为什重型舰载机载荷比例普遍偏低

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 04:42:10


      如果按照最大起飞重量和空重的比例来看,重型舰载机的比例系数不仅比陆基飞机抵,甚至也比中型舰载机抵很多。以MD为例,同为三代机的,F-15C,空重12973千克,最大起飞重量30845千克,最大起飞重量和空重比例大约是2.2-2.3,F-15E空重14365千克,最大起飞重量36700千克,比例高达2.5。而同时代的的F-14,F-14A空重18091千克,F-14D空重19873千克,最大起飞重量33吨多,最大起飞重量和空重比例只有1.7左右。苏33也差不多类似。
     如果说舰载机为了满足上舰的需要,在空重更大的情况下,载荷比陆基飞机偏小。那么和F-14同时在舰上服役的F/A-18C/D,空重10455千克,最大起飞重量22吨左右,最大起飞重量和空重比例差不多2.2,而阵风更是9吨多的空重达到了24.5吨的最大起飞重量,比例高达2.5.
     那么问题来了,如果说航母可以运作40吨级别以内的重型舰载机,难道MD设计不出空重15吨左右,最大起飞重量36吨左右的舰载机?以前的F-111B最大起飞重量倒是80000磅级,但是空重超过20吨。
   
      

      如果按照最大起飞重量和空重的比例来看,重型舰载机的比例系数不仅比陆基飞机抵,甚至也比中型舰载机抵很多。以MD为例,同为三代机的,F-15C,空重12973千克,最大起飞重量30845千克,最大起飞重量和空重比例大约是2.2-2.3,F-15E空重14365千克,最大起飞重量36700千克,比例高达2.5。而同时代的的F-14,F-14A空重18091千克,F-14D空重19873千克,最大起飞重量33吨多,最大起飞重量和空重比例只有1.7左右。苏33也差不多类似。
     如果说舰载机为了满足上舰的需要,在空重更大的情况下,载荷比陆基飞机偏小。那么和F-14同时在舰上服役的F/A-18C/D,空重10455千克,最大起飞重量22吨左右,最大起飞重量和空重比例差不多2.2,而阵风更是9吨多的空重达到了24.5吨的最大起飞重量,比例高达2.5.
     那么问题来了,如果说航母可以运作40吨级别以内的重型舰载机,难道MD设计不出空重15吨左右,最大起飞重量36吨左右的舰载机?以前的F-111B最大起飞重量倒是80000磅级,但是空重超过20吨。
   
      
个人认为一是跟F-14的设计年代有关系,毕竟是三代机鼻祖,二来重型舰载机空重增加了,发动机推力却跟陆基重型战斗机一样,最大起飞重量也相近,自然最大起飞重量:空重会小一些。
而虫子跟路基的石榴比,空重增加,发动机推力也增加,所以基本保持了推重比和最大起飞重量:空重的数值。
材料力学的原理,尺寸大一倍,可是重量是原来的8倍。假如把一架中型飞机,按比例放大。那么整体结构强度实际上会下降。为此不得不多加材料来补足结构强度。尽管可以采用新结构来尽量减低这种补偿造成的重量增加。但是没办法完全不影响。因此呢,阵风和米格29 其实稍稍赚点儿便宜。至于同样是重型的飞机,F15比F14赚便宜,那是因为改海基飞机造成的增重。高速的大飞机冲击更大,补材料增强结构可能就更多一些。更极端一点儿,一架小航模,地上降落和航母上降落,其实差不多,结构不需要增强。反正从材料力学上来讲,越小,结构重量的比例越低。
可控摔机,只能用材料结构硬抗!
航母上的飞机本来就比陆上的飞机重,想减重只能在材料上手,因为舰的的飞机无论哪种起方式都是拦截着陆,同种飞机下舰上的要强度加强
F14主要是弹射器限制了最大起飞重量


