|
|
本帖最后由 晨枫 于 2022-6-30 07:29 编辑
1 [: ?0 @' s$ f6 Y& B: W0 k5 \& {. O
每隔一段时间，歼-20还是歼-35谁更适合上舰这个话题就要重新爆炒一遍。现在003下水了，这个话题自然重新火热。& h' p$ E3 W3 e l4 R/ z+ I V, _
( O0 C- S5 B1 W7 B歼-20人人知道，歼-35则是“传说中的舰载战斗机”。官方从来没有确认过歼-35这个型号。以前也流传过歼-31的说法，那是从中航的FC-31型号而来的。至今，FC-31是唯一得到确认的型号，但这不是军方型号，是厂商型号。在这里，使用歼-35的说法，有人说这是为了对标美国F-35。确实，歼-35在很多方面与F-35相似，也有说法歼-35就是为了在空战中压倒F-35而设计的。
" F2 k- A1 \& S# @- T' J# ^3 B% k3 [5 I' G; y
只要适当改装，什么战斗机都能上舰，所以那些“xx都上舰了，yy为什么不能上舰”的质疑没有意义。但不是什么战斗机都适合上舰。
5 g, V" C9 D' c3 H6 F$ l4 z; c( B; A2 T9 I2 u
上舰的战斗机要求几个特点：
' y" D8 ^/ ~: v4 K9 x1、 特别强调低空低速性能3 Q1 F$ B" h, z! V: {+ M0 @
2、 特别强调占地较小
8 I* [: {+ u3 J: M4 u; }# J3、 特别强调独立作战能力和多任务能力
5 V u, I) D% {' f+ L: p1 ^4、 特别强调可靠性) x, K8 I& q1 L: g" Z4 I
. G0 T- S' t5 |! w
特点3和4与气动布局的关系不大，但1和2就关系大了。+ n' i4 \1 `/ d- n, G- z1 z2 L: ~; M
3 U/ A7 x) n: }3 I6 S航母是巨舰，但甲板和机库空间依然是有限的，舰上起飞和着舰永远是挑战。由于航空技术的局限，任何垂直-短距起落战斗机都在性能上不可能匹敌同时代的滑跑起落的战斗机，尤其在航程和载弹量上。舰上战斗机出动和回收一次不容易，每出动一次，都要一个顶俩，航程不够用，或者载弹量不够用，根本干不了什么事。歼-15已经解决了中国舰载战斗机的有无问题，现在必须解决的是有用的问题。不仅针对对方的舰载战斗机，还要针对对方的陆基战斗机。
9 l" v1 u- }+ i7 Z4 g, }
8 y9 z4 t6 g2 J& g' m舰上滑跑起飞需要弹射或者滑跃助力，滑跃难以满载起飞，但弹射的力量依然是有限的，需要战斗机具有优良的短滑跑起飞能力，这决定了小后掠角和大面积襟翼的重要性。后掠角较小时，机翼“兜得住”前方气流，有利于在低速时就产生升力，但高速时阻力较大。襟翼是机翼后缘可垂放的气动面，襟翼下垂时，增加机翼弯度，也可看作强迫气流导向后下方，提高升力，代价是阻力也增大，但在低速时代价还可接受。
; z$ s8 F, s% Y- R6 v# t }5 I5 Z7 Z& }" t1 c u% j
美国空军选用YF-16并定型为F-16后，美国国会要求美国海军也选用，以实现规模经济。美国海军坚持只有YF-17才能满足上舰要求，后来成为F-18。在技术上，YF-17的小后掠梯形翼是很大的原因，这确实是站得住脚的。双发是另一个原因。
" U# j; I, Y/ f9 ]* o" x: x7 `4 {4 f. |7 Q0 w. b( _2 D
一台大推和两台中推可能推力相等，发动机的可靠性足够高，双发的可靠性优点现在也不突出了，但两者的推力特性不一样。大推加速、减速都“惯性”较大，中推的“油门反应”灵敏得多。着舰时，推力是精确调整下滑轨迹的主要手段，双发比单发更加有利。美国海军历史上有单发飞机，像A-4，但都是中小推力的，F-35C是第一架单大推战斗机，为此还改变了着舰标准操作，这是另外一个话题了。' r) l6 X' \/ D- o* {9 R% P" |
