陆基飞机早已进入四代机时代,而各大国的舰载四代机却迟迟难产,各主要大国的舰载机仍然以三代机为主。
分析一下里边原因,我的看法是目前的四代舰载机产生了一个技术困境,就是双发重型舰载机困境。
这个困境是怎么来的呢?
根源在于四代机必须采用武器内置,与舰载机必须具备打击能力,导致对大型弹仓的要求,与双发重型机的天然冲突而产生的。
目前世界上出现的弹仓布局有三种,第一种是f22,歼20模式,简单说就是双发重型机,两侧进气,进气道向内向上方折转,空出进气道后边下方一处空间可以布置中距弹仓,一般来说,可以带4-6枚中距弹,由于进气道同时有一个向内折转的趋势(两台发动机紧密并列放置),所以两侧还有空间可以布置两个格斗弹仓。这种布局特点是非常适合空战挂载,但是因为每一处弹仓都比较浅,所以没办法挂载大型武器比如说反舰导弹之类。
所以好多网友yy歼20上舰,实际先不说气动问题,光弹仓就决定了歼20不能上舰。
某飞用两台rd93山寨了f22的布局,但是因为从重型机变成了中型机,两侧空间不够用来布置格斗弹仓了,但实际上,没有格斗弹仓只是小问题,真正的问题在于它不可能内置反舰导弹,这决定了它完全没办法当舰载机。即便放大成双发重型机也不可能。
达索的中型四代舰载机计划,貌似也是类似歼31的做法,仅有空战武器弹仓,反舰武器还是准备外置,这个实际上也是回避了问题。
第二种是f35 模式,它是用单大推,利用两侧y型进气口之后的收缩部分,在进气口两侧布置两个深弹仓。这样就可以携带大型反舰武器。
当然f35 这种也存在类似歼31的没有格斗弹仓问题,不过这个总有办法解决,大体思路就是把机械问题转换成电子问题,也就是在武器仓内时,让飞机本身的红外装置与导弹交联,瞄准也靠这个,然后按弹射当时发射格斗弹,发射后再把控制权交给导引头。这个技术虽然麻烦但是不存在原理上的问题,所以没有专门的格斗弹仓,终有一天也可以发射格斗弹。
这种构型可以内置大型反舰导弹,比较适合舰载机,因为f35一开始就有舰载的要求。不过他的问题是不能复制到双发机上边,这也就造成了我今天说的舰载机困境,因为真正的主力舰载机还是需要双大推的,特别是其他国家发动机可靠性不如美国,其实是不敢用单发机做舰载机的。
第三个模式就是su57模式,因为他复制了su27的双发动机吊舱布局,所以发动机在机身中部,开口在两个吊舱之间。并且是纵列的,长度相当于两个中距弹。
这个其实是一个很有价值的尝试,因为它一定程度上解决了双发机不能有深弹仓难题。
su57的弹仓长度有两个中距弹长也就是8米左右,深度也没有结构上的限制,所以毫无疑问可以内置一枚大型反舰武器。
当然他也存在一些问题,比如一开始也没有格斗弹仓,而且对于俄罗斯的电子技术来说估计解决弹射发射格斗弹问题会更吃力一些。所以他们搞了两个格斗弹荚仓,这个解决方案体现了俄国人一贯的简单粗暴但有效的思维方式。牺牲了一定的隐身性但切实解决了问题。
所以我向来认为su57的设计很巧妙,基本兼顾了陆基和舰载的需求。并非如国内某些论坛上描绘的那么不堪。当然目前俄国确实国力孱弱,再巧妙的设计也需要足够的国力才能变成现实。
回来说下一代舰载机究竟应该咋做呢?我仍然不赞成用su57模式,因为创新会面临比较大的风险。
插个话,目前网上传说的海飞丝应该是一种放大到双大推的歼31,机翼模仿了f35(中等程度或小后掠角),如果真是如此则应该没有内置反舰弹的能力。这个方案吧,机翼基本没问题,但弹仓设计就过于平庸了。
风险比较小一些的方案是走f35路线,在f35 基础上打补丁就可以了,比如说因为双大推后面y型进气道收缩程度不如单大推,导致没办法像单大推飞机那种样在进气道后布置两个弹仓。关于这个问题,其实也容易解决,难道活人还能被尿憋死。其实解决的办法很多。一个是加宽机身就可以了,比如用类似su34那种并列双座布局,座舱本身加宽,相应的机身被加宽,然后进气道后边不就加速收缩了吗。
加宽机身之外,还有一个就是收窄发动机,并列双大推宽度宽?那就改纵列双大推不就完了。也可以把双大推的宽度减小到一个大推的宽度。
弹仓说完了,再说一下机翼。
首先舰载机应该避免无尾或鸭式布局,这些布局起降性能过于不好。
无尾布局不说了,鸭式布局很多人觉得起降性能不错,其实是误解,因为它连襟翼都不能用。所以舰载机必须得用常规布局。
