我的6代无人战机幻想

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 20:22:53

一点个人爱好,从小到大都喜欢飞机。鲜花板砖随意。就是不会作图,居然用excel在画图。





设计背景

当今,第六代战斗机的研制已提上日程。第六代战斗机区别于前五代的最主要特征是对以下性能的综合追求:高超音速全空域飞行能力、全向宽频段低可探测性、宽包线超机动能力、网络战能力和大航程。这些能力彻底改变了目前的空战理念。

高超音速全空域飞行能力,赋予战机空天飞行作战能力,能够实现1小时打遍全球,其本质是具有一定机动能力和对地作战能力的航天飞机,但目前的技术较难实现这种能力和超机动能力的综合。高超音速全空域飞行能力,让常规的制空权失去了意义,更多的需要地面和太空部署的多层拦截网定点拦截。

第五代战机具有了部分方向、特定频段的低可探测性,而第六代战机的全向宽频段低可探测性要求所有方向的各频段的可探测性都要下降。

宽包线超机动能力,要求飞机在整个飞行包线的大部分区域都具有超机动能力,主要通过矢量推力解决低速机动性能、高推重比设计解决能量机动性能、超音速翼身融合升力体和无人机解决超音速大过载机动能力。

作战需求

可集群控制和自主作战的无人战斗轰炸机
全向宽频段隐身
1吨载荷的高低低高攻击剖面作战半径达到1300海里
能内载2枚8米长3吨的超音速反舰导弹,或18枚小口径精确指导炸弹
具有0.3-2.0M速度下的超机动能力,超过25G的抗过载能力,最大速超过2.5M
与其他无人机、有人机编队的网络中心战能力
舰载起降

设计特点

为了实现以上要求,UAF-30无人机采用了多项创新设计:

气动设计:机翼采用带3对活动边条的大后掠三角翼、翼身融合升力体、双发无尾布局。UAF-30为全程超音速巡航采用了大后掠设计,同时为减少超音速时升力重心后移以提高超音速机动力采用了后缘前掠设计。同时UAF-30设计了3组不同大小的活动边条翼,分别保证了从0.3M低亚音速到2.5M超音速飞行的不同飞行状态都有最佳的气动特性。飞行时的航向稳定主要靠下反主翼产生的侧向力矩和飞机姿态自动控制系统保障。机身采用翼身融合升力体设计,机翼和机身没有明显的区分,机身宽达到7米,最大厚度不超过1米6,机身升力体面积超过了机翼面积,提高飞机隐身性能的同时减小飞机阻力。采用DSI+S型进气道,提高总压恢复系数的同时,满足隐身性需要,发动机采用2维矢推涡扇发动机WS-15S,12.5推重比,赋予战机低速时的过失速机动能力。为了克服UAF-30大后掠翼低速时的气动不足,从发动机引流到活动边条和机翼前缘进行吹气增升,保证了飞机的110节舰载起降要求。

结构设计:采用翼身一体成型设计,机身机翼隔框全部采用钛合金3D打印一次形成,既保证了轻量化材料的结构强度,又大大提高的加工效率,在保证。隔框中主要有3个孔,用于2个发动机舱和5个武器舱。主武器舱可挂载2枚超过8米长、直径在55cm以下的重型超音速反舰导弹,也可以挂载2个旋转导弹发射架,4个副武器舱各可以挂载1枚格斗导弹,飞行时可以将导弹伸出舱外后关闭舱门。主翼可整体折叠。超大的升力体设计提供了飞机足够的内部容积,以保证足够的内部载油量。

设备方面:采用了根据指令解析的人工智能控制系统,根据人工指令自主决定执行过程,并实现了机群内的统一编队控制。采用分布式有源相控阵雷达,机身各位置部署了800多个发射接收单元,保证全向探测能力;采用EOMAS分布式光电多孔成像系统,对热源最大探测距离120公里,加强了静默环境下的战场感知和生存能力。主被动量子通信系统,保证了即使强干扰环境下也能保持稳定的网络战能力。

