空军之翼谈心神,光传操纵和智能蒙皮,高涡前温度

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 20:05:14
看点三、光传操纵系统

  日方宣称,X-2采用了光传操纵系统FBL(Fly-By-Light)替代了电传操作系统FBW(Fly by wire),并在光传系统的帮助下实现了飞-推-矢一体化控制。


光传操纵系统示意图

  FBL比较FBW,具有以下优势:

1 抗电磁干扰

  对电磁干扰、电磁脉冲辐射和雷电具有很强的防护能力。光纤本身不辐射能量,这又提高了可靠性和安全性。

2 重量轻、数量少

  与FBW分立线路不同,利用波分复用技术的光纤可以同时传输多路信号,减少电缆数量80-90%。比如F/A-18大黄蜂的每一个作动筒平均有15路FBW分立的信号线,改用FBL只需1根光纤即可实现15路电导线所完成的信号传输功能。而且光纤的故障隔离性好,当一个通道发生故障时不会影响其他通道。

3 速率高

  FBL电缆传输可以满足1Mbps的导线式应答总线传输速率,而FBL光传输系统的传输速率可达100Mbps。

4 损耗低

  FBL光纤传输的信号损耗可降至0.2dB/km以下,比电缆小1~2个数量级。

  从公开文献看,中国开始研究FBL是2000年,很多国内报道都认为歼-20采用了FBL,但都是基于推测的。当然,无论是X-2还是歼-20,我们都无法从外观得出是否装备了FBL的结论。不过日方既然已经宣布,我们自然还是将此列为X-2的一大亮点。

看点四、智能蒙皮

  日方2011年宣称,完成了“智能蒙皮机体构造的研制”,将用于心神战机的研制。

  智能蒙皮,Smart Skins,就是在航空器复合材料蒙皮中,嵌入或在其表面上附着安装各种航空电子器件,使之具有信号检测、处理及传输功能的航空器蒙皮。智能蒙皮的实现,对机体复合材料和先进电子器件都提出了非常高的的要求。
    1 智能天线蒙皮

  主要是把天线和机身表面做成一体,或者说,把天线嵌入飞机的蒙皮内。这要求把收发组件变得更薄,以与航天器表面共形。这对氮化镓、碳化硅和铝镓氦这类高新元器件的水平要求很高。

    2 智能隐身蒙皮

  2015年11月10日,美国物理联会主办的《应用物理》杂志118期上发表了一篇作者来自中国华中科技大学的英文论文。该论文阐述了将“有源频率选择吸收表面”技术用于吸收特高频(UHF)波段雷达波的技术。这被认为是一种可以用于制造隐身战斗机智能蒙皮的技术,它可以根据敌方雷达的探测频率调节自身对雷达波的吸收率,从而大大降低雷达反射面积,可能让现有只能吸收固定波段电波的隐身涂层技术彻底过时。

3 智能预警蒙皮

  在航空器蒙皮中植入能探测射频、雷达波、激光、核辐射等多种传感器,用于地方威胁的监视和预警。

  由于资料有限,我们无法获知X-2智能蒙皮具体是哪一种。但中日四代机在此领域的研发都会紧锣密鼓的进行,我们拭目以待。



  在目前的实际应用中,智能蒙皮主要涉及三个方向:

1 智能天线蒙皮

  主要是把天线和机身表面做成一体,或者说,把天线嵌入飞机的蒙皮内。这要求把收发组件变得更薄,以与航天器表面共形。这对氮化镓、碳化硅和铝镓氦这类高新元器件的水平要求很高。

X-2,为世界带来了第六种四代机的首飞。

  一方面,三菱重工乃至整个日本国防工业,都为心神运用了大量的新材料、新技术、新工艺,是日本电子工业和材料工业等制造业的大成。从总体上看,X-2在材料和电子技术上都有很多亮点,比如机身复合材料、智能蒙皮电子器件、光传器件、折流板耐高温材料上,都体现着一个制造业大国的深厚功力,这些都值得我们继续关注、研究和学习。TRDI规划中的下一代大推力紧凑型发动机宣称要达到15吨级推力

