现代舰船:歼20战机是否可做舰载机

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/02 19:41:11
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前掠翼版歼20舰载机上舰CG猛图曝光


  文/邓肯
  舰载战斗机的需求
  舰载战斗机,顾名思义,就是搭载在舰艇上使用的战斗机,而舰艇环境相对于陆地机场的巨大区别,也形成了舰载战斗机和陆基空军战斗机的区别。美国海军航空母舰使用的舰载机,在隶属于JSF联合打击战斗机计划下的F-35C之前,都是由海军自行提出需求并组织研制生产,但是只有美国才拥有大量航空母舰以及其配套的 舰载机部队,其部队规模才能满足一个型号研制的最低采购需求。苏联/俄罗斯仅有一艘“库兹涅佐夫”号,而法国也只有一艘“戴高乐”号,需求只有几十架,因此其大中型航母使用的舰载战斗机都是基于岸基战斗机进行航母适应性改进而成,苏-33就来自于著名的苏-27家族,“米格”-29K更是“米格”-29的一个典型改型,而达索“阵风”在同名岸基战斗机基础上,甚至连折叠机翼都没有采用,以降低研制难度和节约成本。
  航空母舰上空间狭窄,是一切舰载机设计的基本前提。正常情况下,飞机是在1000米左右的跑道上完成起 飞和着陆,而在航空母舰上需要在100米内完成起飞,200米左右的操作空间内完成着舰作业,停机空间也极为狭小,因此在舰载机上一般都要针对航空母舰使用进行专门的设计和优化。
  航母舰载机的优化,主要是包括三个方面:
  首先是提髙起降性能,航空母舰的起飞方式与陆地机场完全不同,起飞使用弹射或者滑跃方式,需要在100米左右的距离起飞,而着舰方式更是存在着巨大的反差,陆地着舰是自然减速降落,而在航母母舰上则必须保 持随时可以复飞拉起的状态,同时降低速度保持可控状态依靠拦阻索强行将飞机拉停。因为航空母舰上的起降 空间小,因此对于飞机的低速性能要求极高,需要飞机有较低的起飞速度和较低的可控速度,以便于飞行员着舰操控,以及降低起飞着舰状态的动能动量,降低拦阻索和弹射器的负担。

歼20上舰想象图

  比如说F-14A战斗机在重量70700磅(32吨)的情况下,关闭发动机的失速速度为127海里/小时,在 57646磅(26吨)重量下则为115海里/小时。对比来说,F-15C战斗机在 68000磅(30吨)重量下达到了162海里/小时。巨大的差异反映的就是 低速性能的巨大差距,如果使用同样的弹射器,F-15的起飞重量会比同状态的F-14低30%左右,对战斗力的影响极为巨大。因此各国在舰载机上都使用了大量的增升手段,除了像F-14这样采用可变后掠翼提高低速性能的,常规的做法是采用大型的后缘襟翼,并且提高襟翼的向下打开角度以提髙飞机的升力系数来满足低速性能的需求。
  近20年来,还有一种方案增升 效果较好,即在飞机前部增加一对前翼,苏-33/歼-15家族就是采取了这个方式,一举降低了着舰速度约15海里/小时。飞机是一种依靠升力起飞的飞机,主翼的功能就是为了产生升力,但是为了保证足够的静稳定度,飞机的升力中心一般比较靠后,因此在很多时候即使产生的升力满足了起飞需求,由于杠杆力矩会产生一个抬尾同时低头的力矩,使得前起落架无法离地,因此常规布局飞机起飞时候必须要让平尾有一定的下偏,产生负升力以压低尾部抬高机头部分,实际上飞机产生的升力就是主翼产生的正升力和平尾的负升力的差值,小于主翼产生的升力,更是远小于主翼和平尾面积相加所能产生的升力。在着陆状态也是如此,着陆着舰需要保证主起落架先于前起落架着地,需要保持一个抬头状态,也需要平尾产生负升力来 保证这个抬头力矩。增加前翼后,直接在机头部分产生了升力,自然的形成了一个抬头力矩,这样对于平尾的下偏需求降低,从而减少了平尾的负升力,提高了整体的升力系数。当然,在原有的常规布局飞机基础上增加前翼,会造成阻力增大和气动干扰问题,影响了飞机的飞行性能,苏-33/歼-15增加前翼后,航程由苏-27的3900千米降低到了3000千米,爬升率降低了15%,付出了相当巨大的性能代价。
  如果是鸭式布局战斗机的话,这方面的问题就小了很多,鸭式战斗机 天生静不稳定,本身就真有较强的抬 头倾向,同时鸭式战斗机没有平尾也就不存在平尾的负升力问题,也就是其所有的升力面在起飞着陆过程中都 处于正升力状态,以最高效率利用了 所有气动能力。“阵风”战斗机在24.5 吨的满载状态下,起飞速度也可以控制在153海里/小时的水平,比同重量级别的F/A-18“大黄蜂”在22.7吨状态下165海里/小时左右的起飞速度要低12海里/小时左右。