几何参数
机长19.4米,主翼展13米,机身宽7米,总容积96立方米,机高2.68米
翼身前缘后掠70度,后缘前掠15.5度
翼稍弦长1米,翼长3米,有效升力面积108平米,展弦比1.46
主武器舱9.6米长、1.6米宽、0.75米高,副武器舱3.9米长、0.4米宽、0.4米高
空机重13吨,最大内油28吨,最大挂载7吨
最大起飞重量45吨,战斗起飞重量21吨,最大着舰重量24吨

发动机海平面参数指标
最大推力123kN,耗油率0.73kg/daNh
加力推力181kN,耗油率1.94kg/daNh
总长5.5米,最大外直径1.24米,质量1480公斤,推重比12.5
空气流量138公斤/秒
涵道比0.35
总增压比31
涡轮进口温度1985K
二维矢量喷口最大俯仰36度

性能指标
战斗推重比1.76,最大起飞推重比0.82
作战翼载荷195千克/平方米,最大翼载荷420千克/平方米
海平面极限速度1.5M,极限速度2.5M,20km巡航高度
最小起飞速度110节
实用升限28000米
最经济巡航速度1.5M,最大转场航程2800海里
空战最大瞬盘角速79度/S (3km高度,0.55M速度),29度/S (3km高度,1.5M速度)
空战最大稳盘角速29度/S (3km高度,0.8M速度),14度/S (3km高度,1.5M速度)
空战海平面60度迎角翻滚角速120度/s
X波段到L波段俯仰60度内RCS 为迎面0.01-0.2平米,侧面0.1-0.4平米,尾部0.05-0.3平米
武器挂载,空战为4近4中,对海为2近2中2反舰,对地为2近2中12对地
内置任务吊舱:油箱、伙伴加油舱、侦察舱、雷达舱、电子作战舱、通信中继舱
一点个人爱好,从小到大都喜欢飞机。鲜花板砖随意。就是不会作图,居然用excel在画图。

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2014-12-22 13:14 上传



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设计背景

当今,第六代战斗机的研制已提上日程。第六代战斗机区别于前五代的最主要特征是对以下性能的综合追求:高超音速全空域飞行能力、全向宽频段低可探测性、宽包线超机动能力、网络战能力和大航程。这些能力彻底改变了目前的空战理念。

高超音速全空域飞行能力,赋予战机空天飞行作战能力,能够实现1小时打遍全球,其本质是具有一定机动能力和对地作战能力的航天飞机,但目前的技术较难实现这种能力和超机动能力的综合。高超音速全空域飞行能力,让常规的制空权失去了意义,更多的需要地面和太空部署的多层拦截网定点拦截。

第五代战机具有了部分方向、特定频段的低可探测性,而第六代战机的全向宽频段低可探测性要求所有方向的各频段的可探测性都要下降。

宽包线超机动能力,要求飞机在整个飞行包线的大部分区域都具有超机动能力,主要通过矢量推力解决低速机动性能、高推重比设计解决能量机动性能、超音速翼身融合升力体和无人机解决超音速大过载机动能力。

作战需求

可集群控制和自主作战的无人战斗轰炸机
全向宽频段隐身
1吨载荷的高低低高攻击剖面作战半径达到1300海里
能内载2枚8米长3吨的超音速反舰导弹,或18枚小口径精确指导炸弹
具有0.3-2.0M速度下的超机动能力,超过25G的抗过载能力,最大速超过2.5M
与其他无人机、有人机编队的网络中心战能力
舰载起降

设计特点

为了实现以上要求,UAF-30无人机采用了多项创新设计:

