【探讨】如何比较方便的改J-20让其上航母(升高座舱可获 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 00:28:10


(特别说一下,通过升高座舱不用太高就可以获得需要的下视线,下面的想法个人受到F111缩短机头影响较大,思维有点进入误区)
下面设想纯属YY,仅供参考。

J-20目前气动设计有利于超巡,但对舰载来说要首先要看着舰速度能否满足要求,目前看似乎J-20在这方面需要提高。

对于鸭式布局飞机来说,降低着舰速度的最好办法是增加迎角,因为迎角加大后可以利用鸭翼涡和机翼涡耦合提高升力,所以像阵风就是靠比较大的着舰迎角达到降低着舰速度的。

如下图所示,阵风着舰迎角比其他飞机都大不少(注:红色虚线为阵风着舰迎角,黄色虚线为每个飞机自身着舰迎角)
特别说明:这里的着舰迎角说法未必合理或科学,如果有了解这方面的人,还请指出错误。



目前看到说F-18着舰迎角在8-9°,而根据资料显示SU-27下视线为13°,而按照着舰需要保证4°的下视线,那么估计着舰迎角时9°。阵风据说能够到12°。以前初步测J-20下视线是13°,故如果上舰估计着舰迎角大约也是9°的样子。为了降低着舰速度,可以考虑加大着舰迎角2°,下面图是从宋老《小展弦比》论文中截的,并在图上看从9°增加到11°升力系数变化情况,可以看出迎角增加升力系数明显。需要指出的是,这个并不代表真正数值如此,只是为了表明增加迎角可以增加升力而已。


对于J-20而言,增加着舰迎角会造成两个主要问题:一个是下视线问题,一个是擦地角问题。

舰载机对下视线有要求,因为航母拦阻降落距离很短,必须加大下滑角度来让舰载机着舰点更准确从而能够挂上拦阻钩,所以必须要求能够看到甲板来判断距离。对于这个我个人建议采用缩短机头并下压机头方式实现,像F-111A改到F-111B就是这样做的,在技术上不是什么大问题。

另外一个问题就是擦地角,着舰迎角加大后飞机尾部就容易擦碰甲板,损失尾部。对于这个问题以前建议的解决办法是将起落架后移,但是这有个问题,就是起落架后移实际上对改善擦地角效果一般,后来和其他网友讨论过后认为加长升高起落架效果更明显。最后综合考虑后现在的看法是起落架同时加长和后移,因为起落架加长后收起时如果不与弹舱干涉就必须向后移动起落架安装点,而安装点后移动后正好实现起落架后移的效果。起落架加长后也有利于更好的缓冲,同时让机腹下面高度加大更有利于弹药挂载,这对航母上操作还是比较便利的。另外起落架安装点后移后有利于机翼下挂载弹药或者副油箱,更有利于实现多用途。另外安装点后移后正好与缩短机头后的重心后移相匹配,因为机头重量减轻后如果起落架不后移容易造成机头抬头让机尾落地。

整个调整后的示意图如下:


调整后机头变钝,这对超音速性能不利,就看这样付出是否值得。目前F-35机头就比较钝,所以技术上是可以做到的,就看如何选择,如果有其它改善下视线的策略,也可以维持现有机头设计。个人以前设想过升高座舱的办法,但相对来说比缩短机头要稍微复杂一些。

通过这样调整,J-20可以保持当前气动基础不变,在着舰时增大着舰迎角,同时迎角增大后襟翼放下角度可以更大,机头缩短后机头减轻重量也有利于襟翼角度放下较大,这样大迎角增加的升力加上襟翼放下角度增加的升力可以让着舰速度大大降低。

对于有些网友提出的改变机翼或者边条,个人看法是机翼后掠角和翼展加大可以考虑,因为这有利于改善巡航性能和留空时间,但边条等建议不要改动,这涉及到气动方面的调整。当然如果能够改动也都可以,但调整大了时间进度都会有较大影响。

