惊天喜讯:万众期待的中国新歼10先进改型已首飞成功!

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 03:57:24
个人认为这是篇忽悠文,请坛子里的大大们批一批。

26号下午一点左右试飞落地,之前晒了几天太阳,现在终于展翅飞天。据说新歼十B采用了DSI进气道、垂尾电子舱、台风机翼、红外侦搜系统、无源相控阵。
从航空技术发展试分析歼-10的后续改进方向
歼-10的公开和随后展现出的强大战斗力改变了国际上对中国航空技术水平的传统认识,正是这种飞机的出现使中国进入到能够独立研制第三代战斗机国家之列,而歼-10的批量装备带给国人振奋的同时也给各种对手以很大的震撼。
歼-10的现状和改进需求
歼-10战斗机是中国航空工业自行发展的世界第三代水平的先进战斗机,本世纪初期开始批量生产歼-10不但提高了中国空军的装备水平,而且从基础上为中国的航空工业建立起了系统化的先进战斗机设计经验。歼-10的研制成功和装备确实给中国的航空兵和航空工业带来了新的进步,但是歼-10出现的时候国外装备的三代战斗机早期型号已经处于退役状态,目前作为主力的第三代战斗机大都是经过现代化改进的改进型。歼-10要想在现代化高技术战争中具备与强大对手对抗的战斗力,那么必须在现有型号的基础上开发综合战斗力更加强大的改进型,而歼-10的改进在中国航空工业技术水平快速发展和国防压力不断增加的现在,也已经成为了在技术上和装备上都必须得到重视的关键发展项目。
气动布局方面的改进
航空技术的长期发展积累和基础科研条件是现代化战斗机设计先进性的保障,美国在70年代设计的F-16战斗机经过长达30余年的发展后仍然没有过时,F/A-18、F-15E/K和SU-27也都是第三代战斗机设计的经典和长青树,国外三代战斗机在整体气动布局和结构设计上的延续说明其在基础设计上具有很大的发展潜力。歼-10战斗机的气动设计基本达到了国外上世纪80年代初期的平均水平,虽然歼-10的气动设计放到国内来说确实是个了不起的进步,但是在15年前就已经基本确定的气动布局设计并没有达到真正完善的程度,很多当初设计时因为经验和条件限制所存在的缺陷还没有解决。中国近年来在航空技术上取得的收益已经克服了原有的很多技术瓶颈,歼-10改进设计中可以利用近年来完成的新技术来改善原始设计,通过新技术和新成果的采用来提高飞机的综合气动性能和发展潜力。
歼-10的气动设计代表着中国航空工业上世纪90年代初期的先进水平,但是目前看歼-10的整体气动设计还存在很多求稳保守的方面,尤其是传统的国土防空思想在飞机气动设计上的影响仍然存在,这就使歼-10目前的设计在气动与结构上还存在改进提高的很大空间。歼-10改进中的气动修形应集中重点来提高飞机气动和战术水平,通过对气动设计进行修整后的增升减阻来提高飞行性能和巡航经济性,通过改进的气动设计来降低歼-10正面的雷达反射面积,解决目前歼-10在雷达信号强度上略超过国外同规格战斗机的问题。

降低雷达反射面积是现代化战斗机提高战场生存能力和获得空战主动权的方法之一,作为在设计上没有考虑到隐身要求的第三代战斗机,歼-10的基础设计上存在很多难以彻底解决的强反射源。歼-10机身正面的主要雷达反射位置集中在可动前翼和矩形进气道,采用鸭式气动布局的歼-10想要改变前翼的位置和形状是非常困难的,但是通过必要的技术手段却可以削弱进气道的雷达反射强度,目前已经被应用于FC-1的是DSI进气道就是较为有效又比较可靠的方法。

FC-1第4号原型机开始应用与美国F-35类似的DSI无附面层隔道式进气道,应用DSI进气道的FC-1在性能上比早先的原型机有一定的提高,尤其是在减阻和减重方面的获得的收益更是促进FC-1飞行性能发展的关键。歼-10的设计中采用了速度适应范围较大的矩形多波系可调节机腹进气道,现有的进气道虽然在技术上完全能够满足歼-10战斗机所需要担负的作战任务,但是矩形进气道在阻力和结构重量方面确实在同类型飞机中显得过高。歼-10目前存在的结构重量大的问题也是影响飞行性能的主要因素之一,如果歼-10能够在改进设计中适当降低对飞机超音速飞行性能的要求,将飞机的最大飞行速度降低到M1.8就可以用DSI进气道替代现用的矩形进气道。DSI进气道设计的主要优势就是简化结构和降低飞机的结构重量,歼-10采用DSI进气道的效果如果是按照FC-1的标准来估算,那么可以初步判断出在结构方面能够降低重量约70千克左右,而且还能够使进气道的安装更加简单和更容易与前机身融合,为进气道下侧方的外挂点的挂物提供更加良好的尺寸空间。