气动设计:机翼采用带3对活动边条的大后掠三角翼、翼身融合升力体、双发无尾布局。UAF-30为全程超音速巡航采用了大后掠设计,同时为减少超音速时升力重心后移以提高超音速机动力采用了后缘前掠设计。同时UAF-30设计了3组不同大小的活动边条翼,分别保证了从0.3M低亚音速到2.5M超音速飞行的不同飞行状态都有最佳的气动特性。飞行时的航向稳定主要靠下反主翼产生的侧向力矩和飞机姿态自动控制系统保障。机身采用翼身融合升力体设计,机翼和机身没有明显的区分,机身宽达到7米,最大厚度不超过1米6,机身升力体面积超过了机翼面积,提高飞机隐身性能的同时减小飞机阻力。采用DSI+S型进气道,提高总压恢复系数的同时,满足隐身性需要,发动机采用2维矢推涡扇发动机WS-15S,12.5推重比,赋予战机低速时的过失速机动能力。为了克服UAF-30大后掠翼低速时的气动不足,从发动机引流到活动边条和机翼前缘进行吹气增升,保证了飞机的110节舰载起降要求。

结构设计:采用翼身一体成型设计,机身机翼隔框全部采用钛合金3D打印一次形成,既保证了轻量化材料的结构强度,又大大提高的加工效率,在保证。隔框中主要有3个孔,用于2个发动机舱和5个武器舱。主武器舱可挂载2枚超过8米长、直径在55cm以下的重型超音速反舰导弹,也可以挂载2个旋转导弹发射架,4个副武器舱各可以挂载1枚格斗导弹,飞行时可以将导弹伸出舱外后关闭舱门。主翼可整体折叠。超大的升力体设计提供了飞机足够的内部容积,以保证足够的内部载油量。

设备方面:采用了根据指令解析的人工智能控制系统,根据人工指令自主决定执行过程,并实现了机群内的统一编队控制。采用分布式有源相控阵雷达,机身各位置部署了800多个发射接收单元,保证全向探测能力;采用EOMAS分布式光电多孔成像系统,对热源最大探测距离120公里,加强了静默环境下的战场感知和生存能力。主被动量子通信系统,保证了即使强干扰环境下也能保持稳定的网络战能力。

几何参数
机长19.4米,主翼展13米,机身宽7米,总容积96立方米,机高2.68米
翼身前缘后掠70度,后缘前掠15.5度
翼稍弦长1米,翼长3米,有效升力面积108平米,展弦比1.46
主武器舱9.6米长、1.6米宽、0.75米高,副武器舱3.9米长、0.4米宽、0.4米高
空机重13吨,最大内油28吨,最大挂载7吨
最大起飞重量45吨,战斗起飞重量21吨,最大着舰重量24吨

发动机海平面参数指标
最大推力123kN,耗油率0.73kg/daNh
加力推力181kN,耗油率1.94kg/daNh
总长5.5米,最大外直径1.24米,质量1480公斤,推重比12.5
空气流量138公斤/秒
涵道比0.35
总增压比31
涡轮进口温度1985K
二维矢量喷口最大俯仰36度