   另一方面,X-2在局部亮点频出的同时,总体性能却不突出,因而显得有些“匠气”。且部分研制条件受制于人。

  ——具有1900°涡轮前温度,发动机推重比却只有8.3;

    这一方面体现了,受美国制约,日本单项冠军的实力和系统集成的短板交相辉映;另一方面看得出来,日本X-2确实是技术验证机而不是型号原型机——三菱称2015年已经耗费的394亿日元(24亿人民币)只包括一架X-2,也许从侧面验证了这个结论。相比之下,歼-20的2001首飞,则完全是冲着装备型号去的,二者的意义完全不同。

  如果X-2有些地方不如人意,也就不必求全责备——人家试的就是技术,不是平台。

  如果X-2有超越歼-20的地方,也就不必大惊小怪——谁知道中国验证机上又有哪些超越歼-20的技术?

  日本真正的四代机,要么是F-3,那是心神的放大版,现在还没下料呢;要么就是F-22,面对中俄四代机特别是歼-20的压力,F-35也未必入得了日本人的眼。


  ——具有高比例复合材料机身,隐身设计的弱点却很多;

  ——只有空重8吨14米长的机身,却又是双座设计(试飞时只有一位飞行员,但从座舱盖的布局看是双座),近19米长20吨空重的F-22和近20米长22吨的歼-20(网传数据)可都是单座啊。如果是教练机……也怪,四代机还没有,就做四代的教练机?兵器迷实在想不通;

  ——隐身设计和隐身材料都是日本原创的,但隐身测试却是在法国雷达波暗室做的;

  ——战机尺寸过小,机头和发动机舱的距离很短,如何布置隐身弹仓?3.67米长的AAM-4空空导弹塞在哪里呢?替空自发愁啊。

http://www.afwing.com/aircraft/jasdf-atd-x-features.html看点三、光传操纵系统

  日方宣称,X-2采用了光传操纵系统FBL(Fly-By-Light)替代了电传操作系统FBW(Fly by wire),并在光传系统的帮助下实现了飞-推-矢一体化控制。


光传操纵系统示意图

  FBL比较FBW,具有以下优势:

1 抗电磁干扰

  对电磁干扰、电磁脉冲辐射和雷电具有很强的防护能力。光纤本身不辐射能量,这又提高了可靠性和安全性。

2 重量轻、数量少

  与FBW分立线路不同,利用波分复用技术的光纤可以同时传输多路信号,减少电缆数量80-90%。比如F/A-18大黄蜂的每一个作动筒平均有15路FBW分立的信号线,改用FBL只需1根光纤即可实现15路电导线所完成的信号传输功能。而且光纤的故障隔离性好,当一个通道发生故障时不会影响其他通道。

3 速率高

  FBL电缆传输可以满足1Mbps的导线式应答总线传输速率,而FBL光传输系统的传输速率可达100Mbps。

4 损耗低

  FBL光纤传输的信号损耗可降至0.2dB/km以下,比电缆小1~2个数量级。

  从公开文献看,中国开始研究FBL是2000年,很多国内报道都认为歼-20采用了FBL,但都是基于推测的。当然,无论是X-2还是歼-20,我们都无法从外观得出是否装备了FBL的结论。不过日方既然已经宣布,我们自然还是将此列为X-2的一大亮点。

看点四、智能蒙皮

  日方2011年宣称,完成了“智能蒙皮机体构造的研制”,将用于心神战机的研制。

  智能蒙皮,Smart Skins,就是在航空器复合材料蒙皮中,嵌入或在其表面上附着安装各种航空电子器件,使之具有信号检测、处理及传输功能的航空器蒙皮。智能蒙皮的实现,对机体复合材料和先进电子器件都提出了非常高的的要求。
    1 智能天线蒙皮

