|
|
本帖最后由 晨枫 于 2022-6-30 07:29 编辑 8 P h7 w& J4 K
1 n, V, F2 ]" A8 {
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。+ x X2 l g6 a$ L7 G+ v
9 o: g |: O1 p9 K( O2 V& a. ?# u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; p: J4 B, }6 w1 o8 V& |5 O
9 R7 F, {0 r+ B. V( r
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。 M, A7 b4 C) _8 b, b% r
, Q0 V+ j/ i* e, Q! r% }上舰的战斗机要求几个特点：4 f4 C9 x: I* J' {6 \
1、 特别强调低空低速性能
5 |2 _) N1 N' m# G$ U: q% R$ |* U2、 特别强调占地较小1 x: P. d. Y9 X r6 {2 y
3、 特别强调独立作战能力和多任务能力
1 S+ g, N, ?$ D, V; @; @% a s( R4、 特别强调可靠性6 v7 d; f/ d% Z* o g
$ }2 R! ?4 j, [5 g/ R
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/ g( `9 l1 A, G% c, p3 Y7 S" z! O. J% I5 X1 d8 X
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。$ ~3 a1 V7 H) ~/ |$ Q* T# }
# F' E2 K( T. w2 r1 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。1 M& ?& t' y) W# ~) v& `
# x9 z9 \) x5 y2 y p
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。! N9 E) C3 G8 ]4 ^
3 O) z9 {* c" H# C/ T
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。, M0 ` C8 l; L; Q) b
]4 A/ `/ ?$ i% 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。) j8 k* K+ G0 M8 s5 e4 X
, ]# p6 b2 Q; i! l0 Y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。
" ]. P5 e' {( x5 Q
! X `: Y1 f2 `
T6 {' g+ Z- t* R
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”
5 z$ }1 ]# D# K( F; r$ m( ?. f! A6 U5 n+ \# D9 L
/ a8 Q" q" u* v, v7 ]( r5 E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
7 s3 z5 i& |4 ?! u+ Y& X; k3 S' Q$ _) M; r- z4 ]/ A1 w5 e
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。; c' B+ n3 i% W# u" n
) S) ?+ l. F8 `, L5 c+ 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。
- W0 O: f9 E6 r' D2 z+ f8 n
! F( P, o0 E4 U# L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。% c+ i1 x ?. T4 N
$ p: w% W7 J' a; I# I
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。$ m) b ^8 H1 G: O9 b/ v+ ?
! _& j5 z( j& ~/ J$ @0 ]! n* a/ s, V
" H2 l8 y. L- p2 y
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- ?, p! Z, R, A; ]3 x* T8 |* U2 I9 f% \
: I, f8 v m6 ]" \, w4 Q, t5 i% A
Z# j) ?2 g" ^6 w* d6 Z* P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- e, K9 S0 V' @: V/ v4 K1 T
8 X8 z/ w8 X/ P7 d: h
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。
( }# D7 _. J" z3 {
% p/ q( Z8 s9 K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。
6 c3 V' g3 x8 {' U# X) a+ z D8 Z* \- ]: j0 d# _0 Y" W O" k$ D0 c: R
3 d6 U7 ` p* g M# q& B/ \
“阵风”和F-18C的最大起飞重量都在24吨上下，“阵风”更占地方" h7 r4 a% D' \
" I3 \, W7 K. _# e0 i) _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。
* w) D% G6 r8 B( w1 R1 K" y
! B) K7 u! O! o) Z
' E4 b& h% T6 Q# t) ?9 D6 C
鸭式着舰时要通过大迎角来减速、增升4 g2 f H" M# C4 e6 X4 F
3 Q b- j3 T3 \! R# S7 Y
* m1 P3 M# n4 }0 D5 N9 K0 t. G0 X常规有襟翼帮忙，迎角不需要那么大，姿态要“平”很多# _* e; x) G1 ]- D; S6 W
+ @5 x2 N/ I4 H& I; D
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。4 B2 t* c2 M5 h4 g
& d0 }5 o5 M. M5 Y) k$ k- D( D
因此一般认为，常规布局比鸭式更加适合上舰。! H/ {. p, b. p. M9 j
% P5 g) g0 f4 {; t! @/ { X8 z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。
* R2 f2 y# A9 y) d3 s2 ^/ M2 K3 x4 T
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。) R$ S d) e' y% {& B" U* @9 k
6 V7 r% ]/ r' M0 u% T$ W: z5 ~& U" V
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。
4 N, X9 Z! e% F; D2 R0 b+ G7 Z3 H5 }! v! w' i8 ~/ M A. V% E4 m
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。 T) P' c6 s$ j x
" w% u+ m% b3 U) Z% x- y
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。
& X/ S- [0 w6 y/ a, @5 M/ J2 |" p- o8 v G+ D, z& H& b2 K
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。
6 L6 t; `& ]' t
4 T# P0 g. e0 _$ P2 YF-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。 T9 D) t: r$ s
( j, q, q) X& G& {6 X: u$ m. ]9 z& M
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。
s( w: b5 g0 |3 T5 [+ c) k1 u6 T$ j4 h5 ^& V; z. n
F-35的推重比不足问题来自两个：5 o9 Z# b- k9 p% [, ]# i/ D
1、 空重太大* j5 \" [) a2 {5 i" b
2、 发动机推力不足) m7 [ {2 j8 N
. [: [4 B7 Q5 t; v
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。+ I8 [& a6 ?* V0 R% x" r. T
! H, c# P7 x: W% D1 X) D
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。
0 a# D9 G* y, A/ Y+ Z& p; ?; g! o% b( y- D. q1 W0 v0 M8 n
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。1 I* [/ R: O, y0 D ~1 h" @. n
) c. y% N; W* p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。. s* Y u2 \( s5 [0 f* N
" v4 f! [- u9 P I) r
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。
/ B" A: W/ }+ N; k" u$ Y9 t! |& A4 k) `. A
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。9 {, O- p/ z+ `
# y1 \7 I/ q6 {4 P( d0 B1 ~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。
, h# z0 M' L" B5 E% {% D1 \# V0 f
) b1 p4 b2 Z) o+ j! h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。
6 \4 H) E" _' Z; {! ]/ t
1 v" f! O, c* _: M* p2 X/ N) k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。
% \8 o! h4 R1 W$ L: T# \; Z+ N* L+ ~+ _( p/ h% i6 M) \
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。
* }. {8 I/ T: X( c( _9 P* P5 L+ F3 A8 y- \ k5 t+ N1 X
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。
t; z0 W3 N1 t% u) K
! N, g: j( C9 L1 \1 `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。
0 r8 ^8 r) N3 n" c( ]5 Z. A, I. J( t& b4 v
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。
) n5 F& H" Y2 o% O; e" E( a% q3 }: n2 y) L. a
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。, v4 l2 u2 T* E8 c( `* L
6 c! H# ^' R, c" k1 F0 I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
4 {; @0 ]4 F9 `
