原创:简单的估算一下J31的内油与航程之间的关系

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/25 22:16:30


简单的估算一下J31的内油与航程之间的关系


最近论坛里面对J31的内油与航程之间的关系出现了很多争论,很多时候辩论双方都无法说服对方,辩论趋向空对空。所以本帖的目的就是用一种相对简单,而又通用的计算方法,来估算中四的内油与航程之间的关系。之前CD也有网友发过类似的帖子,http://lt.cjdby.net/thread-1028394-1-1.html,帖子作者讲的很详细,计算过程也比较复杂,相对来说让很多网友比较难以理解。本帖对计算方法做了一些简化,计算的前提条件和参数也做了一些简化处理,方便一般网友的理解。

首先是航程计算公式,绝大部分教科书中,航程计算公式用的都是布雷盖公式,



因为这个公式用的是微积分,计算起来相对麻烦,为了方便计算,就有下面的简化公式


上面公式用的是英制单位,在下面的计算中为了统一单位,一律用的是公制单位。

下面在计算开始前,先对J31的几个数据做一个简单的假设。

V-巡航速度:按照超音速战斗机的巡航特性,假设10000米高度下J31的巡航速度为M0.8。根据此高度下音速约为300米/S, M0.8换算为864KM/H。

C-发动机耗油率:根据资料RD33的巡航耗油率台架值为0.77 kg/(daN·h),因为在高空中的耗油率一般要比低空的耗油率要高,高速条件下油耗值比在低速条件下更高,所以根据下图,取一个修正值,在10000米高空0.8M速度下的油耗值为0.95kg/(daN·h)。


L/D-巡航升阻比:根据J31的气动特性,其主翼设计的后掠角与F15接近,展弦比也接近,但是J31机体是翼身融合设计,阻力更小,且机身具备一定的升力特性,所以其巡航升阻比估计略高于F15A,取F15和F16之间的中间值,J31的L/D设为11.

Winitial:巡航起始时的飞机重量,在下面的计算中,标记为Wi

Wfinal: 巡航结束时的飞机重量,在下面的计算中,标记为Wf


在开始计算上面的两个重量之前,要先把飞机滑行,起飞,爬升,以及降落的燃油消耗量先计算出来,除此之外还要把机内的备份燃油和不可用燃油的重量计算出来。下面是西工大对某型战斗机巡航段可用燃油量的计算方法。


由于J31的内油携带量较大,按照教科书中7%的备份燃油计算并无必要,按照美国空军标准以5%的比例计算,其他的燃油消耗量都按照上图中的比例来计算。估算起飞爬升段距离和降落距离都定为50KM。

W1=3%  ,W2=4%   ,W3=1.5%   ,W4=5%   ,W5=17%   ,W6=3.5%

假设J31的使用空重是13.5吨,内油携带量是7.3吨,根据上面的计算方法计算Wi和Wf

Wi=13.5+7.3(100%-W1-W5)=5.84+13.5= 19.34t

Wf=13.5+7.3*(W2+W3+W4+W6)=1.03+13.5= 14.53t


根据下面的公式,代入V=864KM/H ,C=0.95kg/(daN·h)  ,L/D=11



得到的结果为Rc=Rc=2860KM,加上爬升和降落的距离100KM,总的转场航程是2960KM。


再用这个方法去计算J10战机,检验计算的准确性,根据航空馆的资料,J10战机使用空重为8.8吨,正常内油为2.9吨,巡航升阻比L/D参考米格21F,估计略高,其L/D=9,AL31FN巡航高度耗油率估算与RD33相当都为0.95kg/(daN·h)。

计算的结果得到RC=1546KM,加上爬升和降落的100KM,得到的内油转场航程是1646KM,与中航公布的1650KM非常接近。

补充:计算FC1战机,根据珠海航展的指标和巴基斯坦网站的资料,FC1战机的使用空重为6.6吨,内油2.3吨,FC1气动外形接近F16,但是主翼后掠角稍大,且翼身融合度较F16稍低,估计巡航升阻比L/D比F16略低,设L/D=11.