# D4 d. n. F& t3 L
舰上占地通常用机翼折叠来解决，有时平尾甚至垂尾都可折叠。折叠越多，占地越小，但结构和运作越复杂，可靠性和维修问题越大。折叠机翼的外段刚度较低，折叠机构的受力能力也有限，一般外翼段不适合挂载重型弹药，限制了挂载能力。1 h' Z6 J$ Q) n7 a! D6 e& q+ d4 `4 i( {
) W% M3 l0 l, }: R* I歼-20与歼-35代表了鸭式和常规布局。歼-20是鸭式，歼-35是常规。
1 y. A! k' C6 @' i) P) a4 U& | k: ]: j3 @6 s: N& e
& W8 r. J" [3 [- l Z0 p/ b G( v鸭式靠加大机翼迎角提高升力，离舰时姿态高高扬起，这是法国“阵风”) \- \8 A9 v4 X' T( t0 ~; O3 h
' d+ q- T" m- X$ B1 I! \
7 g* q* }1 k+ a: B常规靠大面积襟翼下垂提高升力，姿态要“平”得多，这是美国F-18F
" [( N; t( ?( S. H
+ S" P0 H% h6 Y! T鸭式布局是无尾三角翼的改良。无尾三角翼的高空高速性能优良，但低空低速性能不佳。鸭翼缓解了无尾三角翼的问题，但不能彻底解决，因为鸭翼是用于配平和飞行姿态控制的，并不产生多少升力，不能根本解决大三角翼的升力特性问题。鸭翼使得飞机抬头也需要相当的速度，在航母上短短的弹射道上达不到这个速度的话，就需要法国“阵风”在离舰瞬间“奋力弹起”那样的歪门邪道了。这需要非常精确可靠地控制弹力释放的时机，释放过早，速度还没有加上去，阻力倒大大增加了，可能飞机浮起再拍下，要出事；释放太晚，则拉升不起来，就直接栽海里去了。 J9 r' B7 I# N
: f: {* s9 f% }! J1 W+ b9 p9 B" k解决这个问题还可以通过加大鸭翼，但整个气动特性全变了，影响太大；也可以加大弹射功率，这也非同小可，不容易做到。
7 B, z J+ d# V' M; ?9 i# O* }; A1 a8 I( T' U
相比之下，常规布局的襟翼离重心近，大幅度下垂增升时基本不改变飞行姿态，所以在起飞时主要用襟翼增升。飞机的迎角不需要太大，姿态较“平”，阻力较小。不仅操作比较自然，也容易在收起襟翼后迅速加速。$ U2 U1 R0 W" W8 B
% ]' S) l) F( F5 S% q% e+ p放宽静稳定性也有点作用。如果升力中心在前，重心在后，飞机就是静不稳定的。任何扰动导致飞机上扬的话，增加的迎角增加升力，导致进一步上扬。这个特性在起飞的时候，可用来产生自然上扬趋势，增加迎角，增加机翼的升力。问题是这也和鸭翼一样，需要一定的速度才起作用。航母上短滑跑起飞，最缺的就是速度。, j. n( q% l+ ~
- n2 V; l9 N7 b' z/ l
7 B8 @9 d" W) O0 }
鸭翼可以用于正常配平和俯仰控制，但不可能对冲大角度下垂的襟翼的低头影响，比较两者的面积很容易看到这一点
! s$ R* {* A$ m1 p$ Y" y1 K- A, S: {5 t* b
( L4 z0 Q1 }2 Y, `& h% O4 L3 E# V, [9 R
这里是很特别的情况：“阵风”在从印度“维克拉马迪亚”号的滑跃甲板上起飞，长滑跑加滑跃的角度使得“阵风”可以用襟翼增升
% n0 Y& k; d9 j+ o2 e4 H% m: U+ e- z- K3 t, e1 y
鸭式很难通过增大襟翼来增升。襟翼位置太靠后，大面积襟翼下垂造成过大的低头力矩，非但不帮助起飞，还直接往海里栽。用鸭翼对冲的效果有限，鸭翼面积太小。“阵风”在印度“维克拉马迪亚”号上起飞时，大幅度下垂襟翼，但那有长滑跑的条件，滑跃导致的额外迎角使得“阵风”可以打一个时间差，容许离舰后短暂低头而不影响起飞。