网友制作歼20战机护航CG新作

  当然,提高起降性能最根本的一点还是在于有效的机翼面积,机翼面积太小的飞机,即使采用大量的增升手段也难以满足起降条件要求,美国联合打击战斗机计划中的空军型F-35A机翼面积为42.7平方米,而舰载版的F-35C则加大到了62.1平方米,增大了45%。
  其次是加强机身结构,弹射起飞和拦阻着舰都会对飞机产生一个强烈的纵向过载,尤其是拦阻对于飞机是 个巨大的考验,拦阻着舰时的瞬时过载最髙可能接近7G,飞机本身的飞行性能需要的是提高横向扛过载能力,对于纵向过载能力要求很低。因此将飞机加强到可以承受弹射和拦阻的需求,其带来的重量增长基本上等于是 废重,对于飞机设计带来很大的麻烦。对于飞机的结构寿命来说也是巨大的考验,F/A-18战斗机飞行2000个起落 左右的时候,其机身结构和起落架就 开始广泛出现裂纹,不适合继续服役。
  最后一点是飞机的停机性能改进,航空母舰上的停机区面积极小,即使是世界上最大型的“尼米兹”级核动力航空母舰,其机库长宽也只有308米x32.9米,如果是正常的空军用战斗机只能停放十几架。因此必须要将 飞机的机翼甚至是平尾进行折叠,以尽可能的减少停机占用的面积。比如F/A-18战斗机翼展11.43米,折叠后宽度只有8.38米。当然折叠设计也有很多需要考虑的地方,为了甲板操作方便,需要保证所有重挂载挂点都在固定的机翼部分,以便与工作人员挂载武器,比如F/A-18系列只有一对“响尾蛇”导弹挂载在折叠起来的翼尖部分,其余挂点全部在固定部分,可以直接挂载,而苏-33/歼-15的挂载设计就存在巨大问题,其承重能力两吨的主要挂点就在折叠部分,需要将机翼放下才能挂载,而且挂载对地打击武器进入待命状态后无法再进行折叠,占用停机空间较大。
  以上三项主要需求,使得舰载机设计需要作出大量的妥协,尤其是在重量上,苏-33比苏-27空重增加了1700千克,增幅约10%;F/A-18则为了上舰改装增加亍1400千克左右的空重,增幅约18%;而机翼面积大幅度增加的F-35C则创造了一个惊人的空重增幅,从F-35A的29300磅(13300千克)增加到了34800镑(15800千克),增幅达到了2500千克,增幅达到18%。当然,重量的增幅也与飞机布局息息相关,采用前翼方案的设计,增升幅度相对较小,采用常规布局的,增幅较大,主要是因为前翼带来的升力增益较大。   
  舰载战斗机之分代
  海军舰载飞机包括了战斗机、攻击机、预警机和反潜机这主要的四个大类,随着多用途战斗机的发展,舰载攻击机目前已经基本并入了舰载多用途战斗机的发展脉络之中,而舰载反潜机则基本已经退出了现役,预警舰载机也是基于成熟平台,对飞行性能要求不高,美国E-2预警机系列从1964年服役至今已经近五十年,也还不需要更换新的平台。因此,当前对于舰载飞机发展的隹点,都集中在了舰载战斗机上。

  近日,网友上传了数张2015号与2013号新版歼20四代机同时现身的照片,其中2013号歼20正在起飞,2015号歼20在地面进行测试。这或是歼20春节后首次试飞。鸣谢:机外停车

  从20世纪50年代以来,舰载超音速战斗机已经发展了四代,而走完这完整的四代历程,每一代都有飞机服役的只有美国海军一家,甚至可以说四代舰载机中其他国家目前都只有区区一代,美国之外的国家没有第一代、第二代和第四代超音速舰载战斗机,仅有三种第三代超音速舰载战斗机。
  舰载战斗机主要分为拦阻着舰的常规型舰载机和垂直起降舰载机,一般的大中型航空母舰使用的都是拦阻 着舰的常规型舰载机,垂直起降型大部分都是攻击机,只有“雅克”-141和F-35B属于超音速战斗机范畴。20世纪50年代的F8U“十字军战士”为第一代,第二代则是著名的“鬼怪”,这两代战斗机担纲了越南战争的海军制空主力,同时还大量参加对地打击任务。大名鼎鼎的属于第三代舰载战斗机的开山之作,而第三代舰载机也是世界舰载机研制爆发的一代,苏联拥有了自己的航空母舰“库兹涅佐夫”号必然需要发展自己的战斗机,而法国在进口F8U战斗机退役后也需要新的战斗机接班,因此美国有F/A-18“大黄蜂”和F/A-18E/F“超级大黄蜂' 苏联也研制了世界上美国之外的第一批的超音速舰载战斗机苏-33“海侧卫”和MiG-29K“海支点”以及垂直起降的“雅克”-141,法国也研制了达索“阵风”-M战斗机。我国的歼-15战斗机是基于苏联苏-33舰载战斗机的仿制型号,在其基础上对航电设备进行了升级,也可以使用各种国产航空武器。
  而第四代超音速舰载战斗机,目前只有F-35C和F-35B两种,F-35C是采用弹射起飞-拦阻着舰的常规舰载机,F-35B则是用于海军陆战队两栖攻击舰的短距起飞-垂直着舰型舰载机。
  四代舰载机的革命
  严格意义上的四代战斗机,是指拥有超音速巡航能力、超机动性、隐身性和超级战场信息能力的先进战斗机,当然这个标准非常的高,目前只有F-22可以实现,我国的歼-20由于试飞阶段的发动机限制还无法实现超音速巡航能力,F-35则缺乏超音速巡航能力和超机动性,歼-31与F-35类似,也缺乏这样的高性能飞行能力。

  近日,网友上传了数张2015号与2013号新版歼20四代机同时现身的照片,其中2013号歼20正在起飞,2015号歼20在地面进行测试。这或是歼20春节后首次试飞。鸣谢:机外停车

