|
|
本帖最后由 晨枫 于 2022-6-30 07:29 编辑 Z3 t$ w3 ]; T0 H3 E
, D) ?+ e/ J' h8 J& t2 c
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。% a* o2 ^6 Y9 n6 x/ W% H7 P
) Q0 I- r7 a- e- B- T" @5 x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。
* b, C4 C$ b# P& t9 Q8 O* n" J1 j$ e5 L8 @
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。7 E, A+ H% H8 O0 C0 f. |" B
. o$ h7 X8 ~" v上舰的战斗机要求几个特点：
( `1 ~5 }& ]1 Z9 C) P) s1、 特别强调低空低速性能7 n; q) J# ?8 x$ U C
2、 特别强调占地较小, |4 W$ e6 |' O: K3 B5 B: C+ ]
3、 特别强调独立作战能力和多任务能力. _+ e" ?) O% \: V
4、 特别强调可靠性
5 W" a5 ^0 V2 ~1 N
1 t1 l( m5 u4 j# n2 Y特点3和4与气动布局的关系不大，但1和2就关系大了。: x) E' S; O% G% i
8 P7 P; Z8 n( |) D3 J9 a
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。
, W) ?& e: w; Q2 Y0 e. @# b r
9 [3 q3 t- I& g5 D" b, y2 o! z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。
. O5 W) u. z' ^' j; |
0 _1 ^4 d* W0 i( N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。/ M( ^' ]7 f* N8 S- Q% T- K
G- X- X u1 I4 A$ z# J' G
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。
& }- f9 l4 c! w" v$ T y+ e& V* J; h6 d
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。
2 Y$ o) u& w' q+ h
" j. e7 H" v- A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。+ ?. K! S. o* |5 e
, S+ ^% l9 \4 W
7 r5 p2 b( U8 j& I# o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”' c1 `3 k/ `( S+ p& {$ S& Y
! h0 }) }9 J8 i1 v3 Z6 `5 b
' T: y0 c8 ]) I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-18F4 j' E% V$ k$ p6 k) O$ |3 x) v s
( p8 I. b) \1 R, K
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。: e2 A/ N" Q8 w# b# j) \, t
* ?7 x- {! ~5 z8 H. P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。) Z% |5 l( n: x8 W, H1 D4 n8 ]5 ]( R/ m
* r- R2 @2 \. q( g0 D+ a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。: ~: E! \) U! w( g* ^8 H* Y
: u9 R( J" @: e7 n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。! r/ X2 K4 W; v0 t5 ?! F
- ^: `( W) }' M( Y5 x. O$ {
- G& @7 b2 V9 Q# w* g' [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
+ x y& Z0 e" K: a7 e( x; ^+ R% j& d2 R- p* r$ Q3 y! u4 i0 }
2 K2 j' f5 L. _. z3 F, y% J: d( U
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
" z$ p9 y- h. O z/ ^% s4 Q1 N
" M# n/ y+ F, c! X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。
' B5 Q$ y' l3 X& t7 P$ x2 j/ @# O9 S, D# ]7 c9 s- ]. R: ^. f/ W
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。% r. f+ B: L0 B0 a7 r7 M
( K( V4 Q; h; L5 ^
, g; I4 z$ H ?. l t
“阵风”和F-18C的最大起飞重量都在24吨上下，“阵风”更占地方" Z$ c5 \6 t: Z* o( k: n1 s1 O
) N5 F9 t" I( O1 v6 _5 P |
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。
/ X# }5 _- ?7 Z! K; U9 Z d e4 O' m# H
+ I$ M" E. R8 G# I) t- \鸭式着舰时要通过大迎角来减速、增升% B$ J# R5 c+ A9 T# R* g k8 S) U F
0 t7 j8 d' k" o
! J# Y9 {8 g' N: g" I: a" A B
常规有襟翼帮忙，迎角不需要那么大，姿态要“平”很多
7 d6 C& d: O/ Z7 {& |5 F7 k' [6 [* k2 v( s, Q
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。) B; E# X0 p$ u; z I4 R6 K; n
9 G+ o% U7 n- w) j* S, a& c+ E
因此一般认为，常规布局比鸭式更加适合上舰。
8 f( M' I' U; ?; G8 P) B+ ]9 P' {2 m9 r* C: K
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。
7 ]$ N5 z# [2 p9 m; c: L, s, J
" T# x( z/ R T9 P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。
5 l, S4 F# S5 J' f7 E* f! v. J" O( X
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。& N' |9 {; T; `6 s% X0 g T% p