上世纪80年代中期确定初步设计要求的歼-10还保留传统防空战斗机的特点,在现代化战斗机开始强调多用途和多功能的情况下,歼-10在进行气动与结构调整的同时改善外挂条件,是在技术改进过程中提高歼-10多用途能力和扩展飞机应用范围的有效方法。歼-10在外挂条件上存在的问题首先就是用常规挂架携带的外挂物阻力较大,因此在改进设计中应该综合利用气动修形和弹射挂梁的方法,尽可能保证外挂物接近机身形成气动干扰和阻力最小的保形外挂,并且在减少外挂阻力的同时改善外挂点的空间条件以放宽对外挂物的尺寸限制。

歼-10的燃料系统采用了常规的内部载油和外挂副油箱组合的方式,这样的燃料系统中副油箱需要占据飞机的外挂点来保证燃料携带量。歼-10在设计上是采用单发动机的全天候超音速战斗机,中国早期战斗机设计思想和技术条件限制了歼-10的机载燃料相对不足,目前歼-10的机内载油量处于歼-7E和歼-8II之间,虽然涡扇动力系统提高了歼-10的巡逻经济性和作战半径,但是机内载油不足的问题在对地攻击和远程作战中却无法摆脱对副油箱的依赖,机翼下位置最好的两个挂点挂载副油箱对歼-10的载弹量和战斗力都带来了不利的影响。
国外目前在先进战斗机的改进设计上已经开始大规模应用保形油箱,F-15、F-16、"阵风"和EF2000都已经具备使用机身保形油箱的能力,尤其以"阵风"和EF2000使用的机身保形油箱对歼-10最具有参考价值。歼-10如果能够在机身侧上方两侧各安装一组保形油箱,按照国外类似装备的标准估算可以增加燃料载荷约1300~1400千克。歼-10采用机身保形油箱的燃料载荷虽然略少于机翼外挂副油箱,但是保形油箱阻力小的优点在综合效能方面并不比常规副油箱差,而且使用保形油箱后空出的2个机翼挂架能够增加约2000千克的有效载荷或2枚战术导弹。歼-10增加机身保形油箱后对提高载荷和增强多用途能力都有很大的帮助,只要歼-10能够基本上解决目前暂时存在的整机推重比不足的缺陷,那么增加机身保形油箱后将不会明显影响飞行性能和对空作战能力。
歼-10在机翼设计上采用了带复合弯扭的大后掠角正三角翼型机翼,这种与J-8II和"幻影"2000类似的翼形是为了提高飞机的速度性能,比较适合追求超音速拦截性能和发动机推力相对不足的条件。采用大后掠角的三角翼确实适合高速飞机的气动要求,但是因为三角翼外翼段的弦长较小和升力贡献较少,所以近几十年里发展的三角翼战斗机大都采用外翼切尖的翼形。取消外翼气动贡献有限的部分并适当降低机翼前缘的后掠角度,获得的收获是可以在机翼外侧安装导弹发射架的滑轨或吊舱,等于是在机翼上增加了一个不占用翼下空间的有效挂点。目前国外装备的F-16、"狮"、JAS-39、EF2000和"阵风"都采用了切尖三角翼,而这些战斗机全都是性能较为平衡的先进多用途战斗机。歼-10现在使用的机翼外翼的弦长较小的问题非常明显,从图片上可以看到机翼最外侧的外挂导弹前端明显探出机翼前方,外挂架和载荷的重量对机翼挂点的结构强度要求较高。歼-10如果在改进中适当降低机翼前缘后掠角以提高翼端弦长并增加翼尖挂架,那么飞机本身的高速性能虽然比现在的翼形要有所降低,但是却可以使歼-10外挂载荷的空间条件和外挂灵活性有明显的提高,而替代AL-31FN的新发动机所增加的推力也可以部分弥补改进所造成的影响。
多用途作战能力的发展前景
中国的空中力量已经逐步成为攻防一体化的现代化空中打击力量,多用途战斗机也开始逐渐取代早期的战斗机和战斗轰炸机,国内战斗机也开始采用与国外相同的多用途和多功能的设计思想。歼-10在有效载荷和外挂设置方面能够感受到多功能战斗机的基础,歼-10的现有外挂条件虽然可以达到与法国"幻影"2000类似的标准,但是相对同类型的F-16比较却存在有外挂灵活性差和载荷不足的问题,仍然还没有摆脱大后掠角三角翼战斗机在外挂形式上固有的缺陷。
根据歼-10粗壮的机身和大面积机翼估算的机内载油量约在3吨左右,对应的转场航程和作战半径应该在3500千米和1100千米左右,因此歼-10在执行半径较大的作战任务时要挂载副油箱来提高航程。歼-10的航程和作战半径指标与"幻影"2000和F-16C/D基本相当,对于担负国土防空或争夺制空权任务来说应该是完全够用的,但是要想满足现代化战斗机多用途对载荷和航程性能的平衡要求则还存在不足,尤其是外挂副油箱和机载武器载荷方面存在的矛盾更是需要解决。