  在四代舰载机方面,目前只有F-35C—根独苗,不过在之前美国海军也有两个自己的四代舰载机方案,分别是NATF和A/X。
  这两个方案都采用了可变后掠翼设计,外界曾广泛认为是可变后掠翼版本的F-22。但是实际上这两个方案与F-22都存在着巨大的差异,与依靠巨大推力满足髙速需求的F-22相比,这两个方案都是依靠可变后掠翼来满足 高速飞行和长时间巡逻的需求,同时采用两台推重比达到15,推力只要求达到120千牛的PW7000发动机,实 现了一定的超巡能力。两台发动机的较小重量也可以满足重量限制,同时较小推力较大涵道比带来的低油耗优 势使得其配合变后掠翼可以满足远航程以及长时间巡逻的需求。同时还没有F-22机身两侧的格斗弹舱,节约了 大量的重量。
  设计上这两款飞机都实现了接近F-22的作战能力。但是由于无法解决可变后掠翼的隐身问题,以及更为重 要的经费问题(美国海军的舰载机采购预算即使不考虑货币贬值问题,也远低于20世纪80年代),这两个项目先后被腰斩,海军只得接受国会要求,选择了JSF联合打击战斗机计划。
  四代战斗机最重要的优势,就是在于其隐身能力,隐身能力可以使得对方的防空能力极度下降,从而带来整个海空战役态势的巨大变化,因此发展第四代舰载战斗机,也成为了夺取制海权的必然选择。
  歼-20可以做舰载机吗?
  目前国内流行着一种说法,即歼-20重量太大,体型太大,航空母舰上携带数量少,不像中型飞机可以大量 携带,而且还是鸭翼飞机,不适合做舰载机,认为沈阳飞机设计研究所研制的歼-31更适合。
  实际上这个说法本身看上去有些道理,但是真要认真分析起来,几乎每一条都属于对航空母舰和飞机毫无了解,坐在电脑前凭空臆测的产物。
  在讨论中,很多人甚至引用“小鹰” 级和“企业”级超过百架的载机数量来 论证航空母舰需要多么巨大的载机数量,实际上这个巨大的载机数量是在喷 气式舰载机发展早期,因为技术的限 制和战术认识的局限性,因此大量装备了体型极为袖珍的A-1“天袭者”螺旋桨攻击机和A-4“天鹰”喷气式轻型攻击机,以及单发的轻型战斗机F8U,才实现的巨大载机量。在达到这个数量高峰后,美国海军迅速的用A-7“海盗”中型攻击机、A-6“复仇者”双发重型攻击机和双发的“鬼怪”重型战斗机替换了以上机种,载机数量迅速跌落到75架左右,到冷战结束以后舰载机数量更是进一步的下跌到了目前“尼米兹”级核动力航空母舰的57架固定翼飞机、12架直升机的规模。
  实际上用数量减少的重型飞机替换数量庞大的轻型飞机,是长期以来航空母舰舰载机部队发展的潮流,航空母舰甲板面积狭小,出动能力低,飞机着舰作业更是需要挤占大量的甲板空间和人力资源,因此必须要每一架次出动的飞机发挥最大的效力,而不是靠大量飞机来淹没天空,一架30吨级重型飞机起飞消耗的资源和一架10吨级小型飞机尺寸差异不超过50%,而战斗力差距可能超过1000%,尽可能地使用高性能飞机,是提髙航母作战效能的关键。当前和未来美国的主力舰载机F/A-18E/F和F-35C,空重分别达到了14.4吨和15.8吨,都属于绝对意义上的重型战斗机,规划中的下一代舰载战斗机,其吨位更是巨大。

  从编号2011开始,国产第四代战机歼-20开始出现了明显的改进。目前,已经曝光的新版歼-20有2011号、2012号、2013号和2015号,一架架新机的出现也标志着歼-20的技术状态也逐渐趋于稳定,正在向量产和服役稳步迈进。近日,就有网友整理了一组新版歼-20的试飞照。(来源:中南海保镖)

  认为歼-20重量太大和认为鸭翼飞机不适合做舰载机基本上是同一个系列的观点,实际上这个观点本身就把重量视作是舰载机使用的唯一因素,本末倒置严重。飞机的起降对航空母舰的限制主要是重量和速度两个条件 共同作用的结果,速度比重量更为重要,F-14A战斗机70700磅(32吨)状态起飞速度130海里/小时左右,而F/A-18E/F战斗机在65600磅(29.8)吨状态起飞速度165海里/小时,看起来F/A-18E/F重量更小,但是实际上其动能为140MJ,远髙于F-14A需要的921MJ,C13-1弹射器1000PSI压力状态下可以将70000C的物体加速到137海里/小时,也就是说F-14A在C13-1弹射器上甚至可以不用借助甲板风就可以重载起飞,但是C13-1只能将32000磅的物体加速到165海里7小时,也就是说F/A-18E/F不具备无风状态起飞的能力,而65000磅的物体,C13-1只能加速到146海里/小时,也就是说F/A-18E/F必须借助20海里/小时的甲板风才能起飞。这实际上就是因为飞机的增升能力差异而引起的性能差距,较小的飞机在确保了足够的设备装载后缺乏多余的重量来安装大型机翼,必然引起起降速度提升,反而更不容易在航空母舰上使用。
  歼-20这样的鸭翼飞机,由于采用了放宽静不安定度的设计,以及鸭翼带来的抬头力矩,其起降性能较之常规布局,只会更加优秀。20世纪70年代瑞典萨博公司研制的JA-37战斗机,采用带后缘襟翼的固定鸭翼,在保证静稳定度的情况下,就轻松的实现了高速公路400米距离起飞能力,法国“阵风”M战斗机也拥有同级战斗机中最优秀的起降性能,具有高推重比、放宽静稳定度的情况下,歼-20的起降性能必然比苏-33/歼-15更加优秀,甚至可能接近F-14的级别,在这样的情况下,与其他飞机的重量差距根本就可以说是不值一提的一件事。而且歼-20作为鸭翼飞机,上舰改造带来的重量增幅远比其他飞机小,相对于苏-33/歼-15需要额外增加一对前翼的重量,歼-20只需要对结构进行加强,加装折叠系统就可以满足需求,重量增幅很可能控制在8%以内,重量大致上与苏-33/歼-15相仿,并不存在太重难以操作的问题。
  而歼-31被认为是重量小,起降容易的中型舰载机,实际上这也是一种逻辑上的误区,歼-31的机翼面积较小,如果要作为舰载机使用则必须要换用大型机翼,如F-35A到F-35C这样的巨变是必然的,这样的情况下,其作为常规布局飞机,较大的重量增幅使得其相对于歼-20的重量优势明显缩小,起降性能劣势进一步放大,本身飞行性能和作战能力的劣势在重量暴涨后更加明显。本身采用两台RD-93发动机就使得该型机的能量特性极差,在上舰改造完成后,其爬升-加速性能将可能更加急剧恶化,难以满足较低限度作战能力要求。
  当然,根据某些说法,歼-31仅仅是一款验证机,而沈阳飞机设计研究所的四代舰载机方案是在其基础上放大到歼-20的级别,进度极快,可以压倒已经广泛试飞的歼-20衍生出舰载机的方案。以中国海军航空兵较小的装备规模,自行研制和装备一款基于先进技术的正式版四代战斗机,其巨大的成本压力恐怕不是中国海军可以承担的。
  歼-20作为一款大型战斗机,本身具有优秀的飞行性能,是当前最适合使用的大型舰载机平台,在更换我国自行研制的涡扇-15大推力涡轮风扇发动机后,其可以成为世界上第二种具有完整的4S特性的第四代战斗机,其基础上衍生的舰载战斗机对于F-35C和F-35B有巨大的性能优势,在相对较小的投入基础上,很可能成为打破美国对于海上制空权垄断的重剑。(作者署名:现代舰船)
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前掠翼版歼20舰载机上舰CG猛图曝光