楼上几个都没说到点子上。

真正的原因在于弹射器的限制。




很多人一提到弹射器就会想到 “能起飞重型飞机”、“能让飞机重载起飞” ,事实上这些都是常见的有误解的印象。

弹射器的主要作用是极大的降低了对起飞推重比的要求,但却增加了对总起飞重量上限的制约。

很显然,在给定蒸汽参数的情况下,弹射器的最大功率是一定的,如果飞机重量越大,那么加速的就越慢,能达到的最终速度也就月低,当这个速度低于飞机的安全离舰速度的时候,就无法起飞了。
我们不妨把F14再放大点,让它的空重达到30吨,起飞性能不变,那么尽管它在航母上只能近乎空载起飞。因为弹射器就只能把这么重的东西推到这个速度。

这样就不难理解为什么中型机往往有比重型机更大的载荷比例,因为中型机更难以触及到弹射器的功率上限。

这里有两个例子比较值得玩味:
1. 虫子到超虫。这是一个经典的中型机放大为重型机的过程。虫子空重10.4吨最大起飞重量23吨。超虫空重14.5吨最大起飞重量29.9吨。可以明显对比,虫子的最大起飞重量与空重之比是2.21,而超虫是2.06,可以看出弹射器对于重型战机的制约。但是超虫仍然算是权衡非常好,相比虫子放大的比例刚刚把握在弹射器的弹射能力边缘,以至于受到的的制约并不大,仍然在一个不错的水准上。至于为什么起飞重量比猫猫还低,因为虫子家族的离舰速度要求比猫猫更高。

2. 阵风M。阵风M在设计时的确是计划24.5吨的最大起飞重量。但因为戴高乐号航母的尺寸限制,无法安装完整版的C13弹射器,只能使用截短版的,使得弹射能力大大低于美帝水平。雪上加霜的是,戴高乐使用的潜艇堆蒸汽参数较低,这又进一步限制了其弹射器的弹射能力。最终导致的结果就是,弹射器无法满足阵风M在戴高乐上以24.5吨起飞的要求。法国人想了很多办法用来弥补这个问题,比如在阵风起落架上增加弹起装置,比如试验在弹射器末端加入一个2~3度的小型滑跷跷板,比如计划修改阵风M的飞控使得其能够更进一步放宽起飞迎角的限制,这些目的都是为了降低阵风的离舰速度要求,从而使得弹射器把更重的阵风弹射的慢点也没关系。但不知为何许多这些办法最终都没有真正应用在戴高乐上,因此现在阵风M的最大起飞重量被限制在22.5吨。



楼上几个都没说到点子上。

真正的原因在于弹射器的限制。

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2015-4-2 09:01 上传




很多人一提到弹射器就会想到 “能起飞重型飞机”、“能让飞机重载起飞” ,事实上这些都是常见的有误解的印象。

弹射器的主要作用是极大的降低了对起飞推重比的要求,但却增加了对总起飞重量上限的制约。

很显然,在给定蒸汽参数的情况下,弹射器的最大功率是一定的,如果飞机重量越大,那么加速的就越慢,能达到的最终速度也就月低,当这个速度低于飞机的安全离舰速度的时候,就无法起飞了。
我们不妨把F14再放大点,让它的空重达到30吨,起飞性能不变,那么尽管它在航母上只能近乎空载起飞。因为弹射器就只能把这么重的东西推到这个速度。

这样就不难理解为什么中型机往往有比重型机更大的载荷比例,因为中型机更难以触及到弹射器的功率上限。

这里有两个例子比较值得玩味:
1. 虫子到超虫。这是一个经典的中型机放大为重型机的过程。虫子空重10.4吨最大起飞重量23吨。超虫空重14.5吨最大起飞重量29.9吨。可以明显对比,虫子的最大起飞重量与空重之比是2.21,而超虫是2.06,可以看出弹射器对于重型战机的制约。但是超虫仍然算是权衡非常好,相比虫子放大的比例刚刚把握在弹射器的弹射能力边缘,以至于受到的的制约并不大,仍然在一个不错的水准上。至于为什么起飞重量比猫猫还低,因为虫子家族的离舰速度要求比猫猫更高。

