从航空技术发展试分析歼-10的后续改进方向(JZWQ2 ...

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 00:19:05
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装备技术发展的必然趋势
歼-10在改进中最重要的基础条件就是提高发动机推力提高整机推重比,只有能够满足有效提高飞机整体动力性能的这个前提,才有可能在改进中采用可能造成增重或者提高飞机阻力的改进措施。美国的F-16能够从早期的格斗战斗机发展到现在的多用途战斗机,能够在空重和最大起飞重量由第5批次的6607和16057千克提高到50批次的8666和21772千克,发动机在重量和尺寸没有大变化的情况下推力由106kn增加到131kN是个重要的基础。

歼-10在发展过程中经受了中国战斗机发展中一贯的发动机问题影响,从最初采用引进仿制的FWP-15到国内参考设计的FWS-10都没有按计划实现,知道采用从俄罗斯引进的AL-31F之后才算初步解决了歼-10的动力问题。可以说SU-27SK和配套的AL-31F的引进是歼-10顺利完成的关键,但是歼-10现在采用引进俄罗斯的AL-31FN对中国空军来说却并不是长久之计。歼-10在型号改进和性能提高中更换发动机是必不可少是重要环节,这是歼-10现在采用的AL-31FN发动机并不能充分发挥飞机的性能,而这些问题主要集中在AL-31FN的推力和发动机可靠性不足方面。

AL-31FN是以SU-27SK使用的AL-31F为基础改进的型号,主要的改进特征就是为了适应单发战斗机的要求调整了部分附件的位置,发动机本身的技术性能和推力并没有得到改进。发动机推力不足现在已经成为限制歼-10综合战斗力的主要因素之一,歼-10虽然依靠先进的气动布局和电传操作系统获得了很高的机动性能,但是单纯比较与发动机推力和整机推重比相关的加速性和爬升率等指标,可以发现现在的歼-10与采用2台WP-13B发动机的歼-8D并没有明显的优势。歼-10的发动机推力目前看来并不能很好的满足飞机对动力系统的性能要求,而且这个问题在飞机进行改进改型后出现增重情况时将会更加明显,因此为歼-10改装推力和推重比更大的发动机刻不容缓。AL-31FN存在的问题还有发动机本身的可靠性与AL-31F存在差距,这是因为作为技术基础的AL-31F本身是为双发飞机设计的,在改进为单发飞机用的AL-31FN时所机械能的改进缺乏长时间应用的检验,很多在AL-31F上不存在的问题在改进设计后出现在AL-31FN的使用过程中。

俄罗斯近年来在AL-31F基础上开发了包括AL-31FM等多个改进型号,提高发动机的推力始终是AL-31F改进型的重点技术方向,俄罗斯发展的AL-31系列改进型发动机的最大推力已经比标准的AL-31FN增加了1500千克以上,这个推力标准不但超过了AL-31F也超过了现在装机使用的“太行”。歼-10如果继续采用俄罗斯新研制的改进型发动机在引进方面没有困难,不过中国空军和海军航空兵却不能始终将战斗机的心脏放到俄罗斯手中。AL-31FN所存在的技术问题在影响歼-10的可靠性、出勤率的同时还增加了发动机的维护工作量,中国依靠本身的力量改进和提高AL-31FN的可靠性和推重比需要投入大量的资源,况且歼-10作为国内现阶段的主力战斗机也必须要摆脱对进口发动机的依赖,因此歼-10改进型的发动机应该不会长期依赖从俄罗斯引进的方法。根据国内多次航展上俄罗斯企业所公开的消息进行判断,可以确定中国在大量引进AL-31成品发动机的同时,在国内只建立了AL-31F/FN的大修线而没有引进整机的生产线,这就说明AL-31F/FN对于中国来说只是自有型号完成前的过渡,最终提供歼-10和国产重型战斗机的还是国内开发的“太行”发动机。