计算的结果得到Rc=1983KM,加上爬升和降落的距离100KM,总的转场航程是2083KM,与中航公布的2037KM的航程相比,计算结果稍大,估计可能是巡航升阻比取得略大,如果按F15的巡航升阻比取L/D=10.84,则计算结果是2054KM,与中航给出的2037KM的数据比较接近。




这个方法相对比较简单,但是因为各国空军对自己战机的关键数据都是保密的,例如不同高度和速度下的升阻比,发动机各个高度和速度下的耗油率等等,因此误差在所难免,但是作为论坛讨论的初步估算方法还是可行的。


简单的估算一下J31的内油与航程之间的关系


最近论坛里面对J31的内油与航程之间的关系出现了很多争论,很多时候辩论双方都无法说服对方,辩论趋向空对空。所以本帖的目的就是用一种相对简单,而又通用的计算方法,来估算中四的内油与航程之间的关系。之前CD也有网友发过类似的帖子,http://lt.cjdby.net/thread-1028394-1-1.html,帖子作者讲的很详细,计算过程也比较复杂,相对来说让很多网友比较难以理解。本帖对计算方法做了一些简化,计算的前提条件和参数也做了一些简化处理,方便一般网友的理解。

首先是航程计算公式,绝大部分教科书中,航程计算公式用的都是布雷盖公式,

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2014-11-23 00:20 上传



因为这个公式用的是微积分,计算起来相对麻烦,为了方便计算,就有下面的简化公式

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2014-11-23 00:21 上传



上面公式用的是英制单位,在下面的计算中为了统一单位,一律用的是公制单位。

下面在计算开始前,先对J31的几个数据做一个简单的假设。

V-巡航速度:按照超音速战斗机的巡航特性,假设10000米高度下J31的巡航速度为M0.8。根据此高度下音速约为300米/S, M0.8换算为864KM/H。

C-发动机耗油率:根据资料RD33的巡航耗油率台架值为0.77 kg/(daN·h),因为在高空中的耗油率一般要比低空的耗油率要高,高速条件下油耗值比在低速条件下更高,所以根据下图,取一个修正值,在10000米高空0.8M速度下的油耗值为0.95kg/(daN·h)。

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2014-11-23 00:22 上传



L/D-巡航升阻比:根据J31的气动特性,其主翼设计的后掠角与F15接近,展弦比也接近,但是J31机体是翼身融合设计,阻力更小,且机身具备一定的升力特性,所以其巡航升阻比估计略高于F15A,取F15和F16之间的中间值,J31的L/D设为11.

Winitial:巡航起始时的飞机重量,在下面的计算中,标记为Wi

Wfinal: 巡航结束时的飞机重量,在下面的计算中,标记为Wf


在开始计算上面的两个重量之前,要先把飞机滑行,起飞,爬升,以及降落的燃油消耗量先计算出来,除此之外还要把机内的备份燃油和不可用燃油的重量计算出来。下面是西工大对某型战斗机巡航段可用燃油量的计算方法。

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2014-11-23 00:23 上传



由于J31的内油携带量较大,按照教科书中7%的备份燃油计算并无必要,按照美国空军标准以5%的比例计算,其他的燃油消耗量都按照上图中的比例来计算。估算起飞爬升段距离和降落距离都定为50KM。

W1=3%  ,W2=4%   ,W3=1.5%   ,W4=5%   ,W5=17%   ,W6=3.5%

假设J31的使用空重是13.5吨,内油携带量是7.3吨,根据上面的计算方法计算Wi和Wf

Wi=13.5+7.3(100%-W1-W5)=5.84+13.5= 19.34t

Wf=13.5+7.3*(W2+W3+W4+W6)=1.03+13.5= 14.53t


根据下面的公式,代入V=864KM/H ,C=0.95kg/(daN·h)  ,L/D=11

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2014-11-23 00:28 上传



得到的结果为Rc=Rc=2860KM,加上爬升和降落的距离100KM,总的转场航程是2960KM。


再用这个方法去计算J10战机,检验计算的准确性,根据航空馆的资料,J10战机使用空重为8.8吨,正常内油为2.9吨,巡航升阻比L/D参考米格21F,估计略高,其L/D=9,AL31FN巡航高度耗油率估算与RD33相当都为0.95kg/(daN·h)。

计算的结果得到RC=1546KM,加上爬升和降落的100KM,得到的内油转场航程是1646KM,与中航公布的1650KM非常接近。

补充:计算FC1战机,根据珠海航展的指标和巴基斯坦网站的资料,FC1战机的使用空重为6.6吨,内油2.3吨,FC1气动外形接近F16,但是主翼后掠角稍大,且翼身融合度较F16稍低,估计巡航升阻比L/D比F16略低,设L/D=11.