性能指标
战斗推重比1.76,最大起飞推重比0.82
作战翼载荷195千克/平方米,最大翼载荷420千克/平方米
海平面极限速度1.5M,极限速度2.5M,20km巡航高度
最小起飞速度110节
实用升限28000米
最经济巡航速度1.5M,最大转场航程2800海里
空战最大瞬盘角速79度/S (3km高度,0.55M速度),29度/S (3km高度,1.5M速度)
空战最大稳盘角速29度/S (3km高度,0.8M速度),14度/S (3km高度,1.5M速度)
空战海平面60度迎角翻滚角速120度/s
X波段到L波段俯仰60度内RCS 为迎面0.01-0.2平米,侧面0.1-0.4平米,尾部0.05-0.3平米
武器挂载,空战为4近4中,对海为2近2中2反舰,对地为2近2中12对地
内置任务吊舱:油箱、伙伴加油舱、侦察舱、雷达舱、电子作战舱、通信中继舱
这样好贵,做无人机是否合适?
以后的路子是强大的指挥鸡鸡,带一大群小弟,和少数保镖。
看在码了这么多字的份上,顶一下。
不过楼主这张图展示的总体构型,可能根本达不到你后面的性能设想吧。
后掠角太大 机动性极差 必须配鸭翼和矢推来改善
好图,一目了然
后掠角太大 机动性极差 必须配鸭翼和矢推来改善
后掠角大,机动性应该好吧?!
为了保证六代机的全向隐身、高音速、高机动,垂尾肯定要取消的吧?高推比、矢量的发动机必不可少。
而取消了垂尾,机机的操控性如何解决?同时低速区的机动性如何解决?个人认为:机身两侧融合翼、机身中部的气流控制喷射也必不可少。
大后掠增强超音速升阻比的同时,也降低了亚音速的气动特性,所以我想象了3对活动边条翼,远中近耦合都有,独自或配合使用,来增强亚音速机动能力。过失速机动还是要靠矢量推力的,我设想的发动机要求不算高,ws15的水平。起降阶段只能再增加发动机引流进行吹气增升了,不这样的话只能放弃舰载要求了。
天裂 发表于 2014-12-22 14:05
后掠角大,机动性应该好吧?!
后掠角大  参见奸八
高手啊,不过花草图可以用CAD,auto的,也可也用catia这种更有特色的软件,
eryi2013 发表于 2014-12-22 13:27
这样好贵,做无人机是否合适?
以后的路子是强大的指挥鸡鸡,带一大群小弟,和少数保镖。
无人机也可以很高大上啊。
真希波·玛丽 发表于 2014-12-22 13:35
看在码了这么多字的份上,顶一下。
不过楼主这张图展示的总体构型,可能根本达不到你后面的性能设想吧。
虽然我有考虑大后掠翼的机动能力问题,加了3对活动边条翼、推力矢量和发动机引流吹气增升,但具体效果,我就随意啦,开心就好。您别介意啊。
虽然我有考虑大后掠翼的机动能力问题,加了3对活动边条翼、推力矢量和发动机引流吹气增升,但具体效果, ...
活动边条翼效果不能保证啊,其实用个伸缩鸭翼应该好很多。
滑动机KC略红
天裂 发表于 2014-12-22 14:05
后掠角大,机动性应该好吧?!
亲,你咋理解的。。。只要高速性能?别的都扔一边是么
中国的五代机还在试验中呢,现在提六代机有点早,但预研可以先搞起来,也要根据自身实力来,不要重蹈美苏军备竞赛的覆辙~
yes413a 发表于 2014-12-22 15:06
后掠角大  参见奸八
哦,应该是后掠角大,速度快是吧?!
猛犸8 发表于 2014-12-22 22:27
亲,你咋理解的。。。只要高速性能?别的都扔一边是么
好吧,我理解有问题。
我改。
所谓六袋鸡跟无人机没啥必然联系,在人工智能没有取得革命性突破,即取代人脑,能独立进行复杂的思考判断之前,在可预见的将来,战斗鸡仍将是有人的..
但无人战斗机的确具有某些先天优势,不受人的过载限制,能大幅提高过载和机动性能,还省去了人以及跟人相关的生命保障设备及座舱显控设备,乃至座舱本身,大幅缩减飞机尺寸和重量,更方便传感器布置,未来前景还是不错的..
楼主。。。。俯视图,正视图,侧视图。。。相互矛盾。。。
所谓六袋鸡跟无人机没啥必然联系,在人工智能没有取得革命性突破,即取代人脑,能独立进行复杂的思考判断之 ...
美国刚刚立法,武器的开火权必须由人决定,这说明将来老美的无人机与人工智能无关,打不打,打哪个,都经通信系统传输最后由人决定。除此之外,我觉得无人机的人工智能要求和格斗导弹的要求差别不大,都是按照程序算法执行,要比手控的飞机迅速,灵敏和准确得多。