中国空军目前在新型重型战斗机的生产中已经开始采用“太行”来替代AL-31F,而作战部队双发重型战斗机上使用的AL-31F也将逐步被“太行”替代,虽然国内自行开发的“太行”在部分技术性能和可靠性等方面相对AL-31F还略有不足,但是持续的开发试验与实际应用过程中的改进却能够逐步解决这些问题。中国目前生产的重型战斗机已经确定了用“太行”取代AL-31F的路线,随着“太行”的性能与可靠性经过双发重型战斗机使用实践后的改善,改进后的“太行”也将会具备满足装备单发歼-10战斗机所需要的可靠性标准。歼-10采用AL-31FN发动机确实因为与AL-31F结构接近而有利于维护,但是在使用AL-31F的重型战斗机开始逐步加/改装国产“太行”发动机之后,AL-31FN在后勤维护和装备补充方面的优势将会失去,曾经具有的优势在整体装备条件变化的时候反到成为了负累。

国产“太行”发动机在核心技术上与AL-31F处于基本相当的标准,国外采用与“太行”类似核心机的发动机经过技术上的改进,目前已经能够达到推重比9.5和加力推力15.2吨的较高标准,在综合性能上能够满足现役三代或四代战斗机试验型动力系统的需要。现在已经装机使用的“太行”和其未来的发展型在技术水平上和国外同时期先进发动机相比虽然还存在差距,但确实有条件为国内大型双/单发战术飞机的主动力系统于其他飞机动力的基础,在一定程度上改变中国高性能航空发动机技术水平低和应用范围小的缺陷,而歼-10和国产重型战斗机改装“太行”则是使“太行”系列化发展的起步。

现代发动机推力矢量技术的发展是提高战斗机机动性能和获得过失速机动能力的关键,获得推力矢量技术的歼-10确实能够明显提高飞机的近距离格斗性能,而且推力矢量技术的应用还能够改善飞机的起降性能与飞行安全性。单纯从技术的角度可以说推力矢量技术对战斗机的促进作用是确定无疑的,不过典型的第三代战斗机在执行对空作战任务时主要依靠导弹,常规第三代战斗机获得过失速机动动作的战术优势并没有四代战斗机那样明显,而且采用带推力矢量技术的格斗导弹比为飞机增加推力矢量技术更有效果。歼-10战斗机在设计时并没有考虑到机体气动布局与推力矢量技术综合的问题,因此在采用推力矢量后必须改变飞机后机身的气动设计和调整整体布局,单纯在现有机身上增加发动机矢量推力的实际作用比较有限,而且增重后代后机身对全机配平与飞行控制系统的综合都会存在困难。

中国航空工业现在已经投入力量开始发展自己的第四代高性能战斗机,具备隐身能力和高机动性的四代机在设计上就考虑到了气动与推力矢量技术的综合,歼-10增加推力矢量技术作为四代机的技术验证机还可以发挥作用,但是在实际装备的批生产型歼-10上增加推力矢量的效费比并不好。国外目前除了俄罗斯在出口型战斗机上大规模应用推力矢量技术外,在推力矢量技术上比俄罗斯更完善的美国和欧洲国家的三代战斗机,在进行技术改进的过程中都没有过多的考虑增加发动机推力矢量,而是通过提高飞机的航电火控设备和采用先进导弹武器来提高综合战斗力。