2. 阵风M。阵风M在设计时的确是计划24.5吨的最大起飞重量。但因为戴高乐号航母的尺寸限制,无法安装完整版的C13弹射器,只能使用截短版的,使得弹射能力大大低于美帝水平。雪上加霜的是,戴高乐使用的潜艇堆蒸汽参数较低,这又进一步限制了其弹射器的弹射能力。最终导致的结果就是,弹射器无法满足阵风M在戴高乐上以24.5吨起飞的要求。法国人想了很多办法用来弥补这个问题,比如在阵风起落架上增加弹起装置,比如试验在弹射器末端加入一个2~3度的小型滑跷跷板,比如计划修改阵风M的飞控使得其能够更进一步放宽起飞迎角的限制,这些目的都是为了降低阵风的离舰速度要求,从而使得弹射器把更重的阵风弹射的慢点也没关系。但不知为何许多这些办法最终都没有真正应用在戴高乐上,因此现在阵风M的最大起飞重量被限制在22.5吨。

F14主要是弹射器限制了最大起飞重量
弹射器限制最大起飞重量是第一位的(F14的陆基起飞重量要大许多),具体到F14来说,60年代末的结构设计、材料技术水平,尤其是变后掠翼带来的大量死重也对降低载荷比例贡献良多。

金戈铁马 发表于 2015-4-2 09:29
弹射器限制最大起飞重量是第一位的(F14的陆基起飞重量要大许多),具体到F14来说,60年代末的结构设计、材 ...


F14的鼻祖F111,更老的设计,更落后的材料,更渣的推重比,一样的变后掠翼,但却能在21.4吨空重的时候拥有45.3吨的最大起飞重量(后期甚至达到50吨),比值高达2.11。

可见战机自身的材料或大小并不是制约载荷比例的最关键因素,而是它们从哪里起飞、怎么起飞。
F111给空军用,就拥有很高的载重比例,给海军用?不好意思,这重量海军根本接受不了,于是空海军联合研制的F111,最终得以装备空军,而海军型却被取消。
金戈铁马 发表于 2015-4-2 09:29
弹射器限制最大起飞重量是第一位的(F14的陆基起飞重量要大许多),具体到F14来说,60年代末的结构设计、材 ...


F14的鼻祖F111,更老的设计,更落后的材料,更渣的推重比,一样的变后掠翼,但却能在21.4吨空重的时候拥有45.3吨的最大起飞重量(后期甚至达到50吨),比值高达2.11。