  文/邓肯
  舰载战斗机的需求
  舰载战斗机,顾名思义,就是搭载在舰艇上使用的战斗机,而舰艇环境相对于陆地机场的巨大区别,也形成了舰载战斗机和陆基空军战斗机的区别。美国海军航空母舰使用的舰载机,在隶属于JSF联合打击战斗机计划下的F-35C之前,都是由海军自行提出需求并组织研制生产,但是只有美国才拥有大量航空母舰以及其配套的 舰载机部队,其部队规模才能满足一个型号研制的最低采购需求。苏联/俄罗斯仅有一艘“库兹涅佐夫”号,而法国也只有一艘“戴高乐”号,需求只有几十架,因此其大中型航母使用的舰载战斗机都是基于岸基战斗机进行航母适应性改进而成,苏-33就来自于著名的苏-27家族,“米格”-29K更是“米格”-29的一个典型改型,而达索“阵风”在同名岸基战斗机基础上,甚至连折叠机翼都没有采用,以降低研制难度和节约成本。
  航空母舰上空间狭窄,是一切舰载机设计的基本前提。正常情况下,飞机是在1000米左右的跑道上完成起 飞和着陆,而在航空母舰上需要在100米内完成起飞,200米左右的操作空间内完成着舰作业,停机空间也极为狭小,因此在舰载机上一般都要针对航空母舰使用进行专门的设计和优化。
  航母舰载机的优化,主要是包括三个方面:
  首先是提髙起降性能,航空母舰的起飞方式与陆地机场完全不同,起飞使用弹射或者滑跃方式,需要在100米左右的距离起飞,而着舰方式更是存在着巨大的反差,陆地着舰是自然减速降落,而在航母母舰上则必须保 持随时可以复飞拉起的状态,同时降低速度保持可控状态依靠拦阻索强行将飞机拉停。因为航空母舰上的起降 空间小,因此对于飞机的低速性能要求极高,需要飞机有较低的起飞速度和较低的可控速度,以便于飞行员着舰操控,以及降低起飞着舰状态的动能动量,降低拦阻索和弹射器的负担。

歼20上舰想象图

  比如说F-14A战斗机在重量70700磅(32吨)的情况下,关闭发动机的失速速度为127海里/小时,在 57646磅(26吨)重量下则为115海里/小时。对比来说,F-15C战斗机在 68000磅(30吨)重量下达到了162海里/小时。巨大的差异反映的就是 低速性能的巨大差距,如果使用同样的弹射器,F-15的起飞重量会比同状态的F-14低30%左右,对战斗力的影响极为巨大。因此各国在舰载机上都使用了大量的增升手段,除了像F-14这样采用可变后掠翼提高低速性能的,常规的做法是采用大型的后缘襟翼,并且提高襟翼的向下打开角度以提髙飞机的升力系数来满足低速性能的需求。
  近20年来,还有一种方案增升 效果较好,即在飞机前部增加一对前翼,苏-33/歼-15家族就是采取了这个方式,一举降低了着舰速度约15海里/小时。飞机是一种依靠升力起飞的飞机,主翼的功能就是为了产生升力,但是为了保证足够的静稳定度,飞机的升力中心一般比较靠后,因此在很多时候即使产生的升力满足了起飞需求,由于杠杆力矩会产生一个抬尾同时低头的力矩,使得前起落架无法离地,因此常规布局飞机起飞时候必须要让平尾有一定的下偏,产生负升力以压低尾部抬高机头部分,实际上飞机产生的升力就是主翼产生的正升力和平尾的负升力的差值,小于主翼产生的升力,更是远小于主翼和平尾面积相加所能产生的升力。在着陆状态也是如此,着陆着舰需要保证主起落架先于前起落架着地,需要保持一个抬头状态,也需要平尾产生负升力来 保证这个抬头力矩。增加前翼后,直接在机头部分产生了升力,自然的形成了一个抬头力矩,这样对于平尾的下偏需求降低,从而减少了平尾的负升力,提高了整体的升力系数。当然,在原有的常规布局飞机基础上增加前翼,会造成阻力增大和气动干扰问题,影响了飞机的飞行性能,苏-33/歼-15增加前翼后,航程由苏-27的3900千米降低到了3000千米,爬升率降低了15%,付出了相当巨大的性能代价。
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  当然,提高起降性能最根本的一点还是在于有效的机翼面积,机翼面积太小的飞机,即使采用大量的增升手段也难以满足起降条件要求,美国联合打击战斗机计划中的空军型F-35A机翼面积为42.7平方米,而舰载版的F-35C则加大到了62.1平方米,增大了45%。
  其次是加强机身结构,弹射起飞和拦阻着舰都会对飞机产生一个强烈的纵向过载,尤其是拦阻对于飞机是 个巨大的考验,拦阻着舰时的瞬时过载最髙可能接近7G,飞机本身的飞行性能需要的是提高横向扛过载能力,对于纵向过载能力要求很低。因此将飞机加强到可以承受弹射和拦阻的需求,其带来的重量增长基本上等于是 废重,对于飞机设计带来很大的麻烦。对于飞机的结构寿命来说也是巨大的考验,F/A-18战斗机飞行2000个起落 左右的时候,其机身结构和起落架就 开始广泛出现裂纹,不适合继续服役。
  最后一点是飞机的停机性能改进,航空母舰上的停机区面积极小,即使是世界上最大型的“尼米兹”级核动力航空母舰,其机库长宽也只有308米x32.9米,如果是正常的空军用战斗机只能停放十几架。因此必须要将 飞机的机翼甚至是平尾进行折叠,以尽可能的减少停机占用的面积。比如F/A-18战斗机翼展11.43米,折叠后宽度只有8.38米。当然折叠设计也有很多需要考虑的地方,为了甲板操作方便,需要保证所有重挂载挂点都在固定的机翼部分,以便与工作人员挂载武器,比如F/A-18系列只有一对“响尾蛇”导弹挂载在折叠起来的翼尖部分,其余挂点全部在固定部分,可以直接挂载,而苏-33/歼-15的挂载设计就存在巨大问题,其承重能力两吨的主要挂点就在折叠部分,需要将机翼放下才能挂载,而且挂载对地打击武器进入待命状态后无法再进行折叠,占用停机空间较大。
  以上三项主要需求,使得舰载机设计需要作出大量的妥协,尤其是在重量上,苏-33比苏-27空重增加了1700千克,增幅约10%;F/A-18则为了上舰改装增加亍1400千克左右的空重,增幅约18%;而机翼面积大幅度增加的F-35C则创造了一个惊人的空重增幅,从F-35A的29300磅(13300千克)增加到了34800镑(15800千克),增幅达到了2500千克,增幅达到18%。当然,重量的增幅也与飞机布局息息相关,采用前翼方案的设计,增升幅度相对较小,采用常规布局的,增幅较大,主要是因为前翼带来的升力增益较大。   
  舰载战斗机之分代
  海军舰载飞机包括了战斗机、攻击机、预警机和反潜机这主要的四个大类,随着多用途战斗机的发展,舰载攻击机目前已经基本并入了舰载多用途战斗机的发展脉络之中,而舰载反潜机则基本已经退出了现役,预警舰载机也是基于成熟平台,对飞行性能要求不高,美国E-2预警机系列从1964年服役至今已经近五十年,也还不需要更换新的平台。因此,当前对于舰载飞机发展的隹点,都集中在了舰载战斗机上。