然后说主翼后掠角,因为后掠角越大则升力斜线率越低,就需要更大的迎角才能起降,所以说对舰载机来说应该避免用比较大的后掠角。前面说过su57的弹仓适合舰载机,但他的机翼不适合。
比较大的后掠角适合超音速巡航,但是不适合在舰上起降。舰载机的后掠角不宜超过中等程度后掠角。
其实60年代欧洲在这方面就有过探索。他们一开始因为对方战术核弹的威胁开始探索垂直起降,随后很快发现,在当时(目前)的发动机水平下垂直起降只能变成短距起降(垂直起降需要发动机推比有20以上才可以,当时只有6,现在也就9-10),然后明白过来既然只能短距起降与其在发动机上下功夫不如在机翼上下功夫,然后就搞出了两个东西,一个是亚音速攻击机,干脆放弃了高速能力,就追求短距起降,一个是可变后掠翼,兼顾高速性能和短距起降。
然后他们很快发现可变后掠翼也很扯,还不如用传统的固定中等后掠角后掠翼,然后在后缘安装开缝襟翼之类的高升力设备,既简单又没有死重,还有不错的短距起降能力,还不影响高速性能,一看也不比可变后掠翼差多少,所以就把可变后掠翼淘汰了。这种思想的最后结果就是幻影f1,几乎是完美的二代机。
当然在三代机时代,靠降低静安定度,和比较大的推重比,人们发现原来不用高升力装置也能短距起降,当然是轻载时。就又抛弃了二代机时的各种短距起降设计。
对比一下f16跟幻影f1,就会发现幻影f1用的后掠翼,加了大片开缝襟翼,因此导致副翼受影响,为了提高滚转能力还加了扰流片。f16改用切尖三角翼,抛弃了后掠翼,再加上改成全翼展襟副翼,这样等于放弃了一些起降能力,而提高了滚转能力。而靠放宽静安定度设计又补足了起降能力,这就是三代机的优越性。
但是f16毕竟没有考虑过上舰,真要上舰的话,襟翼之类的高升力装置还是少不了的,比如说陆基版su27可以用类似f16 的全翼展襟副翼,但舰载版su33就必须安装高升力襟翼,并为了配平襟翼,在前边必须得装一对小鸭翼。
这个说明啥呢,就是中等后掠角三角翼有更好的灵活性,副翼舵效更高,但是中等后掠角后掠翼更适合安装高升力襟翼,起降性能更好,因为后掠翼后缘离重心更近一些,放下襟翼时会更容易配平。
所以说,对舰载机来说,还是传统的后掠翼更好,而不宜用三角翼。达索的新四代机计划就用了后掠翼,估计是出于这个考虑。当然它用了蝶形尾翼,这个其实意义不大。
分析一下里边原因,我的看法是目前的四代舰载机产生了一个技术困境,就是双发重型舰载机困境。
这个困境是怎么来的呢?
根源在于四代机必须采用武器内置,与舰载机必须具备打击能力,导致对大型弹仓的要求,与双发重型机的天然冲突而产生的。
目前世界上出现的弹仓布局有三种,第一种是f22,歼20模式,简单说就是双发重型机,两侧进气,进气道向内向上方折转,空出进气道后边下方一处空间可以布置中距弹仓,一般来说,可以带4-6枚中距弹,由于进气道同时有一个向内折转的趋势(两台发动机紧密并列放置),所以两侧还有空间可以布置两个格斗弹仓。这种布局特点是非常适合空战挂载,但是因为每一处弹仓都比较浅,所以没办法挂载大型武器比如说反舰导弹之类。
所以好多网友yy歼20上舰,实际先不说气动问题,光弹仓就决定了歼20不能上舰。
某飞用两台rd93山寨了f22的布局,但是因为从重型机变成了中型机,两侧空间不够用来布置格斗弹仓了,但实际上,没有格斗弹仓只是小问题,真正的问题在于它不可能内置反舰导弹,这决定了它完全没办法当舰载机。即便放大成双发重型机也不可能。
达索的中型四代舰载机计划,貌似也是类似歼31的做法,仅有空战武器弹仓,反舰武器还是准备外置,这个实际上也是回避了问题。
第二种是f35 模式,它是用单大推,利用两侧y型进气口之后的收缩部分,在进气口两侧布置两个深弹仓。这样就可以携带大型反舰武器。
当然f35 这种也存在类似歼31的没有格斗弹仓问题,不过这个总有办法解决,大体思路就是把机械问题转换成电子问题,也就是在武器仓内时,让飞机本身的红外装置与导弹交联,瞄准也靠这个,然后按弹射当时发射格斗弹,发射后再把控制权交给导引头。这个技术虽然麻烦但是不存在原理上的问题,所以没有专门的格斗弹仓,终有一天也可以发射格斗弹。
这种构型可以内置大型反舰导弹,比较适合舰载机,因为f35一开始就有舰载的要求。不过他的问题是不能复制到双发机上边,这也就造成了我今天说的舰载机困境,因为真正的主力舰载机还是需要双大推的,特别是其他国家发动机可靠性不如美国,其实是不敢用单发机做舰载机的。