& j7 @/ ~7 {6 l: w1 g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。/ ]& E1 Q7 l8 R9 |- u1 C3 A' Y, _- a
( ]3 j, q; `5 o( n- o7 @0 z
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。( U2 \0 N Q( a* z6 g7 g8 Z* X
: \, G& y1 c5 ]5 I8 i- Q+ q: v
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。
: g! ^4 F+ L K6 g! T# X" H
# I. q* }' N1 Q0 J. N# ~# WF-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。
, h3 M5 Y7 h$ U0 b. i- J: n* n8 @
( p. V, N; {% o* D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。
f8 h" a* @! ~: b9 R
6 Y: d) c$ u9 [$ d' X$ K( e- DF-35的推重比不足问题来自两个：
+ e% D1 b, J" t$ ]1、 空重太大
- {& {6 }( M0 ^+ w' u) A. N2、 发动机推力不足
; \1 P& ^3 Q$ N* E0 \- N5 @+ P3 f2 ~
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。
9 o* Q8 X l$ b0 |7 ]- p: y2 s$ |7 S4 \. u3 d! L& ^
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。
% f& \( W9 r& G- F" E
2 Q7 n2 ]9 ^2 U4 t& {0 T' D/ MF-35是单发的，这不仅是STOVL的需要，也因为单发的结构更轻。在最简单化的情况下，单发战斗机的机体截面可对应于正方形，双发则对应于扁矩形。在同样技术水平下，截面积对应于发动机直径，或者说推力。推力相同的话，可简化为机体截面积相同。另一方面，结构重量与机体截面周长相对应。同样面积下，正方形的周长比扁矩形更短，所以双发哪怕推力、推重比相同，在结构上也是增重的。这还没有算入双发之间的中隔结构。双发的机体截面不只是压扁的矩形，实际上是横置的“日”字形，中隔进一步增加结构重量。双发的辅助系统总重量也更大。. Y3 Y0 o+ h4 B; w1 _1 W) P( Q
$ ~& ~) ?& n4 W" ^. G2 T: h, I" |
发动机固然要看推力，但推重比同样重要，否则额外重量也是算入空重的。F135的推重比达到11，代表世界上最高水平。歼-35采用双发，据说涡扇19在技术水平和推力上达到F414的水平，那就是9一级，不过不乏有人认为已经达到11-12一级，这可能也一厢情愿了。F135并不完美，其核心发动机来自F-22的F119。中国对标F119的涡扇15在“国家一队”的全力攻关下，依然久攻不克，歼-20还在用涡扇10C过渡。“国家二队”甚至“地方队”的涡扇19突然技术水平爆表，而且成熟度已经达到上舰要求，这是不现实的。& G+ J; R9 h, M, S6 V, E
! @- A; W- P# H; [在结构重量更大、发动机推重比不及的情况下，歼-35单靠减阻是很难达到碾压F-35的空优性能的。事实上，根据有限的外流图片，歼-35和F-35一样短粗，横截面可能更大，阻力很难更低。
6 {- e# T5 R8 x& }
- p ?4 \/ o; L6 V! ~3 \按照FC-31的数据推断，歼-35的翼载也不比F-35更低。比照F-35C一样，增大翼展和翼面积能降低翼载，代价是空重进一步增加，而且翼根结构要极大加强增重，否则低翼载只是改善起飞、着舰时的低速性能，并不改善空战机动性。F-35C就是这样，翼载比F-35A显著降低，但最大过载反而从9g降低到7.5g。以笨拙著称的F-4“鬼怪”式其实翼载只有380公斤/平方米，与F-15的357公斤/平方米很接近，结构强度是不能拉高g机动的原因之一。
, k$ w% s7 M- E/ B; _9 N
+ `8 `6 v. X: u- j1 S歼-20也不是简单改装就可以上舰的，就像歼-15不是歼-11的简单改装一样。歼-15为了改善起飞、着舰性能，特意加装了一对前翼，襟翼面积也增加了。折叠机翼和尾翼，加强的起落架，加装大型尾钩，缩短尾锥，还有其他上舰改进，使得歼-15的气动和结构都与歼-11有显著不同。比如说，尾钩不是看着哪里顺眼焊上去就完了，必须是锚定在足够坚固的机框上，这改变了重量、振动和其他特性。歼-15是货真价实的独立型号，不是“歼-11海”。歼-20要上舰，需要的改进至少一样多，还有鸭式上舰的难题，时间短不了，工作量小不了。
3 m+ Q v4 M2 { z1 w
; g& P0 b& i' r" s3 B比较理想的情况是以歼-35的气动理念为基础，但在起飞重量上放大到歼-20一级，并采用涡扇15一级的新大推。换句话说，这是与歼-20同级的重型常规布局战斗机，不仅确保压倒F-35，也确保足够硬抗F-22，并具有足够的多任务潜力。这当然需要重新设计，需要时间。, B8 p/ f+ R( A( U" n6 |5 J* a2 Z
4 b4 g- W5 _6 l @不断有人以“20xx年时间点”为理由，强调等不及，有什么先装备什么；歼-35最接近完成，因此就是它了；退而求其次，从歼-20改装。但“20xx年时间点”是个伪命题。7 b* J4 \0 B; @0 Q" u
( m5 i8 h' d$ [. U中国不会主动去找美国打一仗，但美国要主动找中国打一仗的话，时间就不是中国能决定的。中国肯定要统一祖国，这个时间倒是完全在掌控之中，台独可以在任何时候发难，但什么时候解决问题由大陆说了算，不是台独发难就必须立刻行动的。此外，还真没有什么急着必须用新舰载战斗机的。& L* \) `3 d: Q6 L, e5 Q) l
, y4 k. M) R5 D0 Y/ U0 _# A, u
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。' |/ @5 m1 ]/ F6 E4 ?7 y3 I0 Z
" h y) {, m( C8 U* b" _
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。
& c1 D! S! X& Z1 C$ u) J i C) {3 i
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。6 D3 h+ E! K$ [8 y$ v0 \3 T y1 }
3 L7 ?+ r7 d2 t& N& V9 z2 N7 R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。! ^: N5 g" |3 v& m) l% D
& D. } M7 U% u( ?* G
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
& z) K. P# r% y- N/ @$ u