  近日,网友上传了数张2015号与2013号新版歼20四代机同时现身的照片,其中2013号歼20正在起飞,2015号歼20在地面进行测试。这或是歼20春节后首次试飞。鸣谢:机外停车

  从20世纪50年代以来,舰载超音速战斗机已经发展了四代,而走完这完整的四代历程,每一代都有飞机服役的只有美国海军一家,甚至可以说四代舰载机中其他国家目前都只有区区一代,美国之外的国家没有第一代、第二代和第四代超音速舰载战斗机,仅有三种第三代超音速舰载战斗机。
  舰载战斗机主要分为拦阻着舰的常规型舰载机和垂直起降舰载机,一般的大中型航空母舰使用的都是拦阻 着舰的常规型舰载机,垂直起降型大部分都是攻击机,只有“雅克”-141和F-35B属于超音速战斗机范畴。20世纪50年代的F8U“十字军战士”为第一代,第二代则是著名的“鬼怪”,这两代战斗机担纲了越南战争的海军制空主力,同时还大量参加对地打击任务。大名鼎鼎的属于第三代舰载战斗机的开山之作,而第三代舰载机也是世界舰载机研制爆发的一代,苏联拥有了自己的航空母舰“库兹涅佐夫”号必然需要发展自己的战斗机,而法国在进口F8U战斗机退役后也需要新的战斗机接班,因此美国有F/A-18“大黄蜂”和F/A-18E/F“超级大黄蜂' 苏联也研制了世界上美国之外的第一批的超音速舰载战斗机苏-33“海侧卫”和MiG-29K“海支点”以及垂直起降的“雅克”-141,法国也研制了达索“阵风”-M战斗机。我国的歼-15战斗机是基于苏联苏-33舰载战斗机的仿制型号,在其基础上对航电设备进行了升级,也可以使用各种国产航空武器。
  而第四代超音速舰载战斗机,目前只有F-35C和F-35B两种,F-35C是采用弹射起飞-拦阻着舰的常规舰载机,F-35B则是用于海军陆战队两栖攻击舰的短距起飞-垂直着舰型舰载机。
  四代舰载机的革命
  严格意义上的四代战斗机,是指拥有超音速巡航能力、超机动性、隐身性和超级战场信息能力的先进战斗机,当然这个标准非常的高,目前只有F-22可以实现,我国的歼-20由于试飞阶段的发动机限制还无法实现超音速巡航能力,F-35则缺乏超音速巡航能力和超机动性,歼-31与F-35类似,也缺乏这样的高性能飞行能力。

  近日,网友上传了数张2015号与2013号新版歼20四代机同时现身的照片,其中2013号歼20正在起飞,2015号歼20在地面进行测试。这或是歼20春节后首次试飞。鸣谢:机外停车

