看不懂的“维摩纳”

晨枫

印度“光辉”战斗机的故事已经为人所熟知，但近年来，HAL推出AMCA概念，现在定名为“维摩纳”，这是印度神话中黄金空中战车，看来HAL是认真的。模型草案几年前就出来了，一直有些改动，现在据说是最后设计了，接下来要研制原型，什么时候首飞？不要问了，说了你也不懂。


“光辉”战斗机已经充满故事
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3 U: g! _% o9 x4 N) r现在轮到“维摩纳”了

按照已经公开的数据，“维摩纳”定位于印度特别青睐的轻型战斗机，比美国F-35和中国J-31都要小，甚至比F-16还略小一点。基本数据：
- U6 ~* E0 i/ l1 Q
: n$ @4 L5 Y8 F! v4 j乘员：1名
. m4 }& C0 {  ~" i长度：13.2米
  E, x& J/ G: H. g2 N翼展：8.2米
7 j+ I9 |* r8 I6 I机高：4.4米
机翼面积：38.4平方米
空重：12吨
' [1 R% J/ n  g最大起飞重量：18吨
动力：2台印度燃气科学院研制的“卡维里”NG涡轮风扇发动机
$ d4 q# _- c) N! Q军用推力：每台大于80千牛
, ^, k( s$ Q8 \: _最大推力：每台大于100千牛
最高速度：1.8马赫（超音速巡航）
航程：1800千米
实用升限：15250米
, T1 d$ s$ T. ?- l5 I爬升率：250米/秒。
& s. ~7 {- `7 B5 f/ }7 @2 @
这组指标很让人看不懂。对照F-16 Block 50：
7 P3 G) o8 G- A
乘员：1名
长度：15.06米
* J; _+ S1 P6 C0 c翼展：9.96米
" W- G4 s! Q2 x/ m- [; ]2 Z机高：4.88米
机翼面积：27.87平方米
1 t* m( [4 ~1 ~0 O% Y. P0 B空重：8.57吨
: h7 y" V! Z8 d7 x$ \$ D) U正常起飞重量：12吨
最大起飞重量：19.2吨
& n: C& q4 W; I动力：1台通用电气F110-100
军用推力：76.3千牛
5 [. X% n6 j, C最大推力：127千牛
最高速度：2.0马赫
航程：带4枚454公斤炸弹达1100公里，带副油箱航渡航程4220公里
实用升限：15240米
爬升率：254米/秒
; y/ ?; w/ c9 w  o, Q
# ?. C% q# X) z6 [0 i$ j. R9 q但是啊，但是，“维摩纳”的正常起飞重量没有给出，取空重和最大起飞重量的中间值，算它15吨，那样的话，“维摩纳”的推重比比F-16高30%，怎么爬升率不提高，而最大速度还略低一点呢？另外，军推推重比就达到1.08，远远高于F-22的0.7，那超巡速度应该飞起来才对，莫非1.8马赫是超巡速度，而不是最大速度？加力推重比达到1.35，更是笑傲江湖了，F-22、J-20、T-50统统弱爆了。这么小的战斗机，这样大推力的双发，说变态都是轻的。HAL在玩什么邪？

不过这小身板有点令人担忧，空重就达到12吨，最大起飞重量才18吨，这比米格29的水平还差一点，还要达到超巡，还要机内载弹，这个难度不是一点点大啊。看来有一个AESA雷达，还有较大的鞍形油箱和翼内油箱，不过起飞重量只有这点，机内载油量怎么也上不去。不知道那1800公里的航程是在什么情况下的，如果是航渡航程，那就少了点。如果是作战半径加倍，那好像又多了点。
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典型空战挂载是4枚近距弹加3枚中距弹，这和隐身战斗机强调中距弹的典型挂载不一样，或许是HAL量身订造的，这点地方这么装载可以数量最大，而不见得是战术需要，呃，弹舱长度基本上占据翼根全长，这起落架往哪里放？
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' N% y$ P+ D2 y隐身对地攻击时，两枚炸弹加两枚近距弹，不过这弹舱要求很深啊，进气道往哪里安排？F-22的主弹舱只能放SDB，没有这么深
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8 T& B4 y# `; |不过“维摩纳”对于机内挂载没有非份的幻想，要大量载弹，还是要翼下挂载。问题是这样在机体下侧半埋挂载，外八字起落架都不可能了。莫非“维摩纳”真的不用起落架了？