+ d0 g! }) x. X, P5 S$ t2 R, r, Q+ t7 L/ n
大三角翼翼弦长，翼展小，折叠线太靠外的话，意义不大，太靠内的话，结构和挂载限制的问题太多。“阵风”索性不折叠，甲板上占地稍大。常规布局机翼的折叠就比较容易。# t$ r1 L0 m& S9 a6 r8 C
- a5 I1 a5 u' ~7 t
$ a9 s- M" [* k$ P+ O4 j% M3 Q“阵风”和F-18C的最大起飞重量都在24吨上下，“阵风”更占地方
6 T- ?! h8 ?) B, `$ b
7 o+ `1 Y- g2 z4 W9 W6 d' K着舰的问题与起飞不同，这是减速的过程，阻力不是问题，用大迎角和高下沉率着舰是鸭式和常规的共同着舰方式。但常规有襟翼帮忙，迎角不需要那么大，姿态“平”很多，观察和操作相对容易。
" Z0 h ]" F5 ]# J
3 y0 ^6 T$ K) u6 v4 o7 Z
5 [* w4 M8 _7 C* T# B
鸭式着舰时要通过大迎角来减速、增升
: |* u0 F' ^& V& k
; ~- ~$ d5 I$ e, R0 j2 o/ E: c
6 @2 R# N; @3 [; j+ ?2 j7 r常规有襟翼帮忙，迎角不需要那么大，姿态要“平”很多
0 H8 Q) |# v6 p8 c; W: G
: R! }3 C- P, q* F$ f较平的着舰姿态降低阻力。如果能有效挂上拦阻索，这不重要。但挂钩失败、要复飞的话，重新加速要有利得多。# v ~$ ~8 F! s' T3 f
% R3 k) ?. e$ t, V7 O1 P
因此一般认为，常规布局比鸭式更加适合上舰。
" ]( q; o9 g# O8 P" X
p0 d$ F/ W/ E7 [% `4 \. I这当然不是说鸭式不能上舰，法国“阵风”就上舰了，印度MCA没有鸭翼，都准备上舰了。但法国和印度的情况特别，两家都是没有选择，空军绝对主导战斗机的研制，为上舰有所考虑就是最大的让步了，不可能为上舰另行研制舰载战斗机。0 ~0 m, c; r! c+ ]: s
! I4 {0 U' G1 U& u& W
但这不等于歼-35自动比歼-20更加有利，因为在气动上适合上舰只是必要条件，还需要满足3和4，在这些方面，歼-35并不有利。" ~' T6 R/ ]% q6 g+ e* |
1 H# |5 H5 \* s如前所述，舰载战斗机需要有足够的航程和载弹量才能有用，也最好具有空战和打击兼优的多任务能力，这使得重型战斗机比中型战斗机更加得到海军的青睐。“阵风”和MCA都是中型的，但法国和印度没有选择。F-18E也是中型的，但最大起飞重量比F-16C高差不多50%，比F-15C只低不到1吨，说它是重型战斗机也没有什么不可以。中型的F-35C还比F-15C重1吨。/ f& W6 M0 l/ M* i5 \& m; f3 `( B
( ?2 i1 P! T; a2 @$ o! ^/ P中国航母的战场条件很严苛，不能突破第一岛链就没有存在意义了，舰载战斗机能压倒F-35A和F-15C是起码的，还要考虑足够突破增援嘉手纳的F-22的情况，只有重型战斗机才堪重任。这正是中国舰载战斗机“已经过了解决有无的问题的时候，现在要解决的是有用的问题”的意义。
( I* E" I$ B! P: C, E* y# |6 c0 t( M/ g# m4 w
歼-20的优秀不言而喻，但鸭式布局使其先天具有上舰的劣势，不到万不得已，很难成为首选。但歼-35来自中型的FC-31，先天不利条件更多。
7 O; S4 I4 g7 G8 l+ D% h& r
, z& R: `, e+ C, N" X, ]& i+ O" q经常看到一个说法：-35是为空战优化的，设计基点就是压倒F-35，所以最适合上舰。这是值得质疑的。
4 w. @8 U( ~; ^