可见战机自身的材料或大小并不是制约载荷比例的最关键因素,而是它们从哪里起飞、怎么起飞。
F111给空军用,就拥有很高的载重比例,给海军用?不好意思,这重量海军根本接受不了,于是空海军联合研制的F111,最终得以装备空军,而海军型却被取消。
金戈铁马 发表于 2015-4-2 09:29
弹射器限制最大起飞重量是第一位的(F14的陆基起飞重量要大许多),具体到F14来说,60年代末的结构设计、材 ...
不过VG对于提高载荷比例同样贡献良多。作为名义上竞争对手的F-15N,虽然很难说是个认真的项目,但是其超重问题是基本无解的。因为其大大高于F-14的起飞速度,带来远低于F-14的最大起飞重量,加上舰载所需的结构增重,载荷航程会变得非常可怜
其实我想的是:象苏33这样的重型机,空重17吨多,最大起飞重量32吨,载荷与9吨多的阵风差不多,那么把重型机换成中型机,载荷差不多,还偏宜,也能在较小的航母上用,不是更好?我觉得重型舰载机,如果空重20吨,最大起飞重量40多吨,还比较有价值,如果只能有30多吨,真没多少优势
楼主只比载重系数的话,去看看A-4“天鹰”舰载攻击机。还有,F-14A和D的最大重量不同。F-14A最大起飞重量是72,000磅(不知是陆地还是舰上),F-14D的弹射上限是76,000磅(陆地是74,000磅)。弹射起飞的舰载机要能安全放飞,前提是在弹射器和引擎共同作用下(当然,主要是前者)离舰速度大于最小安全爬升速度。由于弹射器的功率限制,要想更重的重量,那就必须要求飞机更低的起飞速度。这对于本来就要求低空低速的舰载机而言要求更严。对于,重型舰载机而言,空重小于15t基本不可能。
其实我想的是:象苏33这样的重型机,空重17吨多,最大起飞重量32吨,载荷与9吨多的阵风差不多,那么把重型机 ...
去看看两者执行远程打击时的状况,类似的你可以看看大猫和虫子。
不过VG对于提高载荷比例同样贡献良多。作为名义上竞争对手的F-15N,虽然很难说是个认真的项目,但是其超 ...
F-15N有具体的数据没?据说没整合不死鸟?
去看看两者执行远程打击时的状况,类似的你可以看看大猫和虫子。
空版有个精华贴说阵风带12个250千克炸弹,作战半径1852千米
海盗猫 发表于 2015-4-2 10:34
F-15N有具体的数据没?据说没整合不死鸟?
F-15N和所谓竞标F-106后继机的那个F-14防空版都是做做样子的东西而已,都没有真正进入工程阶段,概念模型倒是有,数据上没多少采信价值。
印象里有个说法是F-15N的弹射速度要比F-14A高出20几节,最大起飞重量少5吨还是6吨,总之比超级虫还低一截所以印象比较深。而且好像还是说要用坑爹的吹气襟翼啥的才能达到……
但是同样是印象里,这个数字应该出自大猫的利益相关者,所以也没怎么当回事。不过原理上讲大方向应该是没错的。

话说F-15N的概念模型上有带不死鸟的,用的麻雀的挂点,看上去特突兀……
又话说F-14的空军版弄了个丑爆了的机腹保形油箱=__=bb
有一种幸好这俩货不是认真的的赶脚……
海盗猫 发表于 2015-4-2 10:32
去看看两者执行远程打击时的状况,类似的你可以看看大猫和虫子。
+1
而且就算打击能力完全一样,光凭重型机配备的更强大的雷达,所有代价就都值得。
舰载机用料要足啊
楼主连装备开发最基本的出发点都不知道么?
需要多大飞重和能达到多大飞重根本不是一回事。
最大飞重数据只是用户要求的指标,而不是飞机平台本身能达到的最大重量,各种飞机在改型时mtow增大就是最直接的证明。
请给一个要飞重这么大的舰载机的理由
楼上几个都没说到点子上。

真正的原因在于弹射器的限制。

除了戴高乐这个平台偏小且飞机起降性能偏低的特例,实际上usn等的弹射器余量都是足够大的,公猫虫子超级虫球电的mtow都远不到弹射重量限制的上限。
所以,对搭载全功能弹射器的大中型航母而言,最大飞重通常由需求决定,而不是弹射器门限。
其实我想的是:象苏33这样的重型机,空重17吨多,最大起飞重量32吨,载荷与9吨多的阵风差不多,那么把重型机 ...
你好像混淆了什么,歼-15能带9吨油加5吨弹(空版有个XX版主说带不了9吨油),你说的阵风的9吨指的是什么?

低截获概率 发表于 2015-4-2 11:43
你好像混淆了什么,歼-15能带9吨油加5吨弹(空版有个XX版主说带不了9吨油),你说的阵风的9吨指的是什么?


空重9吨多,最大起飞重量24.5吨,最大外挂9.5吨,差不多载荷可达15吨
低截获概率 发表于 2015-4-2 11:43
你好像混淆了什么,歼-15能带9吨油加5吨弹(空版有个XX版主说带不了9吨油),你说的阵风的9吨指的是什么?