航空电子设备和机载武器是形成现代战斗机综合战斗力的主要条件,歼-10目前在机载火控系统和导弹武器方面虽然已经达到了第三代战斗机的标准,但是与近年来开发的三代改进型和三代半战斗机相比还有所不足,尤其是以美国新改进/生产的F-15/16/18为代表的三代战斗机改进型,都开始装备主动相控阵雷达来取代原有的机械扫描雷达。电扫描主动相控阵火控雷达在性能和可靠性方面远优于机械扫描的平板缝阵天线,而且采用电扫描的主动相控阵雷达系统在战术上的灵活性与多用途能力更有优势。歼-10目前采用的机载火控雷达在对空作战性能指标上与AN/APG-68相当,在执行国土防空和空中优势任务时与空/地基预警指挥系统协同,有条件采用半主动/主动雷达制导导弹与国外现役三代战斗机正面对抗。国内应用在现役战斗机上的迎头拦截火控系统的技术水平较高,从雷达搜索到目标到形成导弹射击条件所需时间与西方同类系统相当,比俄罗斯第三代MIG-29战斗机所需时间要提高2~3倍,火控雷达的有效探测距离和抗干扰能力也达到了国外三代同类型号的标准。歼-10的火控系统软、硬件水平在国内同类装备中的综合性能已较为完善,但是国外先进战斗机的机载雷达由机械扫描向电子扫描的技术进步,却在战斗机的雷达火控系统整体性能上出现了可称为革命性的进步。歼-10在服役的时候装备的是国内具备最先进水平的雷达火控和机载航电系统,但是随着国内航空电子设备和机载功能系统技术水平的快速发展,更新一代的高性能雷达火控系统已经接近实用化的标准。新一代综合航电与主动相控阵雷达(AESA)即将达到实用的标准,改装更加先进的机载雷达和综合火控系统成为提高歼-10战斗力的有效方法。

航空电子和精确制导武器技术的发展直接作用于战斗机的性能水平,优势的航电和武器可以部分弥补飞机性能上的缺陷,电子武器上的优势同样也会强化先进战斗机已有的技术优势,中国战斗机长期以来在火控和机载武器方面就存在明显的缺陷,基础工业和电子技术落后更是限制了相关技术的进步。中国航空和电子工业通过上世纪70年代后期与国外的交流,已经在总体上建立起了航空电子化和武器制导化的观念,以先进航空电子设备为核心的873与973工程的先后完成,使中国战斗机的机载综合航空电子设备缩短了与国外先进水平的差距,以现代化PD雷达、综合航电与先进导弹武器为代表的新一代航空装备,已经在JH-7改进型、歼-10和国产重型战斗机上得到了应用,有效的弥补了中国战斗机在航电综合化和自动化水平上曾经存在的差距。中国航空电子设备和机载武器在整体技术上已经大幅度的缩小了与西方先进国家的差距,而且从总体上说国内在先进战斗机的电子火控方面存在的空白很小,现在的工作主要是通过实践应用的过程来逐步完善硬件和相关软件,重点解决以数字处理系统为核心的关键元件的国产化,彻底摆脱中国战斗机高性能航电和新一代机载武器对进口元件和材料的依赖。

现代化战斗机的价值除了国防之外还体现在国际市场的竞争之中,先进战斗机的出口不但能够为国家和航空工业创造效益,而且还能够通过军工产品的销售使中国在国际环境与政治方面获得收益。歼-10后续改进中的系列化和规模化发展需要国家和科研生产单位投入大量的资源,而战斗机出口则是将这些投入转变为有形和无形的效益的有效方式,因此在保证技术安全的情况下发展歼-10的出口型是歼-10改进过程中需要重视的工作。歼-10出口型战斗机在作战性能上需要面对俄罗斯和西方国家销售的三代改进型,作为成本和使用费用明显超过FC-1的中等规格的高性战斗机,歼-10的出口定位应该摆脱中国传统战斗机市场上低成本的印象,而应该和西方战斗机同样依靠高效费比和强战斗力来吸引客户。

歼-10在出口中为了适应不同安全和经济条件客户的不同要求,有必要在飞机出口中学习美国和俄罗斯出口战斗机的方法,将歼-10按照技术和价格不同分为标准型和先进型这两个不同的类型。歼-10标准出口型采用与现有歼-10类似的机体、动力和火控系统,主要提供资金有限的国家以利用以J-7开创的传统市场。歼-10的先进出口型可以在保证可靠性的前提下采用更多的先进技术,通过在歼-10机体上改装DSI进气道、保形油箱、AESA和推力矢量等新技术,一方面通过发展高性能战斗机来与竞争对手争夺国际战斗机的高端市场,另一方面也可以通过灵活性较好的出口型的发展来带动国内型号的进步。中国军事技术发展中多次出现过出口产品促进国内装备进步的例子,利用其他国家的资金来改善本国的军事技术发展条件,也是高技术装备出口国在现代化军事技术发展过程中普遍采用的方法。
改进歼-10战斗机对中国航空兵的价值
歼-10的改进并不同于早期在歼-8与歼-7系列飞机上所进行的改进,歼-7/8长期改进的原因是为了解决飞机平台性能不足和航空兵对先进装备需求之间的矛盾,利用在现有成熟飞机上应用航空技术的新成就来提高飞机的综合战斗力,国内战斗机型号发展的滞后使这些改进型在整体性能上并没有取得很好的效果,即使是最新的歼-7/8改进型也没有弥补飞机本身性能上存在的固有缺陷。歼-10的改进与歼-7/8改进的最大区别是歼-10本身的技术性能属于三代标准,国外现在装备的先进战斗机主要还是以三代和三代改进型为主,所以在歼-10的基础上改进的最大优势是飞机本身的条件与国外比较接近。