4 F) U& y8 {4 G8 `6 |F-35的问题很多：阻力大，推重比不足，翼载太高，导致高速性能不好，机动性不好，作为战轰游刃有余，作为空优战斗机就比较捉急了。8 @. H Q4 i+ u+ O3 e
6 w- {/ |4 a5 Y" @' h1 }. K看起来，降低阻力，提高推重比，降低翼载，就能解决F-35的空战性能不足的问题，FC-31也确实是奔那个方向去的，歼-35是进一步优化。问题是：方向正确还不够，还需要步子够大。
- `, J) j% g* a+ ], j& J& ^. U# I4 ?; g3 x' e. \' B
F-35的推重比不足问题来自两个：
h7 j- q5 P6 h1、 空重太大
: a2 Y8 N$ \, G. i0 U2、 发动机推力不足
! f! [ y- C1 x: W' z# z4 D- |1 `4 U$ |2 h3 u0 M. i, Z- r
F-35的空重其实与STOVL要求关系不大，这是航程、载弹量和机内武器舱带来的。洛克希德代表美国战斗机设计和制造的最高水平，不必迷信，但也绝不能蔑视。歼-35的空重很难大幅度低于F-35，3D打印也改变不了这个现实。+ E# w; x4 c! J1 n
* p6 {6 n% r1 x
3D打印（或者说增材制造）适合复杂形状构件的整体成型，制造效率极大提高，但对减重的作用不高于精密铸造。真正的高强度构件需要精密锻造，这是3D打印解决不了的。在总体上，像传说那样的机体结构靠3D打印减重15-20%是不现实的。歼-35的空重没有理由大幅度低于F-35，但这正是一些人鼓吹歼-35压倒F-35的依据之一。# I+ r. b) i# z
) L/ `3 [ o) N! Q% {
F-35是单发的，这不仅是STOVL的需要，也因为单发的结构更轻。在最简单化的情况下，单发战斗机的机体截面可对应于正方形，双发则对应于扁矩形。在同样技术水平下，截面积对应于发动机直径，或者说推力。推力相同的话，可简化为机体截面积相同。另一方面，结构重量与机体截面周长相对应。同样面积下，正方形的周长比扁矩形更短，所以双发哪怕推力、推重比相同，在结构上也是增重的。这还没有算入双发之间的中隔结构。双发的机体截面不只是压扁的矩形，实际上是横置的“日”字形，中隔进一步增加结构重量。双发的辅助系统总重量也更大。! K. E5 C' G9 C t; L4 r
1 X, N% q0 o4 n% s* U0 ?9 n
发动机固然要看推力，但推重比同样重要，否则额外重量也是算入空重的。F135的推重比达到11，代表世界上最高水平。歼-35采用双发，据说涡扇19在技术水平和推力上达到F414的水平，那就是9一级，不过不乏有人认为已经达到11-12一级，这可能也一厢情愿了。F135并不完美，其核心发动机来自F-22的F119。中国对标F119的涡扇15在“国家一队”的全力攻关下，依然久攻不克，歼-20还在用涡扇10C过渡。“国家二队”甚至“地方队”的涡扇19突然技术水平爆表，而且成熟度已经达到上舰要求，这是不现实的。# R" a7 o, C& c x) j: n& \
4 S& x% w+ r# x
在结构重量更大、发动机推重比不及的情况下，歼-35单靠减阻是很难达到碾压F-35的空优性能的。事实上，根据有限的外流图片，歼-35和F-35一样短粗，横截面可能更大，阻力很难更低。
, \8 C, c1 e. d# m+ f& m3 o
- A# e, ^3 I; N* h+ |3 j" S7 h按照FC-31的数据推断，歼-35的翼载也不比F-35更低。比照F-35C一样，增大翼展和翼面积能降低翼载，代价是空重进一步增加，而且翼根结构要极大加强增重，否则低翼载只是改善起飞、着舰时的低速性能，并不改善空战机动性。F-35C就是这样，翼载比F-35A显著降低，但最大过载反而从9g降低到7.5g。以笨拙著称的F-4“鬼怪”式其实翼载只有380公斤/平方米，与F-15的357公斤/平方米很接近，结构强度是不能拉高g机动的原因之一。