5 ]+ C2 `  E# ^" P' A6 S* W* T( O$ t6 W. o还有一个特别的地方：机翼与平尾的间距异乎寻常地大，环顾世界，好像没有这样设计的，这是玩哪出？这样做，升力中心很靠前，而重心（发动机）很靠后，将会高度不稳定，莫非HAL是要用机体作为升力体、补偿机翼升力不足？机翼的面积已经比F-16大40%了，还嫌不足？再加上机头两侧的side chine，这升力分布很好玩啊。。还是正常平飞就是20度迎角什么的？

“维摩纳”还是用加莱特进气口，似乎意在提高超巡效率，但边界层分离隔道的损失小不了，进气道设计水平明显不及J-20。F-22要是现在设计，估计也不会再用加莱特了。尾喷管没有任何隐身处理，不过T-50和J-20也没有，只有F-22做到后向隐身。外倾的双垂尾不是全动的，怎么看着垂尾容量不足啊，方向稳定性如何保证？

天狼星

要什么起落架啊，每次起飞着陆在下面垫一块全手工制作的八星八箭印度飞毯就好了。

燕庐敕

要起落架没用啊，到时候给维摩那设计成智能带瑜伽功能的能伸缩的软腿就可以了。

xlan1976

能不能实现超音速巡航和最大飞行速度主要取决于飞机的气动外形设计和飞机结构的承载能力,并不主要取决于发动机推力.

xlan1976

能不能实现超音速巡航和最大飞行速度主要取决于飞机的气动外形设计和飞机结构的承载能力,并不主要取决于发动机推力.

晨枫

xlan1976 发表于 2015-8-17 02:54
1 ?  T$ y/ n# J能不能实现超音速巡航和最大飞行速度主要取决于飞机的气动外形设计和飞机结构的承载能力,并不主要取决于发 ...

  ~- K/ L2 q5 b+ b这个说得太绝对了吧？超巡需要的是这所有三方面，缺一不可。

xlan1976

; A  r) V; q) {  ~' p! I# H; M& _

晨枫 发表于 2015-8-17 21:26
3 Q5 p2 x4 J1 A6 B( c! C这个说得太绝对了吧？超巡需要的是这所有三方面，缺一不可。

& V0 [4 a  W* r: V! g, O  v
* a4 k; X7 ~3 [* [# _  s; L1 L发动机推力对飞机的机动性、加速性能影响更大。我不是说最大速度和超音速巡航跟发动机推力没关系，而是说它不是最主要考虑因素。
飞机在某一高度上的最大平飞速度主要是由飞机在该高度上所承受的最大速压决定的，一般来说，飞机所能承受的最大速压与机体刚度成正比；另一方面，通过气动设计的不同侧重，可以在不同高度上获得与最大速压所对应的不同的最大平飞速度。此外，超音速飞行还要受到温度指标的限制。
超音速巡航也一样，实现超音速飞行的主要障碍不是发动机有多大推力，而是超音速飞行时会产生多大阻力以及飞机是否能承受这么大的阻力以及飞机是否能承受超音速飞行所产生的气动加热现象。发动机对超音速巡航影响最大的是它在超音速飞行时的燃油消耗率是否支持飞机使用超音速作为巡航速度。

晨枫

xlan1976 发表于 2015-8-17 09:06
& r% ~  E- `" h6 p9 G- y发动机推力对飞机的机动性、加速性能影响更大。我不是说最大速度和超音速巡航跟发动机推力没关系，而是说 ...