  在四代舰载机方面,目前只有F-35C—根独苗,不过在之前美国海军也有两个自己的四代舰载机方案,分别是NATF和A/X。
  这两个方案都采用了可变后掠翼设计,外界曾广泛认为是可变后掠翼版本的F-22。但是实际上这两个方案与F-22都存在着巨大的差异,与依靠巨大推力满足髙速需求的F-22相比,这两个方案都是依靠可变后掠翼来满足 高速飞行和长时间巡逻的需求,同时采用两台推重比达到15,推力只要求达到120千牛的PW7000发动机,实 现了一定的超巡能力。两台发动机的较小重量也可以满足重量限制,同时较小推力较大涵道比带来的低油耗优 势使得其配合变后掠翼可以满足远航程以及长时间巡逻的需求。同时还没有F-22机身两侧的格斗弹舱,节约了 大量的重量。
  设计上这两款飞机都实现了接近F-22的作战能力。但是由于无法解决可变后掠翼的隐身问题,以及更为重 要的经费问题(美国海军的舰载机采购预算即使不考虑货币贬值问题,也远低于20世纪80年代),这两个项目先后被腰斩,海军只得接受国会要求,选择了JSF联合打击战斗机计划。
  四代战斗机最重要的优势,就是在于其隐身能力,隐身能力可以使得对方的防空能力极度下降,从而带来整个海空战役态势的巨大变化,因此发展第四代舰载战斗机,也成为了夺取制海权的必然选择。
  歼-20可以做舰载机吗?
  目前国内流行着一种说法,即歼-20重量太大,体型太大,航空母舰上携带数量少,不像中型飞机可以大量 携带,而且还是鸭翼飞机,不适合做舰载机,认为沈阳飞机设计研究所研制的歼-31更适合。
  实际上这个说法本身看上去有些道理,但是真要认真分析起来,几乎每一条都属于对航空母舰和飞机毫无了解,坐在电脑前凭空臆测的产物。
  在讨论中,很多人甚至引用“小鹰” 级和“企业”级超过百架的载机数量来 论证航空母舰需要多么巨大的载机数量,实际上这个巨大的载机数量是在喷 气式舰载机发展早期,因为技术的限 制和战术认识的局限性,因此大量装备了体型极为袖珍的A-1“天袭者”螺旋桨攻击机和A-4“天鹰”喷气式轻型攻击机,以及单发的轻型战斗机F8U,才实现的巨大载机量。在达到这个数量高峰后,美国海军迅速的用A-7“海盗”中型攻击机、A-6“复仇者”双发重型攻击机和双发的“鬼怪”重型战斗机替换了以上机种,载机数量迅速跌落到75架左右,到冷战结束以后舰载机数量更是进一步的下跌到了目前“尼米兹”级核动力航空母舰的57架固定翼飞机、12架直升机的规模。
  实际上用数量减少的重型飞机替换数量庞大的轻型飞机,是长期以来航空母舰舰载机部队发展的潮流,航空母舰甲板面积狭小,出动能力低,飞机着舰作业更是需要挤占大量的甲板空间和人力资源,因此必须要每一架次出动的飞机发挥最大的效力,而不是靠大量飞机来淹没天空,一架30吨级重型飞机起飞消耗的资源和一架10吨级小型飞机尺寸差异不超过50%,而战斗力差距可能超过1000%,尽可能地使用高性能飞机,是提髙航母作战效能的关键。当前和未来美国的主力舰载机F/A-18E/F和F-35C,空重分别达到了14.4吨和15.8吨,都属于绝对意义上的重型战斗机,规划中的下一代舰载战斗机,其吨位更是巨大。

  从编号2011开始,国产第四代战机歼-20开始出现了明显的改进。目前,已经曝光的新版歼-20有2011号、2012号、2013号和2015号,一架架新机的出现也标志着歼-20的技术状态也逐渐趋于稳定,正在向量产和服役稳步迈进。近日,就有网友整理了一组新版歼-20的试飞照。(来源:中南海保镖)

  认为歼-20重量太大和认为鸭翼飞机不适合做舰载机基本上是同一个系列的观点,实际上这个观点本身就把重量视作是舰载机使用的唯一因素,本末倒置严重。飞机的起降对航空母舰的限制主要是重量和速度两个条件 共同作用的结果,速度比重量更为重要,F-14A战斗机70700磅(32吨)状态起飞速度130海里/小时左右,而F/A-18E/F战斗机在65600磅(29.8)吨状态起飞速度165海里/小时,看起来F/A-18E/F重量更小,但是实际上其动能为140MJ,远髙于F-14A需要的921MJ,C13-1弹射器1000PSI压力状态下可以将70000C的物体加速到137海里/小时,也就是说F-14A在C13-1弹射器上甚至可以不用借助甲板风就可以重载起飞,但是C13-1只能将32000磅的物体加速到165海里7小时,也就是说F/A-18E/F不具备无风状态起飞的能力,而65000磅的物体,C13-1只能加速到146海里/小时,也就是说F/A-18E/F必须借助20海里/小时的甲板风才能起飞。这实际上就是因为飞机的增升能力差异而引起的性能差距,较小的飞机在确保了足够的设备装载后缺乏多余的重量来安装大型机翼,必然引起起降速度提升,反而更不容易在航空母舰上使用。
  歼-20这样的鸭翼飞机,由于采用了放宽静不安定度的设计,以及鸭翼带来的抬头力矩,其起降性能较之常规布局,只会更加优秀。20世纪70年代瑞典萨博公司研制的JA-37战斗机,采用带后缘襟翼的固定鸭翼,在保证静稳定度的情况下,就轻松的实现了高速公路400米距离起飞能力,法国“阵风”M战斗机也拥有同级战斗机中最优秀的起降性能,具有高推重比、放宽静稳定度的情况下,歼-20的起降性能必然比苏-33/歼-15更加优秀,甚至可能接近F-14的级别,在这样的情况下,与其他飞机的重量差距根本就可以说是不值一提的一件事。而且歼-20作为鸭翼飞机,上舰改造带来的重量增幅远比其他飞机小,相对于苏-33/歼-15需要额外增加一对前翼的重量,歼-20只需要对结构进行加强,加装折叠系统就可以满足需求,重量增幅很可能控制在8%以内,重量大致上与苏-33/歼-15相仿,并不存在太重难以操作的问题。
  而歼-31被认为是重量小,起降容易的中型舰载机,实际上这也是一种逻辑上的误区,歼-31的机翼面积较小,如果要作为舰载机使用则必须要换用大型机翼,如F-35A到F-35C这样的巨变是必然的,这样的情况下,其作为常规布局飞机,较大的重量增幅使得其相对于歼-20的重量优势明显缩小,起降性能劣势进一步放大,本身飞行性能和作战能力的劣势在重量暴涨后更加明显。本身采用两台RD-93发动机就使得该型机的能量特性极差,在上舰改造完成后,其爬升-加速性能将可能更加急剧恶化,难以满足较低限度作战能力要求。
  当然,根据某些说法,歼-31仅仅是一款验证机,而沈阳飞机设计研究所的四代舰载机方案是在其基础上放大到歼-20的级别,进度极快,可以压倒已经广泛试飞的歼-20衍生出舰载机的方案。以中国海军航空兵较小的装备规模,自行研制和装备一款基于先进技术的正式版四代战斗机,其巨大的成本压力恐怕不是中国海军可以承担的。
  歼-20作为一款大型战斗机,本身具有优秀的飞行性能,是当前最适合使用的大型舰载机平台,在更换我国自行研制的涡扇-15大推力涡轮风扇发动机后,其可以成为世界上第二种具有完整的4S特性的第四代战斗机,其基础上衍生的舰载战斗机对于F-35C和F-35B有巨大的性能优势,在相对较小的投入基础上,很可能成为打破美国对于海上制空权垄断的重剑。(作者署名:现代舰船)
如果把航妈做成12万吨,J20上舰就不是问题。。。对于一个满载6.5WT的,太大了。。。
距2020就五年了,究竟机落谁家应该快揭晓了
实际上这个说法本身看上去有些道理,但是真要认真分析起来,几乎每一条都属于对航空母舰和飞机毫无了解,坐在电脑前凭空臆测的产物。


