设为首页收藏本站

爱吱声

 找回密码
 注册
搜索
查看: 1002|回复: 2
打印 上一主题 下一主题

[武器展望] 想象无侦-7 Mk2

[复制链接]

该用户从未签到

跳转到指定楼层
楼主
 楼主| 发表于 2024-6-30 07:16:03 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
无侦-7还是中国空军的新兵,但已经在台海、南海、西藏多有现身。据说在南海的时候,美国海军F-18E战斗机出动驱赶,但达不到无侦-7的巡航高度,只好翻肚皮、秀导弹,也算示威一把。无侦-7废话少说,只是埋头咔咔猛拍照。还真是埋头,因为F-18E和美国航母都在下方。. L4 b. \7 S" i6 k% u+ c
* f2 `9 v( f. \5 P7 e9 i+ [
据报道,近来无侦-7飞到日本海去了。# @% [& o4 i* R( f* u3 P

, T5 h& {. ^8 f: J* F $ v3 w4 Z0 m- m8 l% t
日本空自F-15在日本海拍到的无侦-7: J9 I4 u6 s" u6 \( b# M

5 W0 a# p$ k5 ?2 n其实在2023年,无侦-7已经飞到宫古水道。日本空自F-15的升限比美国F-18更高,但还是不够,最后只拍下一张仰视图,连平视无侦-7都做不到。在日本海出现的无侦-7的飞行路线是个迷。由于没有飞越对马海峡的报道,推断有可能是穿越俄罗斯领空飞入日本海的。如果属实,这意味着中俄军事合作进入了全新的层次,但这是另外一个话题了。
8 S% K# B7 V- \' C6 H
! q4 }5 Y; x. L. R" y2 O2 v# F在2006年珠海航展上,无侦-7以模型形式出现,命名为“翔龙”,还是单垂尾设计。在2021年珠海航展上,实体飞机正式展示,定名无侦-7,改为V形双垂尾,发动机也由涡喷13改为涡扇13,可能是非加力型。* j& @  y9 i0 Z) E3 V# v4 D1 Z( g, {

: V4 y4 {" H8 q据报道,无侦-7的长度14.33米,翼展24.86米,采用涡喷13的原型的巡航速度为750公里/小时,实用升限18000米,航程7000公里,留空时间10小时。改用涡扇13后,航程和留空时间可能显著提高。
" q2 \2 X) w0 Y. ~/ c3 ]* Q  f4 e. o/ L+ B3 @2 n: R
5 G! u6 n" X9 w& u# `7 V) M
无侦-7采用独特的搭接翼,但还是因为外观有几分相似,被戏称为“全村鹰”
- ]+ L6 Z9 x& ]; V7 H7 ]: X# n) m2 E6 _" g( Y
, h8 A, ]! T9 g0 G! b$ \# E
“全球鹰”当然是美国的RQ-4' R8 D2 p6 T- L' U) C  i
& e/ }3 A# g8 e" ?6 T, _4 b7 {
无侦-7被戏称为“全村鹰”,这可看作低配的美国RQ-4“全球鹰”。这是世界上唯二的高空长航时(HALE)无人机。相比之下,“全球鹰”长度14.5米,翼展39.9米,巡航速度570公里/小时,航程22800公里,留空时间34小时以上,实用升限18000米。
/ M3 l0 k5 X, i+ r+ @3 e* `9 z1 a5 Z, y! o4 q( U# ?# M
无侦-7无疑是够用的,18000米的升限很有用。F-18翻肚皮,赌气比有用性更多。导弹可以上射,但还是有限制。在特别高的高空,导弹为中低空优化的气动控制显得不足。还记得气球事件吗?那时失控飘飞进入美国的中国气象气球在18000-19500米高度,美国F-22要拦截,可是费了不少功夫。
+ Y; S) G4 f( K1 v- V# x& m/ `- o' @; d( E+ P
这当然是因为气球很难用雷达制导的空空导弹打有关,红外制导的空空导弹也必须靠近了才能锁定。无人机的雷达和红外特征比气球大得多,但采用足够的隐身手段的话,依然不容易打,何况无人机还可以配置自卫干扰和反制手段,并在航迹规划上主动躲开高威胁区域,增加生存力。: [5 P& Z! g5 C* O/ Y3 v* h, \- u2 i