你这是从完全不同的角度出发。速压和刚度当然是重要的，否则飞机就散架了，但有刚度、能承受速压不等于就能达到超音速，没有足够的推力/阻力，你连音障都推不过去，就不要谈超巡了。

jellobean

不要问了，说了你也不懂。

应该说你懂的

jellobean

外行我看图觉得挺先进的

晨枫

jellobean 发表于 2015-8-17 10:02
应该说你懂的

. N% @  T+ P8 Z6 y4 j" A- Z2 L7 c7 l印度人点头、摇头时是绕8字的，所以“你懂的”和“你不懂的”是一样的，哈哈。

xlan1976

晨枫 发表于 2015-8-17 23:32
你这是从完全不同的角度出发。速压和刚度当然是重要的，否则飞机就散架了，但有刚度、能承受速压不等于就 ...

; K& A9 @& _" p, N你没看懂我说的意思。我是说，实现超音速飞行的最关键在于阻力，而不是推力，所以对于超音速来说，气动设计和结构设计比发动机推力要重要的多，实际上，人类突破音障也是解决了这两个问题才实现的，至于发动机推力，只要气动设计合理，飞机结构足够强，在人类突破音障以前，发动机的推力早就足够了。不同的气动设计对应不同高度下不同速度所产生的阻力，你要想实现在某一高度的某一最大速度，就要保证气动设计上在这种情况产生的阻力飞机结构可以承受并有可以选择的发动机推力。如果气动设计不当，在一定高度和一定速度下阻力会急剧增大，要么根本不可能有这么大推力的发动机，要么飞机结构无法承受。所以所谓“只要发动机推力够，砖头也能够飞超音速”这句话其实是扯淡，就砖头那个外形绑上再大推力的发动机也无法达到音速，因为达到一定速度后随着速度的增加，阻力的增加程度根本不是任何一款能想象出来的发动机的推力能抵消掉的，另一方面巨大阻力所产生的负载在砖头还没到音速以前就能它撕得粉粉碎了，当然它的某些碎屑没准可以达到音素。
3 ]- ?* d5 G& i* T; b回到这个“维摩纳”上来，我的意思是说您不能够光凭它给出的发动机推力和推重比就判断1.8马赫的最大速度太低或是它能够实现超音速巡航。因为决定这些的主要因素是它的外形和结构强度。
; F& L5 Y8 }0 @8 G7 J3 k$ [: N+ a+ Y当然，它如果能达到这样的推重比，那机动性和加速性一定很好。
' x& \$ H! K* \3 X8 N1 m不过晨大啊，我又仔细看了一下参数，好像维摩纳的空重跟F16的起飞重量差不多哎，它们的发动机推力相差无几，维摩纳略大一点，这个维摩纳德推重比F16高30%是咋得出的？

xlan1976

晨枫 发表于 2015-8-17 23:32
3 j& x# g& ~  X% d你这是从完全不同的角度出发。速压和刚度当然是重要的，否则飞机就散架了，但有刚度、能承受速压不等于就 ...

你没看懂我说的意思。我是说，实现超音速飞行的最关键在于阻力，而不是推力，所以对于超音速来说，气动设计和结构设计比发动机推力要重要的多，实际上，人类突破音障也是解决了这两个问题才实现的，至于发动机推力，只要气动设计合理，飞机结构足够强，在人类突破音障以前，发动机的推力早就足够了。不同的气动设计对应不同高度下不同速度所产生的阻力，你要想实现在某一高度的某一最大速度，就要保证气动设计上在这种情况产生的阻力飞机结构可以承受并有可以选择的发动机推力。如果气动设计不当，在一定高度和一定速度下阻力会急剧增大，要么根本不可能有这么大推力的发动机，要么飞机结构无法承受。所以所谓“只要发动机推力够，砖头也能够飞超音速”这句话其实是扯淡，就砖头那个外形绑上再大推力的发动机也无法达到音速，因为达到一定速度后随着速度的增加，阻力的增加程度根本不是任何一款能想象出来的发动机的推力能抵消掉的，另一方面巨大阻力所产生的负载在砖头还没到音速以前就能它撕得粉粉碎了，当然它的某些碎屑没准可以达到音素。
回到这个“维摩纳”上来，我的意思是说您不能够光凭它给出的发动机推力和推重比就判断1.8马赫的最大速度太低或是它能够实现超音速巡航。因为决定这些的主要因素是它的外形和结构强度。
- q' l) C# ~1 p, h& T. O当然，它如果能达到这样的推重比，那机动性和加速性一定很好。
不过晨大啊，我又仔细看了一下参数，好像维摩纳的空重跟F16的起飞重量差不多哎，它们的发动机推力相差无几，维摩纳略大一点，这个维摩纳德推重比F16高30%是咋得出的？