# F7 z* [% L/ g5 ?# t# P+ z8 |, ~6 L6 V/ a" ?& u7 d
歼-20也不是简单改装就可以上舰的，就像歼-15不是歼-11的简单改装一样。歼-15为了改善起飞、着舰性能，特意加装了一对前翼，襟翼面积也增加了。折叠机翼和尾翼，加强的起落架，加装大型尾钩，缩短尾锥，还有其他上舰改进，使得歼-15的气动和结构都与歼-11有显著不同。比如说，尾钩不是看着哪里顺眼焊上去就完了，必须是锚定在足够坚固的机框上，这改变了重量、振动和其他特性。歼-15是货真价实的独立型号，不是“歼-11海”。歼-20要上舰，需要的改进至少一样多，还有鸭式上舰的难题，时间短不了，工作量小不了。
! [0 A( r3 ^9 v4 v# |$ w \1 I
- ]7 `/ \3 \! \9 e$ p' M- o3 q比较理想的情况是以歼-35的气动理念为基础，但在起飞重量上放大到歼-20一级，并采用涡扇15一级的新大推。换句话说，这是与歼-20同级的重型常规布局战斗机，不仅确保压倒F-35，也确保足够硬抗F-22，并具有足够的多任务潜力。这当然需要重新设计，需要时间。
) C J' m9 Q0 K4 s9 e u1 D, k0 A1 r, V' E/ _3 M' J
不断有人以“20xx年时间点”为理由，强调等不及，有什么先装备什么；歼-35最接近完成，因此就是它了；退而求其次，从歼-20改装。但“20xx年时间点”是个伪命题。 F2 r9 G1 K6 {, C- b P' q+ ^( S
1 t$ P. d% v- K* o& u! L中国不会主动去找美国打一仗，但美国要主动找中国打一仗的话，时间就不是中国能决定的。中国肯定要统一祖国，这个时间倒是完全在掌控之中，台独可以在任何时候发难，但什么时候解决问题由大陆说了算，不是台独发难就必须立刻行动的。此外，还真没有什么急着必须用新舰载战斗机的。
i9 w! j) t+ K5 P! L3 f1 X2 L+ Y: U+ b8 \. d% P# o6 ~
新战斗机不可能无限期等下去，钱不是大问题，技术准备是，但不是什么时间点的问题，就像004航母什么时候下水也不是由这些臆造的时间点决定的。. Q' ]/ |0 j) x) a
W O( {0 Y* N7 ?
003下水了。电弹，常规动力，8万吨级。多少年来，003是常规动力还是核动力，8万吨还是10万吨，一直争论不息。现在轮到争论004了。在可预见的将来，003将装备歼-15T。什么时候能换装新一代战斗机？这事真没法猜，但肯定不是时间点的问题。“怎么能让003等飞机？”没办法，该等还得等。
- c2 e$ @- X. v7 G
# r) L& P6 X) L好在航母的使用寿命很长，至少40年，肯定等不了40年的，最大的好处是：战斗力由搭载的战斗机决定，但战斗机的换装倒是相对简单的问题，比舰载导弹或者舰炮换型要简单多了。涡扇15的关闯过后，将歼-35全面放大要不了10年，这方面中国已经驾轻就熟了。 j5 z) m( p) C' A
7 N1 a0 p7 D# `3 S/ T: {
那歼-35用来干什么？不知道，可能依然是技术验证机吧，还是有很多技术需要验证的。
; T2 K# F9 B; _. l! D) T
. t: @: u$ b) [+ j* }4 G* X至于歼-20和歼-35的上舰问题，还会继续争论下去的。军迷嘛，不抓住个话题争论个地老天荒，还干什么呢？ |
评分
-
查看全部评分
|
雷达卡
楼主
收藏
分享
淘帖
支持
反对
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
抢沙发
千斤顶
显身卡
发表于 2022-6-30 09:41:50