  主要是把天线和机身表面做成一体,或者说,把天线嵌入飞机的蒙皮内。这要求把收发组件变得更薄,以与航天器表面共形。这对氮化镓、碳化硅和铝镓氦这类高新元器件的水平要求很高。

    2 智能隐身蒙皮

  2015年11月10日,美国物理联会主办的《应用物理》杂志118期上发表了一篇作者来自中国华中科技大学的英文论文。该论文阐述了将“有源频率选择吸收表面”技术用于吸收特高频(UHF)波段雷达波的技术。这被认为是一种可以用于制造隐身战斗机智能蒙皮的技术,它可以根据敌方雷达的探测频率调节自身对雷达波的吸收率,从而大大降低雷达反射面积,可能让现有只能吸收固定波段电波的隐身涂层技术彻底过时。

3 智能预警蒙皮

  在航空器蒙皮中植入能探测射频、雷达波、激光、核辐射等多种传感器,用于地方威胁的监视和预警。

  由于资料有限,我们无法获知X-2智能蒙皮具体是哪一种。但中日四代机在此领域的研发都会紧锣密鼓的进行,我们拭目以待。



  在目前的实际应用中,智能蒙皮主要涉及三个方向:

1 智能天线蒙皮

  主要是把天线和机身表面做成一体,或者说,把天线嵌入飞机的蒙皮内。这要求把收发组件变得更薄,以与航天器表面共形。这对氮化镓、碳化硅和铝镓氦这类高新元器件的水平要求很高。

X-2,为世界带来了第六种四代机的首飞。

  一方面,三菱重工乃至整个日本国防工业,都为心神运用了大量的新材料、新技术、新工艺,是日本电子工业和材料工业等制造业的大成。从总体上看,X-2在材料和电子技术上都有很多亮点,比如机身复合材料、智能蒙皮电子器件、光传器件、折流板耐高温材料上,都体现着一个制造业大国的深厚功力,这些都值得我们继续关注、研究和学习。TRDI规划中的下一代大推力紧凑型发动机宣称要达到15吨级推力

   另一方面,X-2在局部亮点频出的同时,总体性能却不突出,因而显得有些“匠气”。且部分研制条件受制于人。

  ——具有1900°涡轮前温度,发动机推重比却只有8.3;

    这一方面体现了,受美国制约,日本单项冠军的实力和系统集成的短板交相辉映;另一方面看得出来,日本X-2确实是技术验证机而不是型号原型机——三菱称2015年已经耗费的394亿日元(24亿人民币)只包括一架X-2,也许从侧面验证了这个结论。相比之下,歼-20的2001首飞,则完全是冲着装备型号去的,二者的意义完全不同。

  如果X-2有些地方不如人意,也就不必求全责备——人家试的就是技术,不是平台。

  如果X-2有超越歼-20的地方,也就不必大惊小怪——谁知道中国验证机上又有哪些超越歼-20的技术?

  日本真正的四代机,要么是F-3,那是心神的放大版,现在还没下料呢;要么就是F-22,面对中俄四代机特别是歼-20的压力,F-35也未必入得了日本人的眼。


  ——具有高比例复合材料机身,隐身设计的弱点却很多;

  ——只有空重8吨14米长的机身,却又是双座设计(试飞时只有一位飞行员,但从座舱盖的布局看是双座),近19米长20吨空重的F-22和近20米长22吨的歼-20(网传数据)可都是单座啊。如果是教练机……也怪,四代机还没有,就做四代的教练机?兵器迷实在想不通;

  ——隐身设计和隐身材料都是日本原创的,但隐身测试却是在法国雷达波暗室做的;