晨枫

xlan1976 发表于 2015-8-17 10:04
0 ?/ k) [1 X- Q& k4 }6 ]你没看懂我说的意思。我是说，实现超音速飞行的最关键在于阻力，而不是推力，所以对于超音速来说，气动设 ...

  V" p" o/ \7 X/ ]' ]维摩纳的空重12吨，F-16的空重8.6吨，怎么会差不多？
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如果彻底不看维摩纳的气动外形，你关于外形的说法是对的。但超音速气动外形已经是很初级的东西了，维摩纳的超音速阻力至少不显著高于F-16……

xlan1976

晨枫 发表于 2015-8-18 00:12
维摩纳的空重12吨，F-16的空重8.6吨，怎么会差不多？

如果彻底不看维摩纳的气动外形，你关于外形的说法 ...

我是说维摩纳的空重跟F16的正常起飞重量差不多哎，而且正因为维摩纳更重，所以咋会得出维摩纳的推重比比F16更高来的？
超音速空气动力学可并不初级，现在就算是美国也不敢说自己就完全掌握了。另外，不同高度下不同的最大平飞速度是由气动设计的不同侧重决定的，并没有高低之分。对于维摩纳而言如果它的设计指标并不追求超音速巡航，那它就没必要侧重于这方面设计，而会侧重于它所需要的方面，因此就算它的发动机推重比很高，但最大平飞速度不高并且不能超音速巡航也并不奇怪。

xlan1976

晨枫 发表于 2015-8-18 00:12
维摩纳的空重12吨，F-16的空重8.6吨，怎么会差不多？
9 V/ Z% Q2 k8 Y# r
如果彻底不看维摩纳的气动外形，你关于外形的说法 ...

不好意思，看错了，原来这是个双发飞机。。
6 B* d6 U- G; ~话说这么小尺寸的飞机为毛要搞双发？而且翼面积怎么会那么大？重量居然跟比它大一圈的EF2000差不多？三哥果然高大上。。

晨枫

xlan1976 发表于 2015-8-17 10:39
不好意思，看错了，原来这是个双发飞机。。
4 j( ^/ f, s& x9 V( g* o% @6 a话说这么小尺寸的飞机为毛要搞双发？而且翼面积怎么会 ...

( {: m* @! q3 E' J, V, ~

xlan1976

! s* W3 g9 |  y) o发重了。。

xlan1976

晨大的图看不到，上网搜了下“维摩纳”的图片，说一说我的看法：
1.它的机翼和尾翼之间的确有很大间距，所以我觉得晨大的疑问是有道理的。而且以它公布的尺寸和外形看，它要达到那个宣称的翼面积几乎是不可能的。
6 y  `/ o$ V- p( K3 U& P2.垂尾确实是异乎寻常的小，不过现代飞机的垂尾也的确普遍比以前小，但小到这个程度好像还不多见。
0 L/ l. W* `1 B6 _* W* t3.起落架，嗯，好像印度人并不在意这些细节，不是吗
4 T" A7 [% |; M* k5 T! H( q, t最后说一句，我觉得所有只有一个模型，就公布具体尺寸和性能数据的做法都是忽悠，忽悠别人，也忽悠自己。

水风

我早就说AMCA要大行于印度的天空，你看，这不是又挂了了“为摸那”的牌子出来了？

按照光辉的进度，恩，估计我退休前能看到首飞，我女儿退休前肯定能形成战斗力。恩，虽然目前她只有5岁，我们要不要再放宽点年限？