歼-10战斗机在设计上较好的平衡了亚、跨音速格斗和超音速拦截的性能要求,因此在空战性能方面歼-10单纯比较飞机的综合性能相当于"幻影"2000和40/42批次的F-16C,但是在执行对地攻击任务和扩展使用范围的能力和潜力方面,歼-10只与"幻影"2000相当而与40/42批次的F-16C有一定的差距。歼-10在多用途能力上存在的问题主要集中在外挂点设置不合理和外挂载荷条件受限,外挂点不合理是因为歼-10机身侧下方和外翼挂点载荷低,而且这几个位置上的六个挂点的外挂物尺寸受限较大。法国设计的"幻影"2000-5在机身挂架形式上与歼-10基本相同,但是这几个挂点却可以挂载体积较小的MICA和300千克以下的常规炸弹/吊舱,能够在机身挂载4枚MICA的"幻影"2000-5得以解放机翼挂架。歼-10同样位置的挂点也可以挂载类似的炸弹/吊舱,但是国内现有体积较大的PL-11和SD-10中距空空导弹却无法使用这几个挂架,因此在执行作战任务时外挂武器将集中在机翼下的外挂架中,机载武器的条件导致歼-10外挂点数量多的优势难以体现。

歼-10机翼下外挂点的数量比"幻影"2000要多最外侧的一对,但是与"幻影"2000同样没有翼尖挂梁的歼-10在机翼外挂条件上却存在明显的缺陷,首先就是大后掠角正三角机翼外侧轴向距离过小,因此歼-10机翼最外侧挂点的轴向空间有限导致外挂物过于突出在机翼前,这样不但影响机翼挂梁和外挂物的强度也限制了机翼外侧挂点的外挂载荷。另外就是在单侧机翼有限的展向距离上布置三个外挂点的挂梁间距较小,这样就使机翼挂点上内侧挂架才能够挂载大尺寸外挂物,而外侧的两个挂点之间距离小的问题对外挂载荷的尺寸有比较大的限制,这样的外挂条件虽然并不影响飞机执行对空作战任务时的外挂条件,但是对于需要挂载各种导弹/炸弹进行对地攻击的多用途战斗机则有所不足,尤其是歼-10通常需要用机翼挂点挂载副油箱时更容易出现外挂点数量不足的问题。

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。歼-10的改进型如果将机翼挂点增加到四个将使歼-10的外挂灵活性得到明显的提高,如歼-10在机翼挂架上挂载副油箱和自卫空空导弹的情况下,仍然可以留出机翼中央和新增的两个挂架来挂载机载武器。歼-10目前存在的问题是机身挂架缺乏类似EF2000那样挂载中距空空导弹的能力,因此要使歼-10挂载雷达制导空空导弹就必须占用机翼挂点。
中国空空导弹科研单位如果不发展类似MICA或"德比"的小型中距导弹,那么SD-10这样规格的导弹想挂在歼-10机身外侧挂架是非常困难的,而将机身侧方挂架改为两个却削弱了挂载吊舱和武器的灵活性。外挂条件的限制使歼-10在外挂条件上无法与EF2000和"阵风"相比较,是如果将外挂架的数量增加到13(增加两个机翼下挂架)~15个(增加翼尖挂梁)也可以明显改善歼-10的多用途能力。歼-10的改进型假设可以采用DSI进气道并部分降低对超音速性的要求,那么还可以通过降低机翼前缘后掠角的方法加装翼尖挂架并增加机翼面积,使歼-10在外挂载荷条件和挂载灵活性上提高到接近F-16C的标准。法国的"阵风"和欧洲良好的EF2000都是与歼-10类似的三角翼战斗机, EF2000的气动设计和外挂条件在对空作战方面有所优势,但是"阵风"合理的外挂条件和大载荷的优势却在多用途能力上超越了EF2000,歼-10与"阵风"和EF2000外挂条件上最大的差距就是机身挂架无法挂载中距空空导弹。

