻角越大,机翼的升力越大,才能维持住升力不降低。则空战中最重要的第一个弯中,我们知道这群第五代战机会越转空速越慢,攻角越大,但转弯率反而更高。 <BR><BR><BR><BR>  不幸的是,攻角越大,机翼就越接近失速,失速的机翼是没有升力的,大家就没得玩了。幸好这不是没药可救的,这仙丹妙药就是“涡流”。涡流在第四代战机中就可以看到,例如F- 16与MiG-29都有大型的翼前缘延伸面可以在高攻角时产生强力涡流吹动主翼上的边界层,减缓失速的发生。而对于三角翼战机而言,前翼除了提供更强大的涡流,还能作为主动的控制面,因此前翼加上三角翼,也就是大陆俗称的“鸭式布局”的构型,就成为追求瞬间转弯性能的80年代欧洲战机设计师与以色列人最喜爱的构型。 </FONT><BR></P>
<><FONT size=3>  战机界有一句话:“一架战机设计完成时,往往就不再先进;投产服役时,就已经落伍”。这对鸭式布局而言,也是如此。90年代的战机设计界,将眼光放到失速后的高攻角上,当机翼完全失速,反而不受到许多传统的限制,而能够作出人意表的动作。虽然完全失速的战机是撑不久的(注意:战机几乎没有任何升力,但地球引力还是存在的),但如果你只要瞬间的一记回马枪,就可以用全向位空对空导弹命中敌机,那何必执着要在“转弯”中获得胜利。 <BR><BR><BR><BR>  鸭式布局的前翼涡流的确能在高攻角中延缓失速的发生,但是这群战机为了降低成本都采用单垂直尾翼,在高攻角中单垂直尾翼被机身的乱流遮蔽 而失去效益时,即使涡流 曝光之歼 10照片。 <BR><BR><BR><BR>  持续维持升力,但战机已经失去了横方向的稳定性。所以,70年代末期出厂的YF-17,利用其外倾的垂直尾翼就能达到稳定的45度攻角,苏联的Su-27与MiG-29也以高攻角的性能闻名于世,而这些鸭式布局的第五代战机的攻角限却多半不能突破30度。 <BR><BR><BR><BR>  不过,鸭式布局的优点并不全然在空战上。对于对地攻击任务而言,鸭式布局提供了大型的机翼油箱延伸战机的作战半径,这也是较注重对地攻击的Lavi战机与疾风战机的更主要理由。但是Lavi战机的后掠主翼设计却非常的奇怪,一方面这缩小了翼面积,另一方面它对酬载有不利的影响,不过 Lavi的翼面积仍然非常大,其翼面积比F-16大了40%。 <BR><BR><BR><BR>  战机最佳的武器挂载位置一定是重心附近,因为武器终究会离开战机,如果武器距离重心太远,当??射出武器时,重心的移动会让战机产生相当大的转动力矩,这力矩甚至可能大到让战机失去控制。苏联的MiG-29在预设的发射模式中,必须将两枚R-27导弹几乎同时发射出去,因为剩下一枚导弹的不对称酬载会严重限制战机的运动性能。 <BR><BR><BR><BR>  而大后掠角的三角翼会让翼端的位置相当地“后面”,很可能就是这个因素,所以歼十战机没有翼端的挂架,而必须在机翼下方增设一个外端挂架来挂短程空对空导弹。同样是因为力矩的关系,越轻的导弹一定挂得越外面。类似的战机还有EF-2000,其机翼延伸得较为后方,所以也没有翼端挂架。 <BR><BR><BR><BR>  由于机翼只剩下中内侧的地方可以挂载武器,所以目前的两侧三具挂架应该是极限(与F-16 相比,F-16机翼两侧各有4个挂架,日本研发的F-2更有5个挂架)。因此Lavi战机大量使用机腹挂架(其机腹共有6个挂架),而歼十的官方模型照片中也可看到类似的机腹挂架。机腹挂架可以解决挂载大量炸弹的问题,但对于越来越普及的精确导引弹药却否,因为精确导引弹药往往有大型的控制弹翼,甚至发动机,无法多枚容纳在机腹狭小的空间中。所以在高强度的现代轰炸任务中,这种构型并不受到欢迎。例如Su-30MKK便可以轻易在机翼下挂载4枚大型空对地导弹,机身与进气道下再加3枚,而歼十可能很难超过2枚。 </FONT><BR>(西陆社区)</P>
2005-12-8 13:39#1
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无聊
2010-12-5 17:02#2
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