我不知道这个作者到底有什么脸写这句话,但这句话毫无疑问是对这篇文章最好的评价

TMD舰载机追求低速性能不是为了起飞!而是为了降落!
胡诌八扯!
首楼文有个前提,即J-20是高推重比;
这个——要看传说中WS-15的功力。

作为重型舰载机的粉丝,J-20要上舰,布局或者至少主翼设计需要大改;
而“鹘鹰”一样要大改,包括加大机体和调整机翼设计。

面对成本压力,海航所有飞机(包括平时在岸基基地的)都该统一换装舰载机型,也方便后勤和轮换。
如果把航妈做成12万吨,J20上舰就不是问题。。。对于一个满载6.5WT的,太大了。。。
歼15笑而不语。
首楼文有个前提,即J-20是高推重比;
这个——要看传说中WS-15的功力。


ws15啥时候变成传说的。
首楼文有个前提,即J-20是高推重比;
这个——要看传说中WS-15的功力。


ws15啥时候变成传说的。
guoxing1987 发表于 2015-3-14 10:52
ws15啥时候变成传说的。
现实中的型号;
传说中的能力。

再说,一直不露面、不官方发布进展,说“传说中”也不冤。
现实中的型号;
传说中的能力。


两码事,有就是有没有就是没有。
对于一个十年后才能定型的型号。现在就扯“能力”是不是想太多了。
guoxing1987 发表于 2015-3-14 11:03
两码事,有就是有没有就是没有。
对于一个十年后才能定型的型号。现在就扯“能力”是不是想太多了。
靠,原来的节点是2020年,现在果然又——我为啥要说这三字捏——推迟了?
绿林奸汉 发表于 2015-3-14 11:06
靠,原来的节点是2020年,现在果然又——我为啥要说这三字捏——推迟了?
2020可能吗?到现在为止都还没上天。
guoxing1987 发表于 2015-3-14 11:33
2020可能吗?到现在为止都还没上天。
当时许多人都觉得不太可能;

看看土鳖航空发动机的前科就知道。

美帝倒是有过五年研制出F100并交付的速度,还有点后遗症。
估计现在还没定到底哪款战机做舰载机,在媒体上两种战机都有支持的文章发表就是证明。不过歼15还没完全成熟,航母平台更谈不上成熟,海军完全可以等空军装备后再看也不迟。
当军迷最重要的素质就是耐得住性子。。。。。
绿林奸汉 发表于 2015-3-14 10:50
首楼文有个前提,即J-20是高推重比;
这个——要看传说中WS-15的功力。
高推比也没用,发动机性能只对起飞有影响

J20上舰最大的障碍是降落
我估计应该是在鹘鹰2.0的基础上进行研发一款海四代。
太想当然了,歼20毫无舰载机设计经验,还是歼31上舰更方便点
现在唱衰31的多,按照tg一贯舆论与实际颠倒的风格,没准真实端午节的菜!


在31基础上适当扩大打造一款四代舰载机更优可能,研制时间基本够,不需要这几年马上服役,能改上国产第三艘航母的进度就跟好了!前面2-3艘主要使用J15则比较符合现实需要!
J20不是不可能坐舰载机,但需要改动的范围比较多,而且空军的需求是第一要务,进度也急!31则表明沈飞现在则具备了四代机的研制能力,也是沈飞实现转型的一个重要机会!

在31基础上适当扩大打造一款四代舰载机更优可能,研制时间基本够,不需要这几年马上服役,能改上国产第三艘航母的进度就跟好了!前面2-3艘主要使用J15则比较符合现实需要!
J20不是不可能坐舰载机,但需要改动的范围比较多,而且空军的需求是第一要务,进度也急!31则表明沈飞现在则具备了四代机的研制能力,也是沈飞实现转型的一个重要机会!
这作者就是CD的
歼20、FC-31改为舰载机恐怕都要加大翼面积和翼展,高速性能也都要下降,而且低速性能仍然不见得多么好。
俺依旧认为可变后掠翼重型机是最好的海飞丝,不差钱的话这个鳖版A/F-X还是要比歼20、FC-31舰载版强不少的,带胆量更大、截击性能更好、航程更远(此三条为舰载机关键性能),缺点是机动性、隐身略差,维护难度和成本俺认为随着材料技术的进步能获得很大改善,因为常规折叠翼舰载机同样有折叠机构需要维护,苏33/歼15甚至有4处折叠,不见得比可变后掠翼简单多少,超虫相比熊猫的运行价格优势一来是机体更新,二来在设计时就十分重视可维护性,并不是十分具有可比性。
支持重型舰载机上舰,反对中型。未来的趋势是越来越大,越来越重。重型才是王道。,
支持重型舰载机上舰,反对中型。未来的趋势是越来越大,越来越重。重型才是王道。,
老兄说反了吧,世界趋势是中型,除歼15外,其他国家的舰载机全部都是中型!
支持重型机上舰,是坚定不移的;

