|
|
本帖最后由 晨枫 于 2022-6-30 07:29 编辑 4 G1 D: L9 q S$ S
$ h2 D+ m# }- `" v0 g
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。9 S( F% E: N9 s* B# c9 n+ ?# T' l
$ S+ i2 W: j0 d2 T& w9 s, G$ a& d2 V! n
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。
9 z0 f4 L9 b6 \% V# |
& @# M* Y. t! \' Q) K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。
1 W/ m4 O5 c+ A/ x; _' x. C- I) H, q/ [- G- z; S# ]+ N
上舰的战斗机要求几个特点：) z) S* C* L3 ]& J9 L
1、 特别强调低空低速性能5 v; q% i* q7 ^, i+ k- f; K& @
2、 特别强调占地较小
* {9 h; C/ g( h. k! O8 C3、 特别强调独立作战能力和多任务能力% T+ j& f$ |& H+ J$ u
4、 特别强调可靠性
1 P9 o9 y/ \ ^; d0 o4 Y+ {- l _- Q
特点3和4与气动布局的关系不大，但1和2就关系大了。- [8 x1 d( L" w
0 H$ Y4 u6 ~( R( E U& ?# I
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。4 {4 B1 h8 W9 o8 i9 B- E0 D
4 [+ c; K# k$ w' O, h
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。; P9 |0 ?, K- [- J) ^+ b2 e1 |
X' i: v1 O) f; r, J5 P9 ?+ R% _
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。. A: R% E+ p7 M- W
( j" S4 M2 Y. H( ?
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。
' i, \& F( a( D3 W: g4 r! G, B3 T& p0 p
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。4 S- s: S! v5 e4 F/ ~
3 k5 Z b) l9 x4 p7 D) b
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。4 i. q: b: A2 _+ I9 s1 I1 V
% t/ {& h' y/ A! L% y% F
6 @/ G2 D$ l3 u1 K& ?. 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”! k0 i' S* D/ e* h' V
6 P" e8 O1 i$ k4 t& D
7 t% t" y) E- H6 p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# r! d9 c* @# L& m% _& ~" J
1 C$ W9 A# J' D" ^, i
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。
) f$ I! z& X* L8 j, X/ d# u3 {& y% C
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。/ N0 U; W% |/ Q( s# Y2 ?. R" k- q7 ^+ {
4 ~7 i, D6 J7 ~8 A5 [. B) O; {+ K; 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。
$ n6 O* L G5 |' }% j3 b
& f$ E) Q+ n8 C: a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+ @# \7 R7 j0 L" M+ ?( \
& U* }" Y2 W$ s c5 i8 O$ u
9 J6 D4 L2 S9 u6 `
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4 f; O; }5 `9 D( H* h
& c, N/ N+ c# }6 [6 E/ J6 D5 n1 i
; s9 c/ z+ T2 j0 x, L+ l$ V
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 _) \ E8 I' T' L
: e( _9 u# x' t0 F! U6 }* V: f6 M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。
! c6 K" H" W" u( B+ y" a7 F1 H" S& S0 w0 x+ M1 Q. d" ^- ?+ f u
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。
% i. h( J: x: o2 D* i( [9 Q1 [' Q9 d
2 O* {8 O6 W: o& a: Y% 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
0 b, I9 I1 `8 u! L6 w4 j, _$ D9 @: Z/ C; l1 U
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。
|6 ?% I1 v5 G" l* b5 E
: d- @* j1 N4 [/ }- I+ }
- K1 u7 v' ^8 P% _鸭式着舰时要通过大迎角来减速、增升 K, I9 J9 D) M/ i& w: K
1 H, X: A: F9 |4 h0 N0 T$ m! E
* ?/ V6 W( K: V& o7 L" _常规有襟翼帮忙，迎角不需要那么大，姿态要“平”很多
1 d/ L) z( U' c* I3 c. V8 C5 {. G, ] x1 c" l6 M) J' Q" ]' W
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。/ H# G* L2 X+ m) I3 m, ]
. l: ^+ W+ F, ~8 V% I$ F; p7 }
因此一般认为，常规布局比鸭式更加适合上舰。
( r7 ^1 P% Z0 N: t4 `! D) s5 X4 U$ g& F+ j e) c8 T7 r3 O- p
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 u& E* C& x" u
. E" c8 a7 H$ N; a& w) @$ e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。$ e& T/ y" S" N5 Y e3 ?0 b
! N% n( a% w3 M9 N! }; r$ t
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。2 j8 t d- V) R0 q! f# e" V. m
: {) @. j/ u! {2 E; V
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。
8 w7 U2 ]) L( ]
! Q: z9 S) Y P$ V1 [: L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。
4 q* k1 X: A* z0 U
+ s0 V( Y q$ C7 F/ W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。, a5 C( t, ?/ N9 T+ U
) T4 \6 h! Z$ y7 `
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 B( Q$ s& c* e4 Z1 j h) v
- q4 p8 N8 p! l1 p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。- F+ ]* H+ J& G( B6 I$ {7 S
" T- d3 T* |9 [1 qF-35的推重比不足问题来自两个：
Q' M* A+ ^: p3 p1、 空重太大- d$ |+ \6 g8 b; T4 |" H- F. t5 t
2、 发动机推力不足$ f2 R- \& _5 f8 G1 q
1 b; ^3 F" D5 s |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。1 X3 b6 [2 ?. Z J. D' k
4 n) \+ W' Z: Y2 j- y( x- N3D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。' _& [% K* Q9 j+ a6 [. V
- U# D/ J% h, M' e, E- `0 H' c2 D
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。- T& H0 e3 P+ u5 J
' M/ R2 u" C, I" b4 _+ Y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。2 R A9 ^6 K0 `& \, Z4 {# ^
5 T% J* P! _7 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。
% ]$ S( t6 ~; Z3 \" E* ]+ @+ _6 N+ v! \1 v4 j4 m- O8 \
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。
: y) L6 s# U( A/ E( Q* J6 x
1 k. e# A. ^- S4 m6 w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。4 B0 l$ e: e `: |% z
& T! K# Z% L% t3 }2 c( O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。
, a- p$ N: u/ |; l5 D$ r, W9 N& E8 S
( u; [; l; a5 _0 G) J: D+ B5 n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。( V0 B0 ]3 L- z9 @" h6 p0 y6 N
/ A$ G/ P! p P0 d1 B3 B" F; t! W; I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。
% B# F3 c9 r- @% P9 s9 [; [; f/ g
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。8 o7 Q( w1 X6 c3 l' n# G% \" u* D" S
2 C0 b# d/ e! v0 E0 W+ T
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。
8 r7 ?7 h9 H0 s9 R5 C9 Q% C- p) v+ s1 u
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。9 C5 Z# L% l% Y) N% ~) n1 E7 S
! e( n- W: m6 b, y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。' S* p; [( X# ^) O2 h
! C) F) u+ K ^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
' n- T8 K- A: {: O" P/ u