歼-10的机载火控系统和武器品种的改进是与外挂条件改进相适应的,缺乏多功能火控系统和有的适当的机载武器就无法发展多用途战斗机,而战斗机没有足够的外挂条件那么再好的火控和武器也难以有效发挥作用。歼-10作为采用单发动机的中型先进战斗机的基础条件是比较好的,但是中国航空兵目前不但需要更新的装备规模非常庞大,而且不同部队在战斗中所需要担负的不同任务对飞机的性能侧重也有不同的要求。中国空军和海军航空兵部队现在需要替换的装备数量和类型非常多,想要让歼-10改进型全面满足所需要的所有任务要求是不可能的,而且飞行员的训练和作战部队的组织也不适合全面采用多功能战斗机。

装备完全意义上的多用途战斗机是世界各国空军不变的追求,但是目前的技术条件虽然可以让战斗机获得不同作战条件的基础能力和性能指标,但是国外与歼-10技术水平类似的各型号的改进方法和技术特点来看,无论是F-16C/D、F/A-18C/D/E/F还是"幻影"2000都在设计上有所侧重,而国内在机载火控多功能系统、机载武器类型和指挥协调方面,短时间内仍然无法在技术和训练上满足全面装备和使用多功能战斗机的要求。歼-10的改进发展应该采用类似于法国"幻影"2000战斗机的思想,采用"一机多型"的方法发展不同侧重的机型满足不同的使用要求,如超音速性能好的歼-10可以装备战斗机部队用于对空作战,采用DSI和改善外挂条件的改进型则可以用来作为偏重攻击的战斗机使用,不同型号的歼-10根据装备不同分别完成各自的作战任务,而在必要时又可以依靠各自较好的多用途能力呼吸补充和配合作战,在装备条件和生产、维护成本上满足中国航空兵大规模和高效率的要求。
生产性能方面的改进方向
现代化战斗机采用复合材料减轻结构重量是普遍采用的措施,国内近年来在航空复合材料的技术和工艺方面发展很快,复合材料的使用范围已经达到可实用的整体机翼蒙皮和其他大型构件。歼-10通过改善飞机结构设计减轻结构件重量和改善生产能力的发展潜力非常大,尤其是在中国航空制造工艺和材料技术迅速发展的现在,通过对早期设计的完善了提高可以大幅度改进现有飞机的综合性能。歼-10的结构设计和材料选择方面与国外三代早期战斗机的标准基本相当,复合材料和钛合金材料的用量低于国外上世纪末期飞机的标准,而且在整体结构设计方面的技术进步也存在飞机减重和简化结构的条件。

歼-10的复合材料应用范围与国外先进战斗机的差距很大,即使和国内现有高性能战斗机相比也显得略有不足,这也意味着歼-10在结构设计和材料选择上还有很大的改进空间。歼-10增大复合材料的应用范围不但能够通过减轻结构重量来改善性能,复合材料的工艺优势还可以提高歼-10大量曲面结构的生产性,在提高飞行性能的同时还可以通过生产工艺上的改进来增加产量和降低成本。歼-10机翼的是制造飞机结构中比较复杂和工艺难度较大的部分,如果在改进中能够采用国内已经完成应用试验的带整体油箱的复合材料机翼,那么在降低结构重量、减少零件与标准件数量和加工工时的同时,采用整体结构油箱的"湿"机翼还能够增加歼-10的内部载油量。