中国空军和海军航空兵目前装备中大量飞机都是较为落后的歼-7系列机型,而国内生产的歼-7战斗机虽然经过了多次改进改型,也出现了采用PD雷达的歼-7G这样性能改善较大的型号,但是歼-7的基础设计条件限制使该系列飞机完全不适应现代化战争的需要。歼-10的综合性能和发展潜力在国内战斗机型号中是比较出色的,利用国内技术发展成功和适当引进国外先进技术对歼-10进行改进,将能够使歼-10的综合战斗力接近或达到与国外同类型三代后期改进型相当的标准,有可能使中国战斗机技术与国外同类飞机的差距缩短到5~7年左右,与美国战斗机的技术差距基本上保持着发展一代飞机所需要的10~12年之间。

中国航空兵装备更新上的迫切需求带给航空工业生产系统很大的压力,国内目前能够稳定供应的战斗机只有歼-8、歼-10和重型战斗机这三种,其中歼-8因为综合作战能力和发展潜力有限而缺乏进一步发展的价值,而重型战斗机则在生产成本和使用、维护工作量上存在比较大的困难。中国的经济条件不可能支持航空兵战斗机部队全面采用重型战斗机的要求,因此战斗力均衡并在成本和生产条件上较好的歼-10就成为唯一的选择。歼-10目前在生产成本和产量上看起来并没有体现出足够的优势,但是随着歼-10产量的增加和国内相关企业对生产条件、设备的改善,歼-10战斗机的生产成本在批量生产过程中可以得到明显的下降,如果能够利用出口市场扩展歼-10的生产规模,那么在几年后歼-10的成本就会达到与其生产规模相适应的可接受范围之内,成本的改善有利于加速歼-10向大规模装备的主力战斗机发展的过程。

战斗机的改进改型在提高飞机性能的同时必须考虑到成本与效益之间的比较,超越飞机战斗力需要和成本效益的改进往往得不偿失,如与歼-10同一个厂家生产的FC-1是作为低成本的轻型战斗机设计,因此目前技术先进成本却比较高昂的大型复合材料结构和主动相控阵雷达就不适合作为FC-1的改进项目,再如为只能外挂2枚中距导弹的歼-8IIM改装可同时打击4个目标的火控雷达同样是对装备的浪费。正如歼-10无论怎么样提高生产性也不可能将成本降低到相当于FC-1一样,通过改进使歼-10在综合战斗力上达到SU-27SK的国内改型同样标准绝无可能,况且大量超越飞机基础设计的性能指标既无必要又会增加不必要的成本投入。国内战斗机技术改进目前主要是利用现有技术的发展提高综合作战性能,国外战斗机的现代化改进项目中同样可以感受在性能与成本之间的平衡,所以说战斗机的改进并不是采用越多先进技术就越合适,而是要在战斗机的发展过程中根据技术与成本的考虑来满足必要的需求。