  ——战机尺寸过小,机头和发动机舱的距离很短,如何布置隐身弹仓?3.67米长的AAM-4空空导弹塞在哪里呢?替空自发愁啊。

http://www.afwing.com/aircraft/jasdf-atd-x-features.html
感觉光传飞控最大的难点是如何将飞机的运动转化为光信号
鬼子这么吊它美爹知道吗?
感觉光传飞控最大的难点是如何将飞机的运动转化为光信号
您用过光纤宽带吗?
从技术验证机到工程样机估计得7  8年的样子。

奔跑的小七 发表于 2016-5-10 12:59
感觉光传飞控最大的难点是如何将飞机的运动转化为光信号


光傳和數字電傳都是01訊號,斷電為0,通電為1;換成光就是沒光為0,有光為1

理論上光傳的傳輸速度快得多,但考慮到飛機上的傳輸距離有限,傳輸速度的得益基本可被光電轉換系統的轉換時間抵消。
光傳在飛機上最大得益是更強的抗干擾能力和大幅度的減重和空間節約。
奔跑的小七 发表于 2016-5-10 12:59
感觉光传飞控最大的难点是如何将飞机的运动转化为光信号


光傳和數字電傳都是01訊號,斷電為0,通電為1;換成光就是沒光為0,有光為1

理論上光傳的傳輸速度快得多,但考慮到飛機上的傳輸距離有限,傳輸速度的得益基本可被光電轉換系統的轉換時間抵消。
光傳在飛機上最大得益是更強的抗干擾能力和大幅度的減重和空間節約。
P1也是光传。
光传飞控,美国研究得最早,也最深入。
但是美国并没有用。
因为不实用,所谓 “抗电磁干扰,重量轻、数量少” 是扯淡,因为目前的光传只是传输信号,伺服机构还要用电源线,把这个算上,优势非常有限。
所谓“速率高,损耗小” 没啥意义,飞控系统不要那么快的速率,现有的电缆足够了。
光传飞控最致命的弱点——光纤很脆弱,制造和维护的时候,弯来弯去,不小心就弄断了。
小日本就搞这些看起来很屌,其实没屌用的东西。
boylzd 发表于 2016-5-10 13:16
从技术验证机到工程样机估计得7  8年的样子。
你是说“隐身”教练机的工程样机吗?

如果不是的话,这个技术验证机的首飞,跟所谓F3的工程样机的研制进度关系不大。

就像米格1.44,和米格的五代战机的研制进度没多大关系一样,后者干脆就不存在。。。
本子的系统整合能力是个坑
拧发条鸟 发表于 2016-5-10 13:58
光传飞控,美国研究得最早,也最深入。
但是美国并没有用。
因为不实用,所谓 “抗电磁干扰,重量轻、数 ...
倭国的好diao全都用在av女优身上了。。。
您用过光纤宽带吗?
当然用过了


具有1900°涡轮前温度,发动机推重比却只有8.3
-----------------------------------------------------------------

8.3推比是哪儿来的啊?
就只见过设计目标8.0,但实际推比7.8的信息。。。




只有空重8吨14米长的机身,却又是双座设计
----------------------------------------------------------------

日本官方给出心神的空重明明是9.7吨,哪儿来的8吨?



通篇尽是些作者脑补出来的数据。。。






具有1900°涡轮前温度,发动机推重比却只有8.3
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8.3推比是哪儿来的啊?
就只见过设计目标8.0,但实际推比7.8的信息。。。




只有空重8吨14米长的机身,却又是双座设计
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日本官方给出心神的空重明明是9.7吨,哪儿来的8吨?



通篇尽是些作者脑补出来的数据。。。




光传飞控,美国研究得最早,也最深入。
但是美国并没有用。
因为不实用,所谓 “抗电磁干扰,重量轻、数 ...
我也觉得有点像噱头,如果真是全光纤的话,信号采集绝对是一个大问题
光传飞控,美国研究得最早,也最深入。
但是美国并没有用。
因为不实用,所谓 “抗电磁干扰,重量轻、数 ...
但是我觉得致命的弱点并不是脆弱,现在光纤已经可以用于光纤制导反坦克导弹,它的强度和韧性已经可以做的很好了
拧发条鸟 发表于 2016-5-10 13:58
光传飞控,美国研究得最早,也最深入。
但是美国并没有用。
因为不实用,所谓 “抗电磁干扰,重量轻、数 ...

