转自DS,大量采用复合材料减重(机翼,垂尾 ,平尾)歼 ...

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怎么看着这么不自然
2012年1月以前就发表过的图了。。。。。。。。。
其实用的不多,500,基本用在平尾上了。小本以前复合材料一两千一公斤,现在上万他都不想卖
杭菊!15吨空重,14吨x2推力,美得不忍直视
真美啊            
超级侧卫 发表于 2014-11-25 22:03
2012年1月以前就发表过的图了。。。。。。。。。
听说太行配J11后因为进气道不匹配降低了推力,是这样的吗?要是把J11的进气道适当加宽,能不能发挥太行最大推力?
一个真正具有中国特色的第三代重型战斗机材料体系。经过6年的努力,该体系自主保障率高达99%,特别是在章恰宁的带领下,飞机的机翼、垂直尾翼、水平尾翼等四个主要部件全部换用了复合材料,使用量高达555公斤,占飞机(结构)总重量的9%,减重效率达到17%,居国内战斗机之首,成为我国飞机材料行业自主创新的一个经典范例。换装复合材料翼面和国产材料体系的某第三代重型战斗机也已转入批量生产,使用情况良好
===复材使用555公斤,减重17% ,即减重100公斤左右
期待11D,先进的航电会成为现代化体系作战里的力量倍增器
很棒的角度。
hswz 发表于 2014-11-25 22:22
一个真正具有中国特色的第三代重型战斗机材料体系。经过6年的努力,该体系自主保障率高达99%,特别是在章 ...
不会吧,用了这么多的复材才仅仅减轻了100KG重量?为什么不是减轻了飞机总重的17%?
hswz 发表于 2014-11-25 22:22
一个真正具有中国特色的第三代重型战斗机材料体系。经过6年的努力,该体系自主保障率高达99%,特别是在章 ...
减重100公斤左右?那還減個毛...
hswz 发表于 2014-11-25 22:22
一个真正具有中国特色的第三代重型战斗机材料体系。经过6年的努力,该体系自主保障率高达99%,特别是在章 ...
减重100公斤左右?那還減個毛...
10个挂点,为毛翼根没有呢
减重100公斤左右?那還減個毛...
苏-27是苏联上世纪70年代初研制的一种双发重型制空战斗机,赶超目标是美国的F-15战斗机。该机外形几经修改,研制时间长达近10年,是当年苏联战斗机研制成果的集大成者。可以说,当今俄罗斯的战斗机生产和出口的重头,依然是苏27及其衍生出的苏-313/33/34/35系列。时至今日,尽管美国的F-22已经服役,但作为三代机“明星”的苏-27系列依然具有很大的改进潜力。俄罗斯以及一些购买、甚至组装过苏-27的国家也在不断寻求将其改进,以最大程度地挖掘这种优秀战斗机的潜力。下面将从减重增寿、改进发动机、增强隐身能力、改进设备和系统、改进武器系统这几方面探讨苏-27的改进之路。
  
  
  减重增寿
  
  推重比决定了战斗机的机动性。苏-27原型机在1980年首飞后就一直受机体与设备超重情况困扰。如果一架战斗机原本就有不错的气动外形和较高的推重比,那么进一步提高的办法就是减少机体空重和提高发动机推力,双管齐下。
  减少机体空重的最直接的手段就是简化结构、使用新型轻质材料、设备减重。飞机的机体结构简化需要了解整机的强度,各结构的连接。在保证机体结构安全的前提下,简化或减少一些部件,以达到减重的目的。
  此外,使用新的轻质材料也是减重的关键。在当今的飞机制造领域,铝合金是一种主要制造材料,最新的铝锂合金比重比早期的铝合金还要小。锂是世界上最轻的元素,把金属锂作为合金元素加到金属铝中,就形成了铝锂合金。加入金属锂之后,可以降低合金的比重,增加刚度,同时仍然保持较高的强度、较好的抗腐蚀性和抗疲劳性以及适宜的延展性。1983年在巴黎航展上,世界上两家最大的铝合金生产企业——英国阿尔康铝业公司和美国阿尔考铝业公司,同时宣布研制成功新的革命性材料一铝锂合金。专家们认为,铝锂合金是从1943年发明铝锌系高强合金以来,铝合金研究和开发的又一个里程碑。
  