综合来说改起落架是上舰时必须调整的,而缩短机头不改变飞机的主体结构和气动基础,整体改动量较小而效果比较明显。

再次声明纯属个人YY,仅供参考。

(特别说一下,通过升高座舱不用太高就可以获得需要的下视线,下面的想法个人受到F111缩短机头影响较大,思维有点进入误区)
下面设想纯属YY,仅供参考。

J-20目前气动设计有利于超巡,但对舰载来说要首先要看着舰速度能否满足要求,目前看似乎J-20在这方面需要提高。

对于鸭式布局飞机来说,降低着舰速度的最好办法是增加迎角,因为迎角加大后可以利用鸭翼涡和机翼涡耦合提高升力,所以像阵风就是靠比较大的着舰迎角达到降低着舰速度的。

如下图所示,阵风着舰迎角比其他飞机都大不少(注:红色虚线为阵风着舰迎角,黄色虚线为每个飞机自身着舰迎角)
特别说明:这里的着舰迎角说法未必合理或科学,如果有了解这方面的人,还请指出错误。

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2014-8-22 00:06 上传



目前看到说F-18着舰迎角在8-9°,而根据资料显示SU-27下视线为13°,而按照着舰需要保证4°的下视线,那么估计着舰迎角时9°。阵风据说能够到12°。以前初步测J-20下视线是13°,故如果上舰估计着舰迎角大约也是9°的样子。为了降低着舰速度,可以考虑加大着舰迎角2°,下面图是从宋老《小展弦比》论文中截的,并在图上看从9°增加到11°升力系数变化情况,可以看出迎角增加升力系数明显。需要指出的是,这个并不代表真正数值如此,只是为了表明增加迎角可以增加升力而已。

增加迎角增加升力.jpg (110.17 KB, 下载次数: 0)

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2014-8-22 00:06 上传



对于J-20而言,增加着舰迎角会造成两个主要问题:一个是下视线问题,一个是擦地角问题。

舰载机对下视线有要求,因为航母拦阻降落距离很短,必须加大下滑角度来让舰载机着舰点更准确从而能够挂上拦阻钩,所以必须要求能够看到甲板来判断距离。对于这个我个人建议采用缩短机头并下压机头方式实现,像F-111A改到F-111B就是这样做的,在技术上不是什么大问题。

另外一个问题就是擦地角,着舰迎角加大后飞机尾部就容易擦碰甲板,损失尾部。对于这个问题以前建议的解决办法是将起落架后移,但是这有个问题,就是起落架后移实际上对改善擦地角效果一般,后来和其他网友讨论过后认为加长升高起落架效果更明显。最后综合考虑后现在的看法是起落架同时加长和后移,因为起落架加长后收起时如果不与弹舱干涉就必须向后移动起落架安装点,而安装点后移动后正好实现起落架后移的效果。起落架加长后也有利于更好的缓冲,同时让机腹下面高度加大更有利于弹药挂载,这对航母上操作还是比较便利的。另外起落架安装点后移后有利于机翼下挂载弹药或者副油箱,更有利于实现多用途。另外安装点后移后正好与缩短机头后的重心后移相匹配,因为机头重量减轻后如果起落架不后移容易造成机头抬头让机尾落地。

整个调整后的示意图如下:

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2014-8-22 00:06 上传



调整后机头变钝,这对超音速性能不利,就看这样付出是否值得。目前F-35机头就比较钝,所以技术上是可以做到的,就看如何选择,如果有其它改善下视线的策略,也可以维持现有机头设计。个人以前设想过升高座舱的办法,但相对来说比缩短机头要稍微复杂一些。

通过这样调整,J-20可以保持当前气动基础不变,在着舰时增大着舰迎角,同时迎角增大后襟翼放下角度可以更大,机头缩短后机头减轻重量也有利于襟翼角度放下较大,这样大迎角增加的升力加上襟翼放下角度增加的升力可以让着舰速度大大降低。

对于有些网友提出的改变机翼或者边条,个人看法是机翼后掠角和翼展加大可以考虑,因为这有利于改善巡航性能和留空时间,但边条等建议不要改动,这涉及到气动方面的调整。当然如果能够改动也都可以,但调整大了时间进度都会有较大影响。