第三个模式就是su57模式,因为他复制了su27的双发动机吊舱布局,所以发动机在机身中部,开口在两个吊舱之间。并且是纵列的,长度相当于两个中距弹。
这个其实是一个很有价值的尝试,因为它一定程度上解决了双发机不能有深弹仓难题。
su57的弹仓长度有两个中距弹长也就是8米左右,深度也没有结构上的限制,所以毫无疑问可以内置一枚大型反舰武器。
当然他也存在一些问题,比如一开始也没有格斗弹仓,而且对于俄罗斯的电子技术来说估计解决弹射发射格斗弹问题会更吃力一些。所以他们搞了两个格斗弹荚仓,这个解决方案体现了俄国人一贯的简单粗暴但有效的思维方式。牺牲了一定的隐身性但切实解决了问题。
所以我向来认为su57的设计很巧妙,基本兼顾了陆基和舰载的需求。并非如国内某些论坛上描绘的那么不堪。当然目前俄国确实国力孱弱,再巧妙的设计也需要足够的国力才能变成现实。
回来说下一代舰载机究竟应该咋做呢?我仍然不赞成用su57模式,因为创新会面临比较大的风险。
插个话,目前网上传说的海飞丝应该是一种放大到双大推的歼31,机翼模仿了f35(中等程度或小后掠角),如果真是如此则应该没有内置反舰弹的能力。这个方案吧,机翼基本没问题,但弹仓设计就过于平庸了。
风险比较小一些的方案是走f35路线,在f35 基础上打补丁就可以了,比如说因为双大推后面y型进气道收缩程度不如单大推,导致没办法像单大推飞机那种样在进气道后布置两个弹仓。关于这个问题,其实也容易解决,难道活人还能被尿憋死。其实解决的办法很多。一个是加宽机身就可以了,比如用类似su34那种并列双座布局,座舱本身加宽,相应的机身被加宽,然后进气道后边不就加速收缩了吗。
加宽机身之外,还有一个就是收窄发动机,并列双大推宽度宽?那就改纵列双大推不就完了。也可以把双大推的宽度减小到一个大推的宽度。
弹仓说完了,再说一下机翼。
首先舰载机应该避免无尾或鸭式布局,这些布局起降性能过于不好。
无尾布局不说了,鸭式布局很多人觉得起降性能不错,其实是误解,因为它连襟翼都不能用。所以舰载机必须得用常规布局。
然后说主翼后掠角,因为后掠角越大则升力斜线率越低,就需要更大的迎角才能起降,所以说对舰载机来说应该避免用比较大的后掠角。前面说过su57的弹仓适合舰载机,但他的机翼不适合。
比较大的后掠角适合超音速巡航,但是不适合在舰上起降。舰载机的后掠角不宜超过中等程度后掠角。
其实60年代欧洲在这方面就有过探索。他们一开始因为对方战术核弹的威胁开始探索垂直起降,随后很快发现,在当时(目前)的发动机水平下垂直起降只能变成短距起降(垂直起降需要发动机推比有20以上才可以,当时只有6,现在也就9-10),然后明白过来既然只能短距起降与其在发动机上下功夫不如在机翼上下功夫,然后就搞出了两个东西,一个是亚音速攻击机,干脆放弃了高速能力,就追求短距起降,一个是可变后掠翼,兼顾高速性能和短距起降。
然后他们很快发现可变后掠翼也很扯,还不如用传统的固定中等后掠角后掠翼,然后在后缘安装开缝襟翼之类的高升力设备,既简单又没有死重,还有不错的短距起降能力,还不影响高速性能,一看也不比可变后掠翼差多少,所以就把可变后掠翼淘汰了。这种思想的最后结果就是幻影f1,几乎是完美的二代机。
当然在三代机时代,靠降低静安定度,和比较大的推重比,人们发现原来不用高升力装置也能短距起降,当然是轻载时。就又抛弃了二代机时的各种短距起降设计。
对比一下f16跟幻影f1,就会发现幻影f1用的后掠翼,加了大片开缝襟翼,因此导致副翼受影响,为了提高滚转能力还加了扰流片。f16改用切尖三角翼,抛弃了后掠翼,再加上改成全翼展襟副翼,这样等于放弃了一些起降能力,而提高了滚转能力。而靠放宽静安定度设计又补足了起降能力,这就是三代机的优越性。
但是f16毕竟没有考虑过上舰,真要上舰的话,襟翼之类的高升力装置还是少不了的,比如说陆基版su27可以用类似f16 的全翼展襟副翼,但舰载版su33就必须安装高升力襟翼,并为了配平襟翼,在前边必须得装一对小鸭翼。
这个说明啥呢,就是中等后掠角三角翼有更好的灵活性,副翼舵效更高,但是中等后掠角后掠翼更适合安装高升力襟翼,起降性能更好,因为后掠翼后缘离重心更近一些,放下襟翼时会更容易配平。
所以说,对舰载机来说,还是传统的后掠翼更好,而不宜用三角翼。达索的新四代机计划就用了后掠翼,估计是出于这个考虑。当然它用了蝶形尾翼,这个其实意义不大。