  钛合金比重比铝合金大,但强度更高,热强度也较高,可以用在一些机体内的承力结构和耐热部件以及很多发动机的部件。钛台金因为其独特的分子结构。因此在切割、成型、焊接上有技术难关。1982年,第一架采用全新气动设计的17号苏-27原型机在试飞后期发生事故,就是由于钛台金焊接问题导致机翼散架。但当今一些主要大国都很好地解决了这些技术难题,钛合金只是由于其本身价位较高,所以在飞机上的使用量受资金约束更大一些。碳纤维复合材料在一些战斗机上的应用达到20%-30%。对减重帮助很大,如果改进的国家现阶段在其制造和加工上存在困难,不能制造如整体的复合材料机翼以及大面积复合材料蒙皮,那么可以先在一些较易制造和使用复合材料的部位使用,比如垂直尾翼整体或垂直尾翼前缘。苏-27受限于当年的技术和资金条件,钛合金部件使用不多,复合材料的应用更少。可以在改进中适当增加其使用量。俄罗斯的苏一35已经大量使用了钛合金。
  飞机多少还是要用一些钢材的,约占空重的20%。但钢材也是有减重余地的。比如飞机起落架都要用超高强度钢制造,美国和西方普遍使用疲劳强度更好的300M钢设计制造,起落架系统可以做到更小、更紧凑。使用寿命可以达到5 000飞行小时。苏联/俄罗斯没有研制出300M钢。因此苏-27的起落架寿命只有1500小时左右,且为了提高强度,只能加粗,因此比较笨重。所以使用新型钢材也可以减重。美国还使用新型超高强度不锈钢来制造起落架,可以有效防腐蚀。
  随着时代的发展,各种机内设备的重量也可以减轻,外形更紧凑。比如很多新型电子设备采用集成电路和数码技术,比老式的电子管和模拟技术的设备要轻许多。这方面对在电子设备小型化、轻量化方面落后西方许多的苏联战斗机来说,改进的余地和达到的效果会非常显著。
  
  总之,减重后,飞机爬升率、盘旋速度等各种机动性能指标都会提高,还可以提高武器和载荷携带量,或者增加燃料的携带量以提高航程。可以说,减重越多,机动性能的提升就越大、当然,减重后,飞机的重心等会有所改变,操纵上也要随之改变。这就需要全面摸清原机的设计,甚至要重新进行风洞试验以掌握各种数据。改进完成后还要进行大量飞行试验,以重新确定飞行包线,保证产品的质量和安全,
  苏27原来的机体使用寿命较短,只有3000飞行小时,这主要源于苏联/俄罗斯空军基于二战惨烈战斗的经验,认为飞机寿命过长没有实际意义,这种理论在当今显然是过时的现代战斗机的功能越来越多,造价越来越高,大国间不可能出现二战那样惨烈的常规战争,因应局部战争或非对称战争需要少而精的装备。而这些装备如使用寿命过短其实是不经济的,也不利于装备不断升级和改进。因此在改进时把其使用寿命提高到10000飞行小时以上,日历寿命20年左右是合适的。连俄罗斯自己改进苏-27时也把延寿作为机体主要改进目标之一。
  
  改进发动机
  
  苏-27原来使用的AL-31发动机在研制时,起初有4级风扇、12级高压压气机、2级高压涡轮和2级低压涡轮共20级。结果发动机超重,达1600千克。而推力仅110千牛,不得不进行大改。改后的方案。高压压气机减为9级,高低压涡轮各为1级,总级数降到15级,于1976年将重量降到1520千克,但故障很多。为排除故障重量又增加了约10%,后来采用每减重1千克奖励5个月工资的办法,减轻了70千克,实现了原定的重量目标,推重比达到8级。苏-27使用两台此种发动机。总推力达250千牛(约25500千克),超过了飞机起飞重量,因此推重比高达1以上。
  
  发动机的减重其实与机体类似,也是在外形基本不变的条件下,简化设计、提高效率、采用新材料和新工艺。最好改进国有新型发动机可以替代,即使这种发动机性能略差,但也可以保证不受制于人。俄罗斯战斗机发动机的大修间隔时间和总寿命低于西方,如果能达到或接近西方的水平,是最理想的。当然,发动机的研制和改进需要大量技术储备、型号研制经验和工业基础作依托。
  新型发动机还可以加装矢量推力喷管,以提高机动性。新型苏-35战斗机就是因为使用矢量喷管发动机,而取消了原型苏-35的前置鸭翼。但加装矢量喷管要注意喷管转动时的密封问题,维护工作量不能过度增加,使用寿命不能大幅降低。还要注意喷管与发动机以及整个飞机操作系统的交联,不能大大加重飞行员的工作负荷,这样会抵消其带来的益处。新型发动机的外廓尺寸也许与AL-31F略有差异,所以改装时一些内部结构需要改变,改装后也需要大量试飞以验证匹配度。
  