综合来说改起落架是上舰时必须调整的,而缩短机头不改变飞机的主体结构和气动基础,整体改动量较小而效果比较明显。

再次声明纯属个人YY,仅供参考。
不如想想如何改航母让歼20能起降
钱邓袁 发表于 2014-8-22 00:34
不如想想如何改航母让歼20能起降
造三十万吨航母,一切都不是问题。
请教一下,机头缩短,座舱不需要跟着后移?
原来那地儿有什么被挤掉了?
请教一下,机头缩短,座舱不需要跟着后移?
原来那地儿有什么被挤掉了?
一些电子设备等东西要往后移。
重四上舰必然重新设计,如果611中标也不会拿20改,最多是大量采用20的部件。pop3透入海军会有专门的海四
貌似主起落架不能离重心太远,否则触地时,重力距太大,飞行员有失重的感觉,前起落架也有砸向地面的危险


大迎角降落不适合航母,而且对于飞行员的技术要求很高,弄不好就会发生飞行事故。舰载机降落一般是用小迎角降落的。各国海军对着舰AOA限制的不同,美国规定是10度以内的,俄罗斯从一些资料与视频看也是,唯一例外的是法国的阵风,着舰显示AOA全在15度左右。舰载机降落时必须控制迎角来提供很好的下视能力,否则飞行员看不到甲板会导致着舰失败。

这是歼15的着舰视频截图。可以看到它的降落主要是襟翼起减速作用。







大迎角降落不适合航母,而且对于飞行员的技术要求很高,弄不好就会发生飞行事故。舰载机降落一般是用小迎角降落的。各国海军对着舰AOA限制的不同,美国规定是10度以内的,俄罗斯从一些资料与视频看也是,唯一例外的是法国的阵风,着舰显示AOA全在15度左右。舰载机降落时必须控制迎角来提供很好的下视能力,否则飞行员看不到甲板会导致着舰失败。

这是歼15的着舰视频截图。可以看到它的降落主要是襟翼起减速作用。

搜狗截图14年08月22日0053_8.png (223.82 KB, 下载次数: 0)

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他乡射手 发表于 2014-8-22 01:06
重四上舰必然重新设计,如果611中标也不会拿20改,最多是大量采用20的部件。pop3透入海军会有专门的海四
好消息啊!      

发动机爱好者 发表于 2014-8-22 01:06
貌似主起落架不能离重心太远,否则触地时,重力距太大,飞行员有失重的感觉,前起落架也有砸向地面的危险


不过降落在像辽宁号这样倾斜的甲板上也许可行,还能卸掉部分冲力,不过起落架搞结实了,只是舰首翘起的部分太短
发动机爱好者 发表于 2014-8-22 01:06
貌似主起落架不能离重心太远,否则触地时,重力距太大,飞行员有失重的感觉,前起落架也有砸向地面的危险


不过降落在像辽宁号这样倾斜的甲板上也许可行,还能卸掉部分冲力,不过起落架搞结实了,只是舰首翘起的部分太短
发动机爱好者 发表于 2014-8-22 01:30
不过降落在像辽宁号这样倾斜的甲板上也许可行,还能卸掉部分冲力,不过起落架搞结实了,只是舰首翘起的 ...
航母降落区域是没有倾斜的甲板的。

atvbtvyhz 发表于 2014-8-22 01:40
航母降落区域是没有倾斜的甲板的。


我是说在舰首跃起的区域,辽宁号的滑跃角度是14,比楼主想到的11还高点,所以飞机不用改,改航母吧?
atvbtvyhz 发表于 2014-8-22 01:40
航母降落区域是没有倾斜的甲板的。


我是说在舰首跃起的区域,辽宁号的滑跃角度是14,比楼主想到的11还高点,所以飞机不用改,改航母吧?
舰载机向全自动着舰方向发展才是正途。
提高起落架高度,并拉宽后起落架之间的宽度,行不?


根本没有必要这么改。

F35上面的全息投影系统可以为飞行员提供全角度透视视角(这么说算不算形象?),只是由于电子系统固有的时间延迟(大约也就是毫秒级),对高速条件下的空战不太适应,但是如果用在复杂条件起降(比如在航母上起降)则是没有问题的。相信歼二十也会将飞行员头盔进行类似的整合,提供类似功能,不用缩短机头和尾部(或者适当减少油箱,使机尾缩进一段距离,舰载机的航程要求一般不太高)。

