|
|
本帖最后由 晨枫 于 2022-6-30 07:29 编辑 e6 h4 \+ Z6 d- C' e( l7 n5 p
& l4 O5 F j) }
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。+ C$ `, t4 e6 L$ y0 w" K
, j9 ]3 R+ P8 e2 v1 R7 [5 W B! K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。
* V8 q2 Y8 n/ j& d! L- L9 ~/ h0 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。
0 t: X* j2 A' p, v! a
- B/ T% e# y' `! Q2 U上舰的战斗机要求几个特点：4 K' Z% t X V( E: z
1、 特别强调低空低速性能, H' S: Y+ E3 W6 q& W6 y) j
2、 特别强调占地较小' Z: R8 _" T2 V) U
3、 特别强调独立作战能力和多任务能力- w$ U% O ^, _
4、 特别强调可靠性
1 J' C0 p# C; q$ J/ X* R7 B3 V0 i" m4 r3 G
特点3和4与气动布局的关系不大，但1和2就关系大了。# n" ?( Y0 S9 F6 J
# L& q4 E. Y* l" }' m: I2 v
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。, N8 Y" W1 k! {; t6 r0 Y ~( G9 r: I/ b
_: f6 P: j# I; @1 c$ O
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。8 \: N s9 _. f' `( `
; e A& z+ Q* b1 f/ S0 ~
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。9 \6 R9 w# O8 N K$ y
" \- w' H/ ?( m+ l' i7 e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。% R8 g% }( \2 L" X
% T6 z4 b; O4 t. X M4 @: N: I+ {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。
. k1 W1 z# |, D; x7 j" d' T$ }
7 f" q0 o( E% E. i$ f1 X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。
. |$ e4 N3 U3 j( `9 \; H% z& ~% ^
' T( Y3 |9 m8 u5 N- |0 P) p K
& T' U* g* M( r9 E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”
7 a: P3 W: k w" L8 P1 U, r# f+ N3 |4 x9 j8 I' F0 ~! Q7 ~
+ I4 M0 ^. e2 s4 Z2 G. I, 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-18F
4 p0 V3 [( D9 c: H- b- N' W6 q. j+ ]
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。0 l7 G( k' O" m
7 T+ k/ p5 Q6 O9 [9 E) n; E# g
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。
) s! G+ D$ d' q/ y1 o, t# q
7 u. j% b z; _1 l; Y3 q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。
; `& Y' W1 w- b/ m+ E. m3 Q9 X& R0 z
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。1 C/ c6 n: T) N8 N6 d8 N! B
7 m2 c: ~9 Y, M$ _' @5 n* ^
2 i5 u( `. |0 }' {
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
n+ w* r+ u( J% ~5 Q3 s
9 s V3 _( x6 P9 k& B0 k: G
# U% ^% ]' L6 Y$ |( \9 ~* r) a7 ~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
5 \) L9 a B: K2 q5 k6 t6 v2 |; P: k' ~: Q5 n
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。
" n" }- v; l6 Y0 s1 U8 b6 k) r5 }2 e, J& g) D
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。1 `5 ~/ u) x/ C5 y* g
+ j$ K% _$ W3 ^
U; t4 Q+ ^4 D) y
“阵风”和F-18C的最大起飞重量都在24吨上下，“阵风”更占地方
$ b# `4 j! }) }: f+ q7 `/ x8 }, R; G1 Y" O0 v% {
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。
2 c+ H g# D1 [2 O2 P! u( M" z3 b9 V" u6 w. v! t
, r& z X" g( f( H) ]鸭式着舰时要通过大迎角来减速、增升
5 H) e( Q! G' c2 U4 D% s. F7 @% y, K: _6 n; U
) c: g# t( A$ T0 G; N9 Y+ C常规有襟翼帮忙，迎角不需要那么大，姿态要“平”很多4 M) F) I$ g2 j1 e- o
1 O+ Z. F! w+ y& _% F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。$ O) @4 e( j/ k I+ T
) i; l/ r1 ^ k9 H7 ]因此一般认为，常规布局比鸭式更加适合上舰。
# c8 X+ U3 L1 I0 v3 Q, u
7 f+ A+ w& @, e8 D) v8 e. T' j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。
! e" h. p3 ]( N6 {! j" @5 Y) b
( \ w5 u/ W( N( A# c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。2 s' J2 L' g' I. m9 h/ Y
" R6 }" B5 `) y7 B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。! W- `/ A! A$ G4 f$ i
% E- W( O. N- m J( R) |7 J
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。/ }4 E1 }5 [/ i" _) A
; B, r- H" V" }6 u. R+ \0 a, s
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。2 F7 T- R% @9 D' Y/ s
[4 F1 Z* `+ h" r. @! W1 M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。. x! F* g Q: z* S9 c% f
4 Y' e4 E) T( s
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。
9 l4 E! q( k- U- L/ V, Z
" V% w% w& J: t: A& i1 k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。
5 b( R* `* Z* C C. r& ]: c% A: t' j6 S8 b0 b
F-35的推重比不足问题来自两个：# I) l& w$ M% [7 e. H, Q5 j
1、 空重太大
3 x. j& B( k1 m5 `2、 发动机推力不足/ g& v' h2 W* \- z
: B" R6 c) J8 H# s4 g
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。/ ]; f) i" s% A" Y- D; U
/ v+ |3 ^& m4 ^2 q! ?9 U+ O0 k
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。
* {$ v, ^+ h6 L$ J% x& F0 j! j4 ^+ i
; P$ H B# b% U4 N' IF-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。- M F' o) Q9 t* m# z" W+ r( h
1 X: j; R- q. N0 `0 U0 v
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。8 j3 y A3 d' m" k5 g! u
) ]6 Q$ D/ o( d, k, z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 x4 N& l) E- `2 U$ |3 h+ j
9 k' \6 H* _7 M- \7 j# L
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。
' u- Q1 y2 b! w: }( ~9 a8 D" i4 I7 ]6 }( m3 Y" v8 B% ?2 i
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。
, w0 F% A& E7 _6 i- O5 R* s- R; 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。1 r: {9 O9 F, L3 L, |, K$ z4 j
8 k: ]' `4 }- x1 r' {6 S+ H) s; @
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。
/ M1 q; E) d( n: @7 r e+ c
) s/ c% \. F x" q3 H+ n2 N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。9 `3 S9 a% [; Z2 k* p
/ J! v: N0 V3 K8 F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。
) [1 N, I; j4 p/ h
9 h$ ], L/ c! ~6 c- R003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。4 t. [; Z, v9 `' _
0 G5 t% t& D& a
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。. _7 T& [* V+ E4 m& n: M
. \5 `8 _3 }- u! [7 O) }. L: b t2 s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。
* A6 Q8 w! i1 c( H2 W! Z) L& @+ ^7 z! s( o( l, \
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! O) q; e8 V1 m6 u8 w