  隐身能力
  
  也许对苏-27这种三代机来说,隐身性能是先天的缺陷,只能努力达到尽 可能好的结果。
  早期的苏-27据说正面的雷达反射截面积(RCS)高达15平方米,这是一个什么概念呢?最新的隐身战斗机F-22的正面RCS值为0.1平方米,F-35为1平方米。即使是米格-21这样的轻型二代战斗机,RCS也只有5平方米而已。这样一看,就可以知道苏-27隐身性能的低下。改进之道。无非是新涂料、新材料和一些新工艺。
  
  吸收雷达波的涂料如今已经大大改进,一般根据吸收剂不同可分为很多种类。如铁氧体吸波涂料价格低廉,吸波性能好,即使在低频、厚度薄的情况下仍有良好的吸波性能。在米波至厘米波范围内,可使反射能量衰减,从上世纪50年代至今仍被广泛应用。羰基铁吸波涂料是目前最为常用的雷达波吸收剂之一,是一种典型的磁损耗型吸波材料。与高分子粘结剂复合成的吸波涂料具有吸收能力强、应用方便等优点。但这种吸波涂料存在面密度大的缺点。金属超细粉末或金属氧化物磁性超细粉末吸波涂料,一般是由金属超细粉末或金属氧化物磁性超细粉末与高分子粘结剂复合而成。这种吸波涂料可以通过调节粉末的粒径、含量、混合比例等来调节吸波涂料的电磁参数,以使其达到较为理想的吸波效果。
  此外,还有陶瓷、纳米、放射性同位素产生的等离子体、导电高分子等吸波涂料。科研人员可以将各种吸波材料应用于战斗机雷达波反射的最强处,比如发动机进气口,然后通过试验得出隐身效果。
  通过一些新材料和制造工艺也可以达到增强吸收雷达波的效果,比如前述的用复合材料制造尾翼。美国将F-22战斗机的座舱玻璃镀了一层黄金膜。也起到了很好的隐身效果。采用综合隐身措施后,苏-27的RCS有可能降到米格-21的级别甚至更低。
  
  改进设备和系统
  
  苏-27原有的设备基本是上世纪80年代水平,改进潜力极大。
  首先是座舱,苏-27的座舱布满传统仪表,比二战时的飞机好不了多少。现代战斗机座舱多为“玻璃座舱”,也就是大量使用大屏幕显示器显示数据,也称电子仪表系统。布置上多为“一平三下”,也就是一个平视显示器加上三个大屏幕液晶下视显示器。各种传统仪表及武器状态的数据会在大型显示器上显示,各个显示器还可以根据飞行员的需要共享显示数据,或指定某个显示器显示专门的数据。只需保留极少的传统仪表作为应急备份,如地平仪。其次,HOTAS“手不离杆”操纵是必须的。
  
  外表看不到的地方也往往


整体能减重1.5到2吨,水平就很高了。我估什ws10会降低参数运转。因为降参后,重要零件的工作环境严苛度也会下降,可以减少疲劳断裂等故障的发生。通过降参来排故,这也是应对当前质量不够稳定,确保发动机可靠工作的“没有办法的办法”。降参的后果之一就是本来最大推力有14.5吨,降参运转后变成了14。

整体能减重1.5到2吨,水平就很高了。我估什ws10会降低参数运转。因为降参后,重要零件的工作环境严苛度也会下降,可以减少疲劳断裂等故障的发生。通过降参来排故,这也是应对当前质量不够稳定,确保发动机可靠工作的“没有办法的办法”。降参的后果之一就是本来最大推力有14.5吨,降参运转后变成了14。
为了确保发动机既可靠工作,又达到原定的性能指标,还是应多在先进材料研发上下功夫。靠材料自身抗力来应对高压高温高转数的工作环境。