而低空低速性能则应该更多的交由飞控和矢量推力解决,降低着舰速度并非唯一选择,通过飞控和矢量推力优化战机的着舰下降曲线(超虫几乎是斜着拍下来的),降低对甲板的冲击力更加有效,由于前面的全向视角技术的引入,甚至可以让战机在着舰前尽可能增加迎角降低速度,在着即将舰前通过飞控和矢量推力迅速使飞机迎角改至很小角度,做到轻柔着舰。歼二十的大迎角性能应该是很不错的,未来矢量推力系统再成熟的话,就可能实现这样的设想。

根本没有必要这么改。

F35上面的全息投影系统可以为飞行员提供全角度透视视角(这么说算不算形象?),只是由于电子系统固有的时间延迟(大约也就是毫秒级),对高速条件下的空战不太适应,但是如果用在复杂条件起降(比如在航母上起降)则是没有问题的。相信歼二十也会将飞行员头盔进行类似的整合,提供类似功能,不用缩短机头和尾部(或者适当减少油箱,使机尾缩进一段距离,舰载机的航程要求一般不太高)。

而低空低速性能则应该更多的交由飞控和矢量推力解决,降低着舰速度并非唯一选择,通过飞控和矢量推力优化战机的着舰下降曲线(超虫几乎是斜着拍下来的),降低对甲板的冲击力更加有效,由于前面的全向视角技术的引入,甚至可以让战机在着舰前尽可能增加迎角降低速度,在着即将舰前通过飞控和矢量推力迅速使飞机迎角改至很小角度,做到轻柔着舰。歼二十的大迎角性能应该是很不错的,未来矢量推力系统再成熟的话,就可能实现这样的设想。
感觉为了增大迎角要改太多,没有多少气动知识,不知道增大翼展能不能行
大迎角降落不适合航母,而且对于飞行员的技术要求很高,弄不好就会发生飞行事故。舰载机降落一般是用小迎角 ...
降落时襟翼起到增升作用。
阵风就是靠大迎角降低着舰速度。
前面向下视线靠缩短机头和下压机头来保证。
机头缩短后部分设备后移,重心估计后移,然后主起落架有部分后移(后移大约20-30厘米)。另外拦阻索钩飞机,机头不太会砸下去,加上迎角大,着舰时还有部分升力。

上面说法属于个人拍脑袋想的,未必对,供参考。
感觉为了增大迎角要改太多,没有多少气动知识,不知道增大翼展能不能行
增大翼展恐怕气动方面改动的更多,因为是鸭式布局,需要考虑鸭翼和机翼之间的气动耦合作用。
sdwgc 发表于 2014-8-22 06:19
感觉为了增大迎角要改太多,没有多少气动知识,不知道增大翼展能不能行
J20什么都能改,唯独翼展不能改

改了就不是小展弦比高升力布局了
造三十万吨航母,一切都不是问题。
强烈支持!50万吨最好!
其实楼上已经给出答案:造个大航母就行了!
三体、果断就无压力了,-_-||


单就擦地角说,何必麻烦移动起落架,略增高座舱并加脊背过度,减小或前移或改可收放腹鳍,缩短尾撑锥,菊花略缩进去

单就擦地角说,何必麻烦移动起落架,略增高座舱并加脊背过度,减小或前移或改可收放腹鳍,缩短尾撑锥,菊花略缩进去
上舰常规好,就算给611做也很大可能不是鸭子
j-20机身较长,不好改吧,改机头和起落架就能上舰,怀疑

黑娃晒太阳 发表于 2014-8-22 08:31
单就擦地角说,何必麻烦移动起落架,略增高座舱并加脊背过度,减小或前移或改可收放腹鳍,缩短尾撑锥,菊花 ...


增高座舱办法还算可以,但增高座舱机头会加重很多,另外前起落架也会增重。腹鳍对擦地角影响不是很大,腹鳍低于发动机也没有多少。可收放腹鳍可能不是现在舰载机想要的,因为舰载机飞行速度低,需要保持航向稳定性,腹鳍折叠后航向稳定性作用下降,就不是想要的效果了。

发动机前移工作量更大,整个机身都会变,机身缩短更是如此,这样调整还不如重新设计。
黑娃晒太阳 发表于 2014-8-22 08:31
单就擦地角说,何必麻烦移动起落架,略增高座舱并加脊背过度,减小或前移或改可收放腹鳍,缩短尾撑锥,菊花 ...