和无人机斗,主要是和通信体系,侦察系统斗,比飞机控制,有人机是玩不过无人机的。
楼主。。。。俯视图,正视图,侧视图。。。相互矛盾。。。
主要是不会画图,能力实在有限,确实有的在其他视图上没准确体现。你指出来,我看看好不好改。autocad不会用。
楼主的大后掠无尾三角无人机是为高速设计的。有意思!
把楼主的飞机按比例缩小,不要装大推涡扇,装昆仑涡喷。在1.5到2.5马赫,涡喷效率最高。八爷退了,昆仑只有装无人机了。
涡喷低速性能差,可以把无人机挂在B737,A320,C919之类的飞机两个机翼两端下方,用飞行效率高的民机把它带到40000英尺高,飞到0.8马赫速度,进行高效率巡航。进入战斗,两翼的无人机释放,涡喷发力飞到60000英尺2马赫超巡并战斗。飞行员在民机上通过定向微波或激光数据链遥控飞机,遥控和人工智能结合,比如说导弹来袭,遥控的飞行员只要发摆脱导弹的指令,无人战机根据飞机和导弹间的相对方位和速度,自动在最佳距离做高G机动摆脱导弹视界。因为无人,飞机可以做超过9G机动。
这样的无人机可以不用考虑低速和起降性能,只考虑高速战斗性能。不用飞行员维生防护及弹射救生系统。不用起落架和起飞降落系统。飞机能大幅度减重。
飞机要回收可以参考软管加油系统,载机两翼放出长绳,无人机如软管加油一样接上绳端并卡住,绳子收短把无人机拉到载机两翼下端,再用机械手抓住缩死固定。
B737之类的飞机估计有几千架,应该是在飞飞机中数量最多的。战时征用战力可观,还可以顶相控阵改装成预警机作为空中指挥中心。
楼主的大后掠无尾三角无人机是为高速设计的。有意思!
把楼主的飞机按比例缩小,不要装大推涡扇,装昆仑涡 ...
呵呵,你这个设想好极端啊,低成本高性能,不过缺点是子机离母机的飞离半径不大和载弹量小,主要原因就是你把飞机缩小了。在我看来,将来的高性能飞机越来越难做小,就因为要求太多。
x37b那样的完全体 才是我心中的六代机  大气层内的有人战机已做到极限  在做也是进一步改进 没革命性的技术 应该朝无人方向发展
心有多大,地就有多宽广,楼主的想法还是很有道理的。
真希波·玛丽 发表于 2014-12-22 13:35
看在码了这么多字的份上,顶一下。
不过楼主这张图展示的总体构型,可能根本达不到你后面的性能设想吧。
一看就是YY
jackloo 发表于 2014-12-22 17:28
无人机也可以很高大上啊。
这配置相当高大上
贵族メ少爺 发表于 2014-12-22 22:53
中国的五代机还在试验中呢,现在提六代机有点早,但预研可以先搞起来,也要根据自身实力来,不要重蹈美苏军 ...
那必须的~~
flzxwqc 发表于 2014-12-23 12:15
心有多大,地就有多宽广,楼主的想法还是很有道理的。
这个重型机的配置啊~~
军事真好玩 发表于 2014-12-23 11:09
x37b那样的完全体 才是我心中的六代机  大气层内的有人战机已做到极限  在做也是进一步改进 没革命性的技术 ...
你觉得未来激光武器的小型化道路还要走多久?

我猜测10年,最多10年,1个包括能源、发射系统和瞄准系统在内的不超过5吨的实战型激光武器就能面世,那个时候,太空中卫星、空天战机就能携带激光武器,目前设计思想下的航天飞机和卫星就基本上没有战场存活能力,太空中没有空气的能量衰减,激光能量的杀伤力更强。