有一句话叫:有了新一代材料,就有了新一代发动机,最终也就诞生了新一代飞行平台。
领导者 发表于 2014-11-25 22:05
其实用的不多,500,基本用在平尾上了。小本以前复合材料一两千一公斤,现在上万他都不想卖
平尾,垂尾,主翼都有啊!
减重100公斤?少写了一个0???
hswz 发表于 2014-11-25 22:22
一个真正具有中国特色的第三代重型战斗机材料体系。经过6年的努力,该体系自主保障率高达99%,特别是在章 ...
才17%,减重100KG,果然不是承力部件,减重效果不明显啊
我觉得,辅助进气道格栅,脊背的减速板,还有机械备份传动,都应该拿掉,配合上复合材料的减重,控制在15吨以下总可以吧?
黑色太行菊~~~
不会吧,用了这么多的复材才仅仅减轻了100KG重量?为什么不是减轻了飞机总重的17%?
智商。。。   占重量的9%你怎么减17%
果然没用反重力复材就是不行啊

比不得别人成吨的减
如果可以减重1-2吨,那要么我国是有了天顶星人技术,要么是原始设计太烂
老图了,补丁
repulse123 发表于 2014-11-26 08:26
如果可以减重1-2吨,那要么我国是有了天顶星人技术,要么是原始设计太烂
苏27的原始设计已经在结构减重上下足了功夫,今天的进一步减重主要得益于材料技术进步。
我爱凯迪 发表于 2014-11-25 22:54
10个挂点,为毛翼根没有呢
11B没有翼根挂点,要加翼根挂点,就得增重,对空优机来说,综合起不来划算。
歼11B现在还在生产吗?现在生产的和以前的有没有改进啊?这张图是最近的吗?
阿卡斯基 发表于 2014-11-25 22:16
听说太行配J11后因为进气道不匹配降低了推力,是这样的吗?要是把J11的进气道适当加宽,能不能发挥太行最 ...
            不清楚
hswz 发表于 2014-11-25 22:22
一个真正具有中国特色的第三代重型战斗机材料体系。经过6年的努力,该体系自主保障率高达99%,特别是在章 ...
我的理解是。复材555kg,占总重量的9%,那么总重量为6167kg。减重效率17%,这个应该对总重量来说的,原重是6167/0.83=7430kg。。总减重为1263kg。
话说又不是卫星什么的,100kg就是一枚中小弹药的重量,太不划算了吧。
被替换件原重555÷(1-0.17)=668.67公斤,总共减少668.67-555=113.67公斤
buyaoluanlai 发表于 2014-11-26 00:02
才17%,减重100KG,果然不是承力部件,减重效果不明显啊
最高30%的减重是在2款梦幻客机上实现的
平均17%的减重效果在当时已经不错了
宇宙囚犯611号 发表于 2014-11-25 22:41
不会吧,用了这么多的复材才仅仅减轻了100KG重量?为什么不是减轻了飞机总重的17%?
小伙你想太多了

hswz 发表于 2014-11-25 22:22
一个真正具有中国特色的第三代重型战斗机材料体系。经过6年的努力,该体系自主保障率高达99%,特别是在章 ...


算了看样子,是我理解错了!
hswz 发表于 2014-11-25 22:22
一个真正具有中国特色的第三代重型战斗机材料体系。经过6年的努力,该体系自主保障率高达99%,特别是在章 ...


算了看样子,是我理解错了!
阿卡斯基 发表于 2014-11-25 22:16
听说太行配J11后因为进气道不匹配降低了推力,是这样的吗?要是把J11的进气道适当加宽,能不能发挥太行最 ...
TH最初的推力也就12t,后来才到12.5
11b因进气道不匹配改了进气道

如果进气道不匹配是问题的话,那14t的th改是怎么飞出来的
图160轰炸机 发表于 2014-11-26 10:20
数学会不会做???减重17%,是用飞机减重前的自重来算,而不是用复合材料的使用量来算,苏27自重17吨, ...
谁告诉你减重减的是结构的重量了?
减重指的是上复材后相对于替换部件的原重的减重
图160轰炸机 发表于 2014-11-26 10:20
数学会不会做???减重17%,是用飞机减重前的自重来算,而不是用复合材料的使用量来算,苏27自重17吨 ...
减掉100kg已经不容易了,减将近3吨,那就成纸飞机了。
理解能力的问题,应该这样说:用555公斤的复材代替了原来1800公斤的金属材料,减重一吨多,占总重的17%
有时候人站着说话的确不腰痛。复合材料的使用对减重有一定的作用,但由于复合材料主要用于机翼等部位,对苏27这种飞机来说,这三个部位使用复材减重100公斤已经很不错了,飞机的结构重量分布主要在机体承力部件,你能全用钛合金当然好,承力框架间隔可以变大,机内空间还可以增大,但用得起吗?还要考虑经济可承受性。