增高座舱办法还算可以,但增高座舱机头会加重很多,另外前起落架也会增重。腹鳍对擦地角影响不是很大,腹鳍低于发动机也没有多少。可收放腹鳍可能不是现在舰载机想要的,因为舰载机飞行速度低,需要保持航向稳定性,腹鳍折叠后航向稳定性作用下降,就不是想要的效果了。

发动机前移工作量更大,整个机身都会变,机身缩短更是如此,这样调整还不如重新设计。
J20太长,不好看,而且后起降架太靠前,飞机仰角太小,屁股容易擦地啊。
除了修改机头和起落架,还可以改用117S矢量发动机,去掉腹鳍,既解决了发动机的可靠性和产能问题,还可以改善着舰性能。
起落架你又要增长又要增强,这个增重很大了

机头缩短,起落架增重之后还要后置,影响重心位置后移,你又需要配重了.




降落可以靠EODAS,机头不必减短

降落迎角增加的问题,可以靠鸭翼的改变来实现,通过增长鸭翼/(临时起降时)增大鸭翼与主翼之间的角度差,来增强鸭翼的增升效果,来提高起降性能。现有大约12度的角度差,可以增加到20度

后起落架不必过于后置过于增长

降落可以靠EODAS,机头不必减短

降落迎角增加的问题,可以靠鸭翼的改变来实现,通过增长鸭翼/(临时起降时)增大鸭翼与主翼之间的角度差,来增强鸭翼的增升效果,来提高起降性能。现有大约12度的角度差,可以增加到20度

后起落架不必过于后置过于增长
20的屁股太长了,不好改,毕竟又要内弹舱,又要大推,机体内部空间不太够,如果改短的话可以说是从新设计了,毕竟兔子还没有设计泛用型战机的经验。因此,作为跨代作用的20应该不会这么激进。如果沈克希德霍伊不够给力,舰四也要交给成飞的话,更可能是以20的技术为基础,从新设计一款舰四。
根本没有必要这么改。

F35上面的全息投影系统可以为飞行员提供全角度透视视角(这么说算不算形象?),只是 ...
雀降老美以前在X31上尝试去测试,但最后都没采用。
上舰常规好,就算给611做也很大可能不是鸭子
我也看好常规布局上舰,这个只是一个瞎想而已。

yes413a 发表于 2014-8-22 10:50
降落可以靠EODAS,机头不必减短

降落迎角增加的问题,可以靠鸭翼的改变来实现,通过增长鸭翼/(临时起降 ...


小迎角鸭翼迎角增大不见得是增升,鸭翼增升带来的下洗降低主翼的升力。另外鸭翼需要留下操纵余量,如果着舰不成功要考虑尽快抬机头。
yes413a 发表于 2014-8-22 10:50
降落可以靠EODAS,机头不必减短

降落迎角增加的问题,可以靠鸭翼的改变来实现,通过增长鸭翼/(临时起降 ...


小迎角鸭翼迎角增大不见得是增升,鸭翼增升带来的下洗降低主翼的升力。另外鸭翼需要留下操纵余量,如果着舰不成功要考虑尽快抬机头。
20的屁股太长了,不好改,毕竟又要内弹舱,又要大推,机体内部空间不太够,如果改短的话可以说是从新设计了 ...
如果有钱重新设计,没钱就只能用现有方案改。
TSQ 发表于 2014-8-22 11:11
如果有钱重新设计,没钱就只能用现有方案改。
不过现阶段,成飞有这个人手,经历,和资金来搞20上舰吗?

还有,突然脑洞大开,骨头鹰把前半身换成T50吧,加大机翼面积=。=  这样能不能加大机体内载能力
对于J-20而言,增加着舰迎角会造成两个主要问题:一个是下视线问题,一个是擦地角问题。

第一个问题,在主起落架上装个摄像头不就完事了?
第二个问题,飞机不是有俯仰陀螺仪么,飞行员控制好不就完事了?
太长了,改短
不过现阶段,成飞有这个人手,经历,和资金来搞20上舰吗?

还有,突然脑洞大开,骨头鹰把前半身换成T5 ...
我这属于军迷瞎想,和实际没有任何关系。
鹘鹰换成T50前机身可能性不大吧,那样气动就全变了。
航母加大 降落甲板 增加到500米以上 一切都不是问题