( n) G# b" m0 t- p: Z) A3 Y2 c  F+ j超高空有大用。
; T2 q- v; M& Z5 x/ h  l! n4 A6 x  p8 p: E) m& {
作为侦察机,站得高,看得远。在18000米高空,地平线在480公里以远,监控面积达到73万平方公里;降低一半到9000米,地平线就只有340公里了,监控面积降低到36.6万平方公里。8 o- P0 j5 ?; v! m' ?8 D- L
/ M5 z4 I; G. r2 V- ?  Z+ Q
对于日本海来说,无侦-7只需要在日本海中线,就可以监控整个日本列岛。在南海,从西沙周围的巡逻位置,就可以监控从越南沿海到菲律宾沿海的整个南海北部。在中印边界中国一侧浅近后方,则可以监控新德里以北的全部印度北方。/ _# I# i4 Q0 o& T8 D
# I* i: a) @! G! T/ D9 {" o) i+ T+ r
在大国对抗的场景里,高空长航时无人机的作用还超过侦察。由于巡航高度高、覆盖面积大,在通信卫星、导航卫星容量不够的时候,可以填补缺口。在卫星被打掉或者因为故障、损坏而暂时失能的时候,临时补缺更是意义重大。2022年河南水灾的时候,一架翼龙-2H无人机在空中担任5-6小时的手机通信临时基站,就是类似功能在战争时期的预演。, d' Z5 Y) E) U* A; c, C# ~" S* D
+ A' u9 y; r( F2 \
但无侦-7要好用,还需要大大增加留空时间。
4 m0 T3 q* j" j2 [2 r" ^6 H) [$ h* P, u$ O5 V+ \
RQ-4的留空时间长的多,是因为采用超大翼展的细长机翼。机翼是产生升力的主要手段。翼面积越大,产生的升力越大,但这是有条件的。, x% `! X  L- B8 Y2 _

2 p9 B3 k9 x2 F! J; u机翼产生升力依赖气流的连续性。气流流过粗短(大展弦比)机翼时,气流流经上表面的路径较长,首先摩擦阻力大大增加,其次容易发生气流分离和各种复杂涡流,产生升力的效率大大降低。气流流过细长(小展弦比)机翼时,很快在后缘汇合,连续性得到很好的保留,上下翼面的速度差形成升力,摩擦阻力更是大大降低,产生升力的效率达到最高。6 P$ s" E# p% H

; _  Q; d2 `1 B- N大翼展,细长机翼,这才是高升力的密码。滑翔机就是采用细长机翼的典型,可以在无动力的情况下滑翔很远的距离。
) i8 p8 @6 u8 {
+ }; U% z8 |) V: Y. F7 K事实上,高升阻比还需要小后掠甚至平直翼,因为后掠角导致迎面气流沿着后掠的机翼前缘有所“溜肩”,降低产生升力的效率。后掠翼本来就是接近音速时推迟局部气流速度超过音速、导致激波阻力而采用的。对于以长航时为主的无人机,降低速度并不是多大的问题。因为后掠角而降低升阻比才是问题。3 Q) k, }7 q6 c( Y1 `
7 K, |$ ~& _5 l2 c$ E' m  H  x
在极端情况下,采用超大翼展的平直翼无限接近于平直翼的飞翼,气动效率达到最高。但相对纵长也降低到极限,容易发生俯仰控制力矩不足的问题。洛克希德RQ-3“暗星”就是失败的先例。
/ }# o+ m2 B! z# ?0 s% F5 F3 f2 W5 z2 k1 X* I
" N' X8 \  R. |1 h9 {# _
洛克希德RQ-3“暗星”具有夸张的大翼展和高展弦比,具有出色的留空时间,但因为俯仰控制力矩太短而不能解决稳定性问题,最终下马
+ S; Q7 P* B4 W4 g7 L* @0 d6 f7 [% e! t
但是即使用足够长度的机身和有效的尾翼解决俯仰力矩问题,大展弦比机翼也有制造难度增加的问题,更有机翼刚度较低而带来气动控制反转的问题。刚度较低的机翼不仅在气流作用下会上下挥舞,还可能在副翼偏转时沿展向轴线发生扭转。& n( W5 Y$ K- n; J2 y2 i, _

5 \3 @2 A$ A, j! h/ |9 ^# G- ~ 8 _. r, B; o6 ?
机翼刚度不足时,副翼压低可能导致机翼“埋头”,降低迎角,反之亦然
2 L+ ^# B8 Q( c: i1 Q, t; C% ^9 t" S; d; E
副翼在机翼外段后缘。在正常情况下,左右副翼一上一下偏转时,向下的一侧产生向上的压力,向上的一侧产生向下的压力,形成横滚力矩。但刚度不足的机翼会因为副翼形成的压力而发生弹性扭转:向下的副翼偏转造成机翼“向前拱起”,降低机翼迎角,实际上降低升力;向上的副翼偏转造成机翼“向后蹲下”,增加机翼迎角,实际上增加升力。也就是说,发生气动控制反转,横滚力矩反向,非常容易造成失事。/ g, |7 ^: c7 _) N3 ~3 N