计算的结果得到Rc=1983KM,加上爬升和降落的距离100KM,总的转场航程是2083KM,与中航公布的2037KM的航程相比,计算结果稍大,估计可能是巡航升阻比取得略大,如果按F15的巡航升阻比取L/D=10.84,则计算结果是2054KM,与中航给出的2037KM的数据比较接近。




这个方法相对比较简单,但是因为各国空军对自己战机的关键数据都是保密的,例如不同高度和速度下的升阻比,发动机各个高度和速度下的耗油率等等,因此误差在所难免,但是作为论坛讨论的初步估算方法还是可行的。
绝对的专业,欢迎科普,欢迎扫盲。来自: Android客户端


简化公式还是挺方便的。不过关键在于这些数据。

简化公式还是挺方便的。不过关键在于这些数据。
核心问题:内油是否有7.3吨?
歼10成机场保卫者了。只能说歼10的巡航升阻比和内油都取的过低。
2986KM了,再创佳绩,祝贺一下
有容耐大 发表于 2014-11-23 00:47
歼10成机场保卫者了。只能说歼10的巡航升阻比和内油都取的过低。
中航给出的数据就是1650KM,不过我是按照正常内油计算的,不考虑超载油和副油箱。
舆情力量 发表于 2014-11-23 00:48
2986KM了,再创佳绩,祝贺一下
不认同的话,你也来算一个?别靠蒙就行了!
库兹涅佐夫上将 发表于 2014-11-23 00:40
核心问题:内油是否有7.3吨?
取5.3吨内油,都超过2200KM
不认同的话,你也来算一个?别靠蒙就行了!
没听孙聪啊李总啊还有说话算数的人说过这个内油数据,我又不会算命,闭眼说瞎话太为难我了
發動機耗油率,雙發要不要乘以2?来自: Android客户端
f8780039 发表于 2014-11-23 01:05
發動機耗油率,雙發要不要乘以2?
不用乘以2 ,这公式只考虑升阻比,不计算具体的推力需求,也无关发动机数量。
舆情力量 发表于 2014-11-23 01:05
没听孙聪啊李总啊还有说话算数的人说过这个内油数据,我又不会算命,闭眼说瞎话太为难我了
不需要你相信,剑气沧澜还是去某论坛抱团吧。
不需要你相信,剑气沧澜还是去某论坛抱团吧。
嗯,本来么,只要你们信就可以了
歼十就1650千米?好吧,真小
舆情力量 发表于 2014-11-23 01:19
嗯,本来么,只要你们信就可以了
是的,完全不需要您相信,好了,你可以走了。
不错的好贴,简化公式的思路值得学习。
有个在战斗机上不标注的参数叫:巡航油耗率。拿最大军用推力油耗率来估算的误差就难说了。
如果内油有七点三吨的话,还用讨论他的航程吗?肯定是够了啊,问题就是对他能携带的油量有怀疑啊?
按楼主的计算,FC-31空战推重比太低,只能做攻击机用。
空重13.5吨,半油3.6吨,飞行员体重按0.1吨算,武器4枚SD-10按4*0.18=0.72吨 总重=17.92吨,2台RD93加力推力=8.3*2=16.6,空战推重比只有0.926,和枭龙差不多,低于中俄欧美所有的三代战机,恐怕很难作为四代空优使用。而如果要达到推重比>1, 内油<2.28*2=4.56吨,高估一点也就5吨,这种情况下航程也就2000公里左右,作战半径也就600-700km.
要改善这个性能,RD93发动机注定是不行的,如果换成RD33MK并且发动机推重比提升而发动机重量大致不变的话,要达到推重比>1,内油<7.68。我怀疑沈飞设计估计也是奔着RD33MK发动机的,在WS-13还指望不上的时候,这是唯一成功的希望。
公式推导不错,但毫无意义,因为数据都是猜的
胡杨胖子 发表于 2014-11-23 01:37
有个在战斗机上不标注的参数叫:巡航油耗率。拿最大军用推力油耗率来估算的误差就难说了。
你没认真看,我已经在前面说明了,台架推力油耗值不等于巡航耗油率,高空巡航耗油率是按0.95KG计算的。
2B_or_not_2B 发表于 2014-11-23 01:44
公式推导不错,但毫无意义,因为数据都是猜的
现在有谁的数据不是猜的?你们的数据不是猜的?
szjulian 发表于 2014-11-23 01:38
按楼主的计算,FC-31空战推重比太低,只能做攻击机用。
空重13.5吨,半油3.6吨,飞行员体重按0.1吨算,武 ...
按现在的两台RD93设计的是验证机,验证机的空重就按12.5吨计算了,不过这个意义不大。
鹘鹰只要使用RD-33MK发动机或者传说中相当的WS-13,在气动、材料水平和MIG设计局水平相当(我是相当的心虚)的情况下,同样双发的FC-31飞行性能(机动性、航程、载重)不会超过MIG-35。再考虑到隐身必然增重,在同样空优载弹下,要保持相同的机动水平,航程指标进行妥协是可以想见的。米格-35航程最大3100km,FC-31两千多公里,如果能有800以上的作战半径,和歼10带副油箱差不多,那是相当理想了。
中四只装WS13系列。 瞎编什么33,什么93的,统统有多远死多远。