但J-20目前这个样子,肯定不适合上舰的;
和当年J-10一样:
(一定量修改后)可以但不适合上舰。
alucrad 发表于 2015-3-14 12:13
高推比也没用,发动机性能只对起飞有影响

J20上舰最大的障碍是降落
你看文章内容了吗?看懂了吗?文章说J20的前翼布局有利于获得更低的最小飞行速度,更有利于起飞和降落!就和F14一样,虽然重量30吨以上,起降性能仍然远超f18!
老兄说反了吧,世界趋势是中型,除歼15外,其他国家的舰载机全部都是中型!
超虫和肥电这兄弟俩好意思自称中型,也只能说明美帝脸皮厚了。
看得让人血脉贲张,好文章,重型舰载机是王道,文章是现代舰船杂志发了的?个人前几年就认为J20改舰载机的方案最合理,去掉腹鲚,改折叠翼,加强起落架妥妥的五代舰载了,从差不多的重量的J-15到J20重型机一脉相承,2020大有希望。
取决于航母的类型和大小
如果只是辽宁改良型号的话J31合适
如果是与福特级同级别甚至更大就上J20
如果像某汉和一样说有可能只有四万吨排水量的话,那就干脆改成反潜航母或无人机航母比较好
超虫和肥电这兄弟俩好意思自称中型,也只能说明美帝脸皮厚了。
骨头鹰尺寸也不比这两货少多少,那骨头鹰也不是中型了??!!
看来16号太大了以致中秋放在上面都没存在感
002如现在开建,形成初始作战能力也要到2025年,面对那时的空中威胁,坚决支持重型机上舰
本不想说什么,但看到有些概念性问题,尤其是关于鸭式布局和常规布局的特点,个人说说个人看法:
常说鸭式布局短距起降能力好,但不少人忘记了这句话提出时的年代,saab-37是首款使用鸭式布局涡升力的机型,其首飞年代是1967年,哪个时候常规布局的涡升力增升技术还没有开发出来,鸭式布局的saab37与常规布局的F4(不考虑F4的吹气襟翼)之类相比短距起降能力强,而当F16和F18这些利用边条涡增升的气动布局问世后,常规布局的短距起降能力也大大提高,譬如芬兰也在高速公路上起降F18,常规布局飞机的短距起降能力也不比鸭式布局差。
另外一个概念是关于常规布局尾翼的作用,在放宽静稳定后常规布局的尾翼在飞行时不再都是提供负升力,而且负升力提供的时段并不长,顶楼文章中所提到的抬头建立迎角的过程中,水平尾翼需要提供一个抬头力矩来抬头,这个时候有可能需要水平尾翼提供负升力抬头,而一旦迎角建立,放宽静稳定性的飞机有抬头趋势,水平尾翼如果还提供抬头力矩,两者相加飞机会不断抬头增大迎角,这个时候飞机根本无法保证飞行姿态,所以飞机建立迎角后水平尾翼需要提供正升力来平衡迎角增大后由于静不稳定带了的抬头力矩。

再说说鸭式布局增升面临的问题:鸭式布局的增升主要靠增大迎角让鸭翼和机翼的涡耦合,传统布局的襟翼增升措施在鸭式布局上并不好利用,原因是鸭式布局俯仰操纵要靠机翼后缘的襟副翼和鸭翼共同操纵,而鸭翼在起降时要保证涡升力,所以起降时襟副翼要起到俯仰操纵的作用,这个时候襟副翼不能放下大的角度来增升,我们注意看鸭式布局飞机起降时襟副翼放下角度都比常规布局要小,而鸭式布局的阵风上舰降低速度则是靠目前舰载机中最大的迎角来实现,而阵风为了保证大迎角下足够的下视线,把机头大大缩小了,雷达直径在三代机中算是比较小的。

回头再看常规布局舰载机,除了SU33这种在陆基飞机基础上改的舰载机,专门的舰载机F18系列并没有用到鸭翼来增升,米格29K则是利用了一个简单的并且面积不大边条襟翼增升,F35C的增重比较多则是因为海军要求有更大的航程,而且F35C的航程在F35三种机型中最大。而舰载阵风的航程则是不如陆基阵风的,所以比较东西要看比较的基础和背后的原因。

我们了解前面鸭式布局和常规布局的特点后,再看J20的特点,J20的下视线和机尾擦地角都不大,远比阵风要小,就当前的J20在不改变这两个重要参数时是难以大幅度提高升力的,因为鸭式布局提高升力最佳手段是像阵风那样提高迎角,而这两个参数限制了迎角的增大。所以并不是J20是鸭式布局就一定能降低着舰速度,具体设计要具体分析。常规布局的鹘鹰可以像F18那样增大襟翼和放下角度来增升,加上鹘鹰的下视线和擦地角都大,还可以增大着舰迎角来增升,这两者结合使得鹘鹰改舰载机难度要小,这也是孙聪在2013年两会时提出希望鹘鹰称为舰载机的背后理论依据。

最后说一下重型舰载机和中型舰载机,重型和中型现在的划分本身就不是很严谨,所谓中型的F35已经达到三代的重型,据说鹘鹰改型最大起飞重量已经到28吨左右,而舰载机本身在舰载这个特殊环境会受到各种舰载设施的形象并不能把陆基的性能全发挥,所以什么机型上舰能够到达什么能力,需要具体设计具体分析,譬如F111和F14,都是变后掠翼,而且F111更重,但F111舰载却失败了,F14成为一代名机。顶楼的文章,论述的不严谨。
骨头鹰尺寸也不比这两货少多少,那骨头鹰也不是中型了??!!
中型机还是重型机可不是能从机体尺寸就能衡量的。鹘鹰如果也算是重型机(如果从空重看也算是了,跟F15A相当),那就更成问题了——你能想象装着两台RD33的F15性能如何吗?
先把15的舰载搞透了再说吧。。20还是算了
歼20太大重了,上航母不划算。6-7万吨的航母还是上中重型战机较好。
如果把航妈做成12万吨,J20上舰就不是问题。。。对于一个满载6.5WT的,太大了。。。
航母不会一直是六万五千顿的