光纤很脆弱,制造和维护的时候,弯来弯去,不小心就弄断了。
我怎么就想不明白光纤脆弱在哪里,随意在外面加装防护管或防护套都可以解决,你不要跟我说加装防护后重量增加不可接受,完全可以用轻质又坚固的材料,电缆还不是外面有绝缘皮,飞机上技术的应用就是权衡利弊,美国人没用是技术不成熟,日本人先行突破先用,是未来技术,早晚的事。
日本先用光傳不代表日本比美國進步,但既然是實驗機,當然就上下一代的技術來試。

至於光纖強度問題,一個合格的技工絕不會胡亂去屈光纖,走線也該從設計時就做好,算好最大曲度
有光芒的眼睛 发表于 2016-5-10 15:01
光纤很脆弱,制造和维护的时候,弯来弯去,不小心就弄断了。
我怎么就想不明白光纤脆弱在哪里,随意在 ...
你要去查相关的研究论文就能搞清楚,而不是在这里做一个无节操的日粉。
光纤的脆弱不是加所谓防护就能搞定的,比如光纤弯曲的角度有限制,无论你加什么防护,都是有限制的。
导弹制导的光纤,恰恰是不需要弯折的。
歼20用了光传了,记得几个月前有光传的八股
光传飞控美国人在 70年代就开始研究,相关的研究非常深入,但是却并没有实用化。
说小日本这方面超过美国,你坟头烧报纸,哄鬼的吧。
光传送在原理上很简单,民用很多,但是军用少,主要原因在于光源。激光器的寿命和温度特性是个难题。
感觉光传飞控最大的难点是如何将飞机的运动转化为光信号
知道发动机-发电机-白炽灯,你就不再迷茫


光传操纵系统应该从主控计算机到传输线到伺服机构都采用光控,地球还没这种科技,本子的所谓光传也就是用了光纤传输,除了响应快点其它就是噱头
1、光纤是比电缆轻,但是军用光纤要加护套铠甲、两端广电转换器件和预留纤芯的,比电缆重量轻也有限;
2、光器件包括接口模块和纤芯的寿命比电器件低的多,而且对打弯、绑扎和温度有更严格的限制,总的可靠性不高,这还是对世界光传输No.1的美爹而言,本子都不知道排哪号;
3、光纤真正有优势的高数据吞吐率对操纵系统信号传输用处不大,这个不是瓶颈,而民用领域光进铜退正是在于数据吞吐率;
4、光纤的可维修性很差,和电缆没法比