推重比不是问题,中推的推力参考以前展出过的某改型。
但内油量完全是凭空假设的,空重也是,所以结果不具有参考意义
dddd-dh2016 发表于 2014-11-23 02:34
中四只装WS13系列。 瞎编什么33,什么93的,统统有多远死多远。

推重比不是问题,中推的推力参考以前展 ...

大神又来推销你的神论了,你有多远走多远。

YmzgB 发表于 2014-11-23 02:38
但内油量完全是凭空假设的,空重也是,所以结果不具有参考意义


7.3吨内油,你爱信不信。

你们也可以自己编一个你们相信的数据出来。
YmzgB 发表于 2014-11-23 02:38
但内油量完全是凭空假设的,空重也是,所以结果不具有参考意义


7.3吨内油,你爱信不信。

你们也可以自己编一个你们相信的数据出来。
回想当初歼十刚出来那会,港台坛子各种喷,现在想想都好笑,对于火鸟军事所谓专栏写手水平,也是呵呵.....
你们再怎么瞎编,国产中推一样正常使用,一样推广普及。

中推,小巴2011年就已经搭在枭龙上开卖了。
4008001 发表于 2014-11-23 02:41
7.3吨内油,你爱信不信。

你们也可以自己编一个你们相信的数据出来。
2.0的内油容积肯定变大了,看看那个背部的隆起,看看尾垂的结合部,另外如果机身再加长个几十厘米,我觉得恐怕奔9吨去了。

yes, we can!
歼-8I的内油航程都有1900+,1650km的航程,楼主置歼-10于何地?
技术贴必须顶,现在数据谁不是猜的?楼主至少认真拿出来一套方法
august010148 发表于 2014-11-23 03:22
歼-8I的内油航程都有1900+,1650km的航程,楼主置歼-10于何地?
J-10得算超载油(按3400kg)另外J-8I的内油航程能有1900么?我怎么记得加上副油箱也就2200?
J8IIM内油航程1460
比最古老的支点1430好点,比支点A 1500差点,和台风差不多。
简化公式还是挺方便的。不过关键在于这些数据。
数据会逐步公开,但对军迷给出一个简算过程很有意义。棍子的内油航程就算得差不多。
你没认真看,我已经在前面说明了,台架推力油耗值不等于巡航耗油率,高空巡航耗油率是按0.95KG计算的。
我只是好奇这个0.95怎么修正出来,巡航油耗率(一般接近最经济油耗率)通常小于中间推力油耗率,而高空按对应曲线查找数值。
先假设内油7.3吨,然后再计算,楼主你好伟大