& i% a+ W3 c# P  J襟翼在机翼内段后缘,机翼结构离翼根较近,气动弹性扭转的问题较小,但还是可能发生。
# A8 \! Q, [% L+ \; n8 ^0 a- h* R) M+ J+ g, w
增加机翼刚度可以解决这个问题,但要大大增加重量。在飞控律中限制副翼动作是另一个办法,在气动扭转快要导致反转的时候“适可而止”,但要大大限制机动性。
8 s/ T1 J: D- I+ P, \5 C" D9 C/ z! M
但无侦-7那样的搭接翼(也称菱形翼)就极大缓解了机翼刚度问题。半翼展处的搭接使得内翼段几乎不可能发生气动弹性扭转,无侦-7的襟翼就在内翼段;外翼段靠近搭接点的部位也较少受到气动弹性扭转的影响,但依然远离机身中轴线,横滚力矩够大。7 R5 K% I' a: t* m7 ^4 i. Y. ]
+ M) W' b8 I) W: M/ f0 I0 T' N/ K7 r5 d
这意味着无侦-7的飞控难度较小,或者说,不需要对机动性做不必要的限制。! R- T) z" e) L4 W6 Y( u
# l* h# Y. f) ], B$ ~
作为高空、长航时无人机,机动性本来就不是太大的问题,所以这个优点不能说有多突出。' B7 |5 s7 x/ x$ `/ |% E
' i3 t, j& @) r/ H  q! z" O% J
然而,搭接翼决定了后掠角较大,巡航速度太低反而不经济。但就HALE无人机而言,巡航速度较高相对于长航时来说,并不是多大的优点。如果能选择的话,长航时更重要。  N4 d8 J0 N/ P/ U/ C! u

+ Z9 J3 {. s% N8 A4 d继续增加翼展也有问题,翼尖位置会非常靠后,升力中心位置要相对后移,全机的重心平衡有点困难。7 `5 P/ W, k. I6 J6 E
, u$ A" D1 ~- g' m! u% R) T
更大的问题是:速度大范围变化时,升力中心的前后移动太大,带来配平困难。早期人们对后掠翼缺乏理解时,有过在降落减速时,外翼段首先失速,升力中心大幅度前移,造成机头不可控上扬。F-100“超级佩刀”上这个问题最严重,人称“佩刀舞”,是很多失事的元凶。
1 N0 k1 L. Y0 N3 V; r* v; F0 t  i; w# l, E
降低后掠可以减小升力中心的移动问题,但需要前后翼都是小后掠,导致前后翼的翼根在机身中段紧挨着,在结构上接近简单机翼,降低搭接翼的优越性。在极端情况下,前后翼的翼根重合,这就回归到普通机翼了。( F0 D' s7 L! }- k  D

  U7 W9 h, @" w5 a5 N& r. }与同翼展平直翼相比,搭接翼本来就因为前后翼有高差而迎风阻力较大,升阻比要打折扣;同平面前后翼则有复杂的翼间干扰问题,同样升阻比要打折扣。( L+ m8 x9 n( Z% Q: ?0 d

0 F# q* ?8 e; g( u, l$ H1 T7 t由于这些问题,搭接翼尽管概念上诱人,在实用上并没有得到广泛拥抱,无侦-7是少见的实际使用搭接翼的例子。' ^9 G! E" ?6 a- r. p
" z5 S: ]* K. B) ~
& v! H- {0 ^+ D2 S, Y9 M8 c
DARPA的X-65是用于流体飞控研究的,用射流代替气动控制面,但其两段式后掠的搭接布局也很有意思/ a3 k: d7 p( O

: [6 ]( F7 b/ K然而,像美国X-65研究机那样,外翼段改用小后掠甚至平直翼,升力中心移动问题就小得多。小后掠翼甚至平直翼对加大翼展的限制也很小,非常有利于提高升阻比和长航时飞行。
# M* F+ N) d0 x9 t0 S9 |
+ q: V) \% X1 {大翼展不仅有利于长航时,也有利于提高升限。洛克希德U-2就是先例,实用升限达到21000米,地平线更远,达到520公里,监控面积也增加到85.5万平方公里。
9 X4 J# |0 k2 u* U+ @+ J7 S
* C% G6 d9 M$ P: g6 j, P3 w $ ~" ]) {' G% A% p; s- l
U-2的升限达到21000米' w; b; k1 R# i* ~+ E* |. C) x
. Y2 Y, S8 U7 u( ]
两段后掠的搭接翼用于改造无侦-7的话,翼展增加50%甚至更多都没压力,而且不会引起升力中心移动和飞控问题。, L: `- h* }$ Y

  T$ x) |- h" x6 F8 s# N增加翼展增加一点阻力和重量,但在大大增加升阻比的同时,保持抑制气动弹性扭转的优越性,结构刚度的先天优势也降低机翼设计和制造难度,还是得大于失的。如果像U-2一样把巡航高度提高到21000米以上,覆盖范围和有用性进一步增加。  ]" O  u0 q+ D1 k% m7 W8 G8 v