光传操纵系统应该从主控计算机到传输线到伺服机构都采用光控,地球还没这种科技,本子的所谓光传也就是用了光纤传输,除了响应快点其它就是噱头
1、光纤是比电缆轻,但是军用光纤要加护套铠甲、两端广电转换器件和预留纤芯的,比电缆重量轻也有限;
2、光器件包括接口模块和纤芯的寿命比电器件低的多,而且对打弯、绑扎和温度有更严格的限制,总的可靠性不高,这还是对世界光传输No.1的美爹而言,本子都不知道排哪号;
3、光纤真正有优势的高数据吞吐率对操纵系统信号传输用处不大,这个不是瓶颈,而民用领域光进铜退正是在于数据吞吐率;
4、光纤的可维修性很差,和电缆没法比
zxphony 发表于 2016-5-10 14:31
具有1900°涡轮前温度,发动机推重比却只有8.3
------------------------------------------------------- ...
心神2台发动机总推力才10吨,要是空重就有9.7吨,那连最差的3代机都不如。
那篇文章……用的数据比较诡异,比较有争议性……
主要看个人立场了,如果比较亲日的话看那篇文章还是能找到不少安慰点的。
PS:在空军之翼的评论里我记得是看见疑似IDF教主的人物了。
我觉得光传的优点,是带宽升级潜力大,传输的可靠性好,至于重量啥的,诸位去通信机房或者地下光缆施工现场看看就知道了,光缆的保护部件也不少,效果有限。带宽的升级,估计是全数字化的需求,如果机身上不满传感器,带宽的需求肯定会越来越大。但是也要解决一些基础问题:一是布线,二是光电式传感器的的小型化,三是激光器的寿命和可靠性(毕竟飞机是一个温度,振动严酷的环境),四是光互联的连接器的可靠性,这玩意是高精密部件,五是故障定位和线路维修技术。我猜的
zxphony 发表于 2016-5-10 14:31
具有1900°涡轮前温度,发动机推重比却只有8.3
------------------------------------------------------- ...
空重9.7吨,这尼玛比j10还重,两台发动机开加力才9.8吨,这飞机的机动性够可以的了
超大能不能搞一个变声音频回复啊,爪机回复太吃力了,哎
用了如此牛X的蒙皮,但座舱、矢推不隐身,如何测其隐身性能?
wmyykq 发表于 2016-5-10 16:35
我觉得光传的优点,是带宽升级潜力大,传输的可靠性好,至于重量啥的,诸位去通信机房或者地下光缆施工现场 ...
美国人评估下来,光传飞控的技术风险很大。
以后也许有可能,现在不行。
7n39 发表于 2016-5-10 16:38
空重9.7吨,这尼玛比j10还重,两台发动机开加力才9.8吨,这飞机的机动性够可以的了
而且是技术验证机,没有装作战用的各种航电设备,装了的话,空重恐怕得上10吨了。。。
gzxin 发表于 2016-5-10 16:25
心神2台发动机总推力才10吨,要是空重就有9.7吨,那连最差的3代机都不如。
还是技术验证机,没装作战用的各种航电设备,如果装的话,很可能得上10吨。。。
gzxin 发表于 2016-5-10 16:25
心神2台发动机总推力才10吨,要是空重就有9.7吨,那连最差的3代机都不如。
别说3代机了,这是货真价实的连蔡国庆都不如啊……
据说光传操纵系统在我刚入役的某机上也使用了。
XF5-1是3611结构,军推4.9吨,加力推力7.8吨,DD9单晶,说起来材料用的比F119还好,结构也是四代发标准,鬼子系统整合太烂,然并卵了。
gzxin 发表于 2016-5-10 16:25
心神2台发动机总推力才10吨,要是空重就有9.7吨,那连最差的3代机都不如。
还要算一下三片折流板损失的20% 想想都带感,一不留神就有可能失速坠毁
gaowei 发表于 2016-5-10 17:13
XF5-1是3611结构,军推4.9吨,加力推力7.8吨,DD9单晶,说起来材料用的比F119还好,结构也是四代发标准,鬼 ...
鬼子的理论水平不过关 抄都抄不出来 徒有其表
感觉光传飞控最大的难点是如何将飞机的运动转化为光信号
你说的是什么?没明白。
心神用上智能蒙皮啦?没看出来
拧发条鸟 发表于 2016-5-10 15:46
你要去查相关的研究论文就能搞清楚,而不是在这里做一个无节操的日粉。
光纤的脆弱不是加所谓防护就能搞 ...
什么日粉啊,光纤弯曲角度有限制,但也没有到非常严格的水平,一定有其他方法拟补,把光纤做的更细小,转换信号的激光束直径相应缩小,可以缓解角度弯曲的问题,另一方面机体在布置和设计水平可以更高,早晚有克服的一天,就好比复材的应用,你不做不实践永远跟不上。