现代化航空技术的发展为飞机简化结构和减轻结构重量提供了新的机会,如美国F-16战斗机的基本设计上上世纪70年代初期的标准,但是在最近生产的新批次F-16战斗机的制造过程中,通过在原始设计上采用大规格整体锻件和高速加工技术显著简化了飞机的制造工时和成本,如前机身座舱和机头件的隔框采用整体毛坯高速加工成型后,零件和工具的数量各由早期设计的46件和77件减少到各1件,原始设计中所需要的483件紧固件在新部件上完全取消,生产和装配工时与结构重量也由96.9小时和7.4千克减少到22.5小时和6.2千克。歼-10的基本制造技术、工艺和选择的材料标准与J-8II这型二代机的差别并不大,如果能够利用目前我国已经掌握的新工艺、新设备和材料技术上的进步,那么在对飞机结构不进行大改进的情况下完全有条件把歼-10的基本空重控制在不超过9吨,减轻飞机的基本重量和简化结构后的歼-10更加能够发挥FWS-10增大推力的效果。
中国航空制造方面一直存在有材料性能差和工艺水平不高的缺陷,这些与基础工业直接联系的问题在短时间内并不能完全得到解决,歼-10在飞机的材料和部分关键件的获得上还需要依靠进口供应,而国内工业制造能力上存在的缺陷也限制了歼-10结构设计发展的条件。中国航空工业但是如果利用国内现有条件加大技术成果向生产力方面的转化速度,利用新设备、新技术和新工艺保证实现歼-10的材料全面国产化的可能的,随着先进复合材料生产工艺的发展和大型承力结构件毛坯锻造设备的投产,歼-10在提高设计与加工能力的同时还有降低成本的空间,更重要的是保证歼-10成为真正能够由中国本身独立生产并发展完善的现代化战斗机。国内先进飞机结构材料技术经过近20年的发展已经得到了很大的提高,钛合金和复合材料的加工工艺问题基本已经解决,而且在技术发展过程中也取得了很多有应用价值的新成果和新发现,已经能够在不对整体设计进行大调整的情况下提高歼-10综合性能和战斗力,而在歼-10上所进行的全部改进都可以促进更先进的第四代战斗机的发展。个人认为这是篇忽悠文,请坛子里的大大们批一批。

26号下午一点左右试飞落地,之前晒了几天太阳,现在终于展翅飞天。据说新歼十B采用了DSI进气道、垂尾电子舱、台风机翼、红外侦搜系统、无源相控阵。
从航空技术发展试分析歼-10的后续改进方向
歼-10的公开和随后展现出的强大战斗力改变了国际上对中国航空技术水平的传统认识,正是这种飞机的出现使中国进入到能够独立研制第三代战斗机国家之列,而歼-10的批量装备带给国人振奋的同时也给各种对手以很大的震撼。
歼-10的现状和改进需求
歼-10战斗机是中国航空工业自行发展的世界第三代水平的先进战斗机,本世纪初期开始批量生产歼-10不但提高了中国空军的装备水平,而且从基础上为中国的航空工业建立起了系统化的先进战斗机设计经验。歼-10的研制成功和装备确实给中国的航空兵和航空工业带来了新的进步,但是歼-10出现的时候国外装备的三代战斗机早期型号已经处于退役状态,目前作为主力的第三代战斗机大都是经过现代化改进的改进型。歼-10要想在现代化高技术战争中具备与强大对手对抗的战斗力,那么必须在现有型号的基础上开发综合战斗力更加强大的改进型,而歼-10的改进在中国航空工业技术水平快速发展和国防压力不断增加的现在,也已经成为了在技术上和装备上都必须得到重视的关键发展项目。
气动布局方面的改进
航空技术的长期发展积累和基础科研条件是现代化战斗机设计先进性的保障,美国在70年代设计的F-16战斗机经过长达30余年的发展后仍然没有过时,F/A-18、F-15E/K和SU-27也都是第三代战斗机设计的经典和长青树,国外三代战斗机在整体气动布局和结构设计上的延续说明其在基础设计上具有很大的发展潜力。歼-10战斗机的气动设计基本达到了国外上世纪80年代初期的平均水平,虽然歼-10的气动设计放到国内来说确实是个了不起的进步,但是在15年前就已经基本确定的气动布局设计并没有达到真正完善的程度,很多当初设计时因为经验和条件限制所存在的缺陷还没有解决。中国近年来在航空技术上取得的收益已经克服了原有的很多技术瓶颈,歼-10改进设计中可以利用近年来完成的新技术来改善原始设计,通过新技术和新成果的采用来提高飞机的综合气动性能和发展潜力。
歼-10的气动设计代表着中国航空工业上世纪90年代初期的先进水平,但是目前看歼-10的整体气动设计还存在很多求稳保守的方面,尤其是传统的国土防空思想在飞机气动设计上的影响仍然存在,这就使歼-10目前的设计在气动与结构上还存在改进提高的很大空间。歼-10改进中的气动修形应集中重点来提高飞机气动和战术水平,通过对气动设计进行修整后的增升减阻来提高飞行性能和巡航经济性,通过改进的气动设计来降低歼-10正面的雷达反射面积,解决目前歼-10在雷达信号强度上略超过国外同规格战斗机的问题。