国外航空技术强国目前只有美国开发并装备了第四代高性能战斗机,以欧洲的英、法和瑞典为代表的国家则将发展重点集中于三代半战斗机,美国和俄罗斯在发展第四代战斗机的同时也非常重视三代机的改进。国外第三代战斗机的改进型号中最有代表性的就是美国的F-16,在三代机中完成时间较早的F-16在美国雄厚航空基础的支持下,先后发展了A/B、C/D、E/I等几个技术跨度很大的型号,目前的F-16已经具备与目前的三代半战斗机相抗衡的能力。战斗机在获得先进性能的同时也伴随着高成本的压力,即使是经济实力最强的美国现在也难以全面换装四代机,大部分国家未来相当时间里的主力仍然是现有的三代及其改进型。歼-10是具备典型三代机性能标准和较大发展潜力的现代化战斗机,由国内自行设计和生产的歼-10在改进改型方面完全能够独立自主,因此有针对性的改进以提高歼-10的综合战斗力,应该能够保证歼-10在国产四代机批量装备之前满足国防安全上的需要。

改进后歼-10性能数据设想(依据F-16和“幻影”2000改进型估算)

基本重量:8800千克
正常起飞重量:13900千克
空战重量:11800千克
最大起飞重量:19800千克
外挂点数量:13个
最大载油量:8400千克
最大载弹量:7000千克
作战半径:850~1300千米
转场航程:3900千米
好文,先顶后看!
发完了么?占楼了
改进后歼-10性能数据设想(依据F-16和“幻影”2000改进型估算)

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转场航程:3900千米



这个日掉su-30mkk了
原帖由 pzgr43 于 2008-12-27 20:41 发表
改进后歼-10性能数据设想(依据F-16和“幻影”2000改进型估算)

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转场航程:3900千米



这个日掉su-30mkk了


……MKK可不用挂副油箱。
本文的主题大概就是将歼十从原来的空优机变成多用途的空中通用平台。。。。。。
这多少让人想起F16的转变过程。。。。。。
基本就是在外面寻找资料来证明自己已经知道的东西是“推测”出来的。
原帖由 BMCC20033 于 2008-12-27 21:08 发表
基本就是在外面寻找资料来证明自己已经知道的东西是“推测”出来的。


……这个还真是……;P [:a9:]
不管怎么说10b是个相当激进的东西
离大的这篇文章貌似在哪里看过啊!:o 哦。。。JZWQ就是舰载武器!
离大现在在舰载武器上的文章貌似比以前少了,以前基本上是每期必有啊!
大概理解错了鱼老大的“歼-10机翼内侧两个挂架之间的间距目前看起来显得比较充裕,如果按照欧洲EF2000战斗机的机翼挂载条件来看,在机翼内侧增加一对挂点在技术上和结构方面应该都不存在问题”这段话的意思了,鱼老大也不必太较真了!不过加一对挂架我觉得还不如使用复合挂架!
原帖由 BMCC20033 于 2008-12-27 21:30 发表
不管怎么说10b是个相当激进的东西

有时候有点胆识也未尝不是件好事情
偶认为采用切尖三角翼还是没问题的。。
离大指的是,在是每侧机翼的内侧两个挂架的中间各加一个挂架吧
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原帖由 lizyu 于 2008-12-27 21:44 发表

……BS根本就不是格斗的东西。

那BS是干哪行的?
原帖由 lizyu 于 2008-12-27 21:44 发表

……BS根本就不是格斗的东西。

好像B也同样是主攻多用途啊?看来起码在近距狗斗上BS远不是B的对手啊:Q
BS和F-15E差不多吧
原帖由 纯属路过的2 于 2008-12-27 23:44 发表
看过珠海航展的智商正常的人估计都不会认同10的爬升对8D不占优势。

好比某人(非离子鱼,老帖可见,勿对号入座)珠海航展前大言不惭说歼八II的起飞比歼十猛多了。真是牛叉大了,难道歼八II是120度仰角起飞的?

...