所以我认为美军的说法是对的,X37B不具备军事能力,完全是用于民用。未来的空天战机需要足够的燃料,以保持随时变化的轨道机动能力,在未来的太空战场上,保持在一个轨道上10秒稳定飞行,那基本就等于送死。
minimi001 发表于 2014-12-23 12:49
一看就是YY
给点脸面嘛,还是有一点点合理性的吧?哈哈
突然发现美帝的一个6代想象图和我的yy图基本相同。
http://i.ifeng.com/news/news?ch=rj_bd_me&vt=5&aid=59067956&mid=8wPYx7&all=1&p=1
建议在两边加个X行尾翼提高机动性,不然只靠一对副翼与襟翼和矢量喷气是不够的,中间那么大的位置个人觉得加上个升力风扇,做成垂直起降的。个人觉得若真要做升力风扇的话,可以搞个矢量的。然后2台发动机个人感觉有些占地方,建议改成单发,然后弹药舱弄在两边,为什么呢,因为将弹药舱设计在两台高温运转的发动机中间,着实让人感到有些不好。当然呢,你的这架飞机外形设计的很好,若想要高速的话,建议直接将机翼设计成三角型
建议在两边加个X行尾翼提高机动性,不然只靠一对副翼与襟翼和矢量喷气是不够的,中间那么大的位置个人觉得 ...
设想2台发动机是想要高推重比。因为没有很高的推重比,就很难得到突破性的稳盘性能。我设想的这个无人机战斗推重比达到1.76,军推时的推重比都超过1了。
楼主如果把歼20的下一代叫做六代的话,指标高了点吧,推迟一代到七代吧,短短二三十年不可能有空天战机,全球到达如此巨大飞跃。而且美国的六代机计划已经放弃了纯无人机计划,因为短时间无人机还无法完全自主空战,一旦通讯被隔断就完了
急速风暴 发表于 2015-1-11 10:48
楼主如果把歼20的下一代叫做六代的话,指标高了点吧,推迟一代到七代吧,短短二三十年不可能有空天战机,全 ...
我觉得无人机自主空战不是问题,格斗导弹怎么打,无人战斗机就怎么打。

问题是在无法通信的情况下,人能不能把杀不杀人、杀谁的决定权交给一个机器?

它打错了、打自己人了,这个责任谁承担?

老美的决定是开火权必须由人掌握,好比格斗导弹,是人决定格斗导弹瞄准谁、什么时候发射,导弹本身只决定发射后如何追上它。

将来呢,会不会出现机器的决策很稳定的复合人的决策,然后人就把最终决策权交给机器里呢?谁也不敢保证。
jackloo 发表于 2015-1-11 12:27
我觉得无人机自主空战不是问题,格斗导弹怎么打,无人战斗机就怎么打。

问题是在无法通信的情况下,人 ...
现在的技术完全自主空战还是不行的,机器的反应速度固然早就超过人脑了,但处理复杂事态的能力在二三十年内还是赶不上人脑的,所以,纯无人机空战短期内还无法实现。还有个范围更广的问题,假如将来有一天AI超过人脑了,它会不会想摆脱人类控制?智力已经不及机器的人类凭什么掌控机器?
其实无人机、战争机器人上前线的时候就是人类命运转折的时候,人类会被自己玩死的。下面单就楼主的思路说下我的观点:
1、楼主的设计是否要求有点多了?贪大求全了些,我认为在六代机时代无人机会分对攻击机和截击机的,像当年有人机时代一样,无人机不太可能是多用途的。毕竟 人工智能发展的没那么高速。

2、无人机如果自主决断是否攻击,这不是技术问题是伦理问题。敌我识别、目标危险性评估这都是很成熟的了,做这些判断不难。

3、无人机未来的作用应该是首先是前出侦查,其次发现目标自主攻击,第三则是为其他无人机有人机提供中继制导,因此六代机以对地对海攻击优先发展,至于格斗由于人工智能技术瓶颈发展恐怕要推后,大概6.5代甚至七代才会出现,至于说遥控的方式进行格斗,我觉得由于遥控易被干扰,在被干扰后无人机无法作战,而且由于带宽是传输时延的问题其实这种模式的无人格斗反应是慢半拍的,在激烈的对抗下是没取胜机会的,so就是要有无人格斗机尤其是遥控模式下,则一定不要格斗弹,全中远距离搞定,这时候拼一下机动性和探测距离的化无人机还有可能有机会的。