; h( a0 b% C# Y' |如果翼展大到影响机场运作,还可以考虑折叠翼,外翼段在起飞前和着陆后向内折起,减少地面运作中的占地。搭接点是天然的折叠点。
& ?1 Q7 p. Z5 Z8 t& t# f1 X8 S( M7 ?$ w8 M0 l
涡扇13(尤其是非加力型)比涡喷13省油,但还是有推力过度的问题。涡扇13的军用推力达到56.75kN,接近涡喷13的加力推力(63.7kN)。相比之下,RQ-4的F137涡扇(来自罗尔斯-罗伊斯AE3007)只有34kN。1 V: |* [3 T, q8 M

. G. T' e$ l, y) X) P7 L/ F无侦-7的空中和起飞重量缺乏数据,但从机长和翼展推断,应该低于RQ-4,RQ-4三倍之多的航程和留空时间一部分来自增加的载油量,一部分来自发动机低油耗。
+ z/ X$ |; V2 E8 d" u8 r) Y9 `7 B  W6 }# ~2 P
中国航发正在自由王国的门槛,更先进但小推力的涡扇发动机只是研发重点问题。涡扇13还是基于苏联RD33的基本技术,而RD33在苏联时代都不是技术水平最高的,AL31的技术水平更高。涡扇19的技术水平还要高,据传为歼-35的动力,但中推的推力接近AL31,推力太大了。
& f2 x- I/ k7 F+ I  M; x. l( S# I& \9 N( u; T, l& b6 O; i
中国需要小推力涡扇,这是无人机大发展的需要。高空长航时无人机的速度要求低,气动布局灵活,甚至可以考虑用涡轴发动机的原理,在低压涡轮后增加一级自由涡轮驱动的风扇。, y' U% c6 ]- G" D
+ V3 Z2 h$ O; y  J5 J/ J
自由涡轮说穿了就是风车。低压涡轮排气的能量不直接用于产生推力,而是主要用于吹动自由涡轮,自由涡轮带动风扇叶片,产生主要推力,进一步减速降温后的喷气产生其余推力。自由涡轮也可以两级反转,进一步提高推力效率和增加推力。
0 w! Z) B, _2 V* ]2 O3 D
" {) l( f1 B" t) Z' f- W这其实就是桨扇的一种构型,推进效率接近涡桨,速度接近涡扇。噪声较大的问题则由于推力级较低和飞行高度很高而缓解,但比常规涡扇还要省油很多,机械复杂性方面则因为取消了涡桨所需的减速齿轮箱而大大简化。+ U& r2 p. A; x) H

- g. s! E/ }0 f. X用于无侦-7改装的话,尾置发动机对后机身的限制较小,也容易避开双垂尾。很高的升阻比意味着起飞、着陆姿态较平,较高的发动机位置也减少起飞、着陆中桨叶触地的问题。3 O3 v/ i& R: G! r" f

. O! P$ l! M* g! B: {5 h8 V, L但无侦-7的航程和留空时间达到“全球鹰”水平的话,有用性提高不言而喻。实用升限进一步提高到U-2水平的话,就更上一层楼了。5 [( V" S: |$ y  Q4 n

( @, Q' h0 A4 E4 D. S

评分

参与人数 3爱元 +36 学识 +2 收起 理由
方恨少 + 12
老票 + 18 + 2
住在乡下 + 6 伙呆了

查看全部评分

本帖被以下淘专辑推荐:

  • TA的每日心情
    开心
    2024-9-2 01:41
  • 签到天数: 298 天

    [LV.8]合体

    沙发
    发表于 2024-6-30 10:06:43 | 只看该作者
    没听说过兔子用无侦八的报道;大概是对方看不见跟不上,无法拍照片?
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

  • TA的每日心情
    开心
    2020-1-2 23:51
  • 签到天数: 2 天

    [LV.1]炼气

    板凳
    发表于 2024-6-30 10:49:47 | 只看该作者
    8 s0 q. \" S9 a& X  v- }
    按照TG的臭习惯,公开参数一般都藏着掖着。公开说升限18000米,猜测实际升限高得多。当然,这是猜测。
    6 ~2 k8 A9 N5 [3 v4 x
      n# m+ l6 |, u+ e4 c, I9 F: M+ z. @8 M看来美帝打无侦只能用U2带M16上去打5 W! Y6 t# Q+ s1 S: K
    - ~* Y$ O4 R2 w: c: ?
    回复 支持 反对

    使用道具 举报

    手机版|小黑屋|Archiver|网站错误报告|爱吱声   

    GMT+8, 2024-11-15 07:41 , Processed in 0.041558 second(s), 24 queries , Gzip On.

    Powered by Discuz! X3.2

    © 2001-2013 Comsenz Inc.

    快速回复 返回顶部 返回列表