1S的问题,主要还在他们自己身上,装备的原因MS还在其次。
标题限时高亮

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空版请勿讨论无关话题,要看吵架的请前往版块下方隔壁往左拐BT区,谢谢</BR>
三次警告自动禁言
哈哈哈哈,好公正的版主哦,质疑宣传干事就是吵架就是BT,敢跟儿童文学大师作对就封你的口,:D

好威风,好煞气啊!哈哈哈![:a15:]
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为维护宣传干事儿童文学大师的权威,版主们周末都得值班,还真是辛苦啊;P ,看这个号能活多久,:D ;P

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至于儿童文学大师的本质,靠版主们删帖封号是蒙蔽不了群众的眼睛的;P
原帖由 陈槑明 于 2008-12-28 09:33 发表
为维护宣传干事儿童文学大师的权威,版主们周末都得值班,还真是辛苦啊;P ,看这个号能活多久,:D ;P

888127
888129
888128

……几十帖里挑出几个和你一个战壕的还是很容易的,毕竟物以类聚是事实存在的。
帮你骂阵的也有嘛,和你一类的 算什么物呢?;P
果然是但凡有敢质疑宣传干事的,统统都是BT的干活,删转封三板斧没商量;P
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原帖由 lizyu 于 2008-12-28 09:48 发表
……我希望这个帖子可以集中在我文章的内容上,如果有想指正我文章观点的朋友,如果是有依据的正常讨论我非常欢迎。

看了离大的文章有一个感觉,,,比如F-35有3-4种型号,依离大的笔杆功力,可以热捧其中任何一种型号而把其他型号贬的一钱不值。
离大师能不能不 要在舰载武器和现代兵器发文章骗稿费了,每次看到您的大作就不想买了。其实您的文章去掉一些冗长的废话,至少可以减少一半的版面。我们知道您也要靠那几个字捞点外快,但不要捞的太过了。
原帖由 龙泉 于 2008-12-28 10:12 发表
离大师能不能不 要在舰载武器和现代兵器发文章骗稿费了,每次看到您的大作就不想买了。其实您的文章去掉一些冗长的废话,至少可以减少一半的版面。我们知道您也要靠那几个字捞点外快,但不要捞的太过了。


……那就得麻烦你写点有吸引力的文章把版面占住,然后告诉编辑在文章选择上有你没我,::D  或者和某人一样告诉编辑有我的文章你就号召某地区不买该杂志,:D 那时候不就没有我的文章了。;P 努力吧,机会还是很大的。:D
原帖由 zhgf-2000 于 2008-12-28 09:30 发表
占个位,看完再说~~~~~~~~~~
很长,看了半天,没新意~~~~~~:L :L

那是你来迟了,昨晚;P ;P ;P
真是长文啊,期待J-10也赚外汇
原帖由 zhgf-2000 于 2008-12-28 09:30 发表
占个位,看完再说~~~~~~~~~~
很长,看了半天,没新意~~~~~~:L :L

……当然没新意了,这是差不多1年前的文章了,这次只是觉得有意思才把这文章重新翻出来的。
原帖由 lizyu 于 2008-12-28 10:54 发表

……当然没新意了,这是差不多1年前的文章了,这次只是觉得有意思才把这文章重新翻出来的。

是奔着10B来的吧,其实这种推断,早几年就被说烂了
昨晚上翻书的时候又看了一遍LZ的大作~虽说类比相当之不严谨,但10的系列化发展还是有门路的

不过要强调一点,空优若真的改成传说中10B的摸样~到时候那真的是食之无肉,弃之可惜啊!
空战不及10
对地不及豹子
多用途不及11B
除非CF的人是忽悠国外抑或着TG的钱

LZ的大致意思是想说改,最好以‘两风’为基准~不过,先改成双发再说吧!!!非要把10的底子吃尽,留给飞行员的余地是一点儿都没有啦!!!
原帖由 lizyu 于 2008-12-28 10:24 发表


……那就得麻烦你写点有吸引力的文章把版面占住,然后告诉编辑在文章选择上有你没我,::D  或者和某人一样告诉编辑有我的文章你就号召某地区不买该杂志,:D 那时候不就没有我的文章了。;P 努力吧,机会还是很大的 ...


那还是算了,我和编辑不熟,也没有得了稿费大家平分的哥们意气.版面还是用您的废话去占吧,杂志我还是要买,毕竟还有其他的可以读的文章是不?大不了看见您离子鱼的大作略过不看就是.呵呵