空重9吨多,最大起飞重量24.5吨,最大外挂9.5吨,差不多载荷可达15吨
+1
而且就算打击能力完全一样,光凭重型机配备的更强大的雷达,所有代价就都值得。
那如果用重型机制空,中型机对地,不是很好吗
空重9吨多,最大起飞重量24.5吨,最大外挂9.5吨,差不多载荷可达15吨
5.5吨油加9.5吨挂载。不错!
空重9吨多,最大起飞重量24.5吨,最大外挂9.5吨,差不多载荷可达15吨
好像还是不及重型机航程远。
好像还是不及重型机航程远。

带12个250千克炸弹作战半径1852千米。其实也好理解,同样带40升油,坐5个成年人,是卡罗拉跑的远还是普拉多跑的远
bjskyhorse 发表于 2015-4-2 12:04
那如果用重型机制空,中型机对地,不是很好吗
80年代末,90年代初美国还有钱的时候,他们是F-14对空,A-6对地,F-18打杂。
90年代设想的下一代舰载机群是A/F-X + A-12
所以,你说的没错,军方会觉得重型机制空,中型机对地很好,但是出钱的人觉得很不好。
带12个250千克炸弹作战半径1852千米。其实也好理解,同样带40升油,坐5个成年人,是卡罗拉跑的远还是普 ...
你忘了,内油的飞行阻力远小于副油箱和外挂蛋蛋,外挂的越多阻力越大。

而且带那么多的蛋蛋,不敢机动,只能欺负塔利班之流。
bjskyhorse 发表于 2015-4-2 10:38
空版有个精华贴说阵风带12个250千克炸弹,作战半径1852千米
空重9吨,最大24吨的是陆基版阵风,海基版阵风空重10吨,最大是22吨。是哪个帖子说的?我只知道阵风在携带3个外挂副油箱+4枚500磅对地弹药时有1400km左右的作战半径。
不要只考虑起飞重量,着舰重量才是对重型舰载机载荷比例最大的制约!
bjskyhorse 发表于 2015-4-2 12:21
带12个250千克炸弹作战半径1852千米。其实也好理解,同样带40升油,坐5个成年人,是卡罗拉跑的远还是普 ...
十分怀疑这个12个500磅炸弹飞1852km,除非进行空中加油。阵风内部油箱是5700升(不算多,F-15C是14763升,F-14是9020升,更不用谈Su-27了),一共有5个油箱挂点,分别是机翼中部,机翼内侧和机腹中线。如果挂12枚500磅炸弹,则要挤掉4个挂副油箱的挂点,这样就只挂一个中线副油箱。阵风3个副油箱+4枚500磅炸弹也只有1400km,少了2个副油箱航程反而省了,这是什么科技?
F-15c是14763升?
那苏-27是多少升?
十分怀疑这个12个500磅炸弹飞1852km,除非进行空中加油。阵风内部油箱是5700升(不算多,F-15C是14763升 ...
F-15C是14763升?
那苏-27是多少升?
低截获概率 发表于 2015-4-2 14:17
F-15C是14763升?
那苏-27是多少升?
     F-15C是可以装不可抛弃的保型油箱的,虽然常挂CFT执行任务的只有57FIS,手册里的内油是按机体内油+2个CFT来说的。另外,当然也会指明机体内油数,7836升。
     Su-27没手册,不知道。。。当然,你要是知道其所用燃油的密度,你也可以自己大致算下。
F-15C是可以装不可抛弃的保型油箱的,虽然常挂CFT执行任务的只有57FIS,手册里的内油是按机体内油+2 ...
保型油箱!知道了,谢谢。
不要只考虑起飞重量,着舰重量才是对重型舰载机载荷比例最大的制约!
战时着舰会抛弃一切导致超重的外挂弹药
没听说过吗?舰载机着陆就是砸在甲板上的,这结构强度差点都不行。
其实我想的是:象苏33这样的重型机,空重17吨多,最大起飞重量32吨,载荷与9吨多的阵风差不多,那么把重型机 ...
在阿富汗很多时候大猫不务正业,挂着炸弹到处跑。为啥,超虫带了油箱弹不够,多装炸弹飞不到……
结构补强的原因吧,,,毕竟陆基和舰基情况不大一样