降低雷达反射面积是现代化战斗机提高战场生存能力和获得空战主动权的方法之一,作为在设计上没有考虑到隐身要求的第三代战斗机,歼-10的基础设计上存在很多难以彻底解决的强反射源。歼-10机身正面的主要雷达反射位置集中在可动前翼和矩形进气道,采用鸭式气动布局的歼-10想要改变前翼的位置和形状是非常困难的,但是通过必要的技术手段却可以削弱进气道的雷达反射强度,目前已经被应用于FC-1的是DSI进气道就是较为有效又比较可靠的方法。

FC-1第4号原型机开始应用与美国F-35类似的DSI无附面层隔道式进气道,应用DSI进气道的FC-1在性能上比早先的原型机有一定的提高,尤其是在减阻和减重方面的获得的收益更是促进FC-1飞行性能发展的关键。歼-10的设计中采用了速度适应范围较大的矩形多波系可调节机腹进气道,现有的进气道虽然在技术上完全能够满足歼-10战斗机所需要担负的作战任务,但是矩形进气道在阻力和结构重量方面确实在同类型飞机中显得过高。歼-10目前存在的结构重量大的问题也是影响飞行性能的主要因素之一,如果歼-10能够在改进设计中适当降低对飞机超音速飞行性能的要求,将飞机的最大飞行速度降低到M1.8就可以用DSI进气道替代现用的矩形进气道。DSI进气道设计的主要优势就是简化结构和降低飞机的结构重量,歼-10采用DSI进气道的效果如果是按照FC-1的标准来估算,那么可以初步判断出在结构方面能够降低重量约70千克左右,而且还能够使进气道的安装更加简单和更容易与前机身融合,为进气道下侧方的外挂点的挂物提供更加良好的尺寸空间。

上世纪80年代中期确定初步设计要求的歼-10还保留传统防空战斗机的特点,在现代化战斗机开始强调多用途和多功能的情况下,歼-10在进行气动与结构调整的同时改善外挂条件,是在技术改进过程中提高歼-10多用途能力和扩展飞机应用范围的有效方法。歼-10在外挂条件上存在的问题首先就是用常规挂架携带的外挂物阻力较大,因此在改进设计中应该综合利用气动修形和弹射挂梁的方法,尽可能保证外挂物接近机身形成气动干扰和阻力最小的保形外挂,并且在减少外挂阻力的同时改善外挂点的空间条件以放宽对外挂物的尺寸限制。

歼-10的燃料系统采用了常规的内部载油和外挂副油箱组合的方式,这样的燃料系统中副油箱需要占据飞机的外挂点来保证燃料携带量。歼-10在设计上是采用单发动机的全天候超音速战斗机,中国早期战斗机设计思想和技术条件限制了歼-10的机载燃料相对不足,目前歼-10的机内载油量处于歼-7E和歼-8II之间,虽然涡扇动力系统提高了歼-10的巡逻经济性和作战半径,但是机内载油不足的问题在对地攻击和远程作战中却无法摆脱对副油箱的依赖,机翼下位置最好的两个挂点挂载副油箱对歼-10的载弹量和战斗力都带来了不利的影响。
国外目前在先进战斗机的改进设计上已经开始大规模应用保形油箱,F-15、F-16、"阵风"和EF2000都已经具备使用机身保形油箱的能力,尤其以"阵风"和EF2000使用的机身保形油箱对歼-10最具有参考价值。歼-10如果能够在机身侧上方两侧各安装一组保形油箱,按照国外类似装备的标准估算可以增加燃料载荷约1300~1400千克。歼-10采用机身保形油箱的燃料载荷虽然略少于机翼外挂副油箱,但是保形油箱阻力小的优点在综合效能方面并不比常规副油箱差,而且使用保形油箱后空出的2个机翼挂架能够增加约2000千克的有效载荷或2枚战术导弹。歼-10增加机身保形油箱后对提高载荷和增强多用途能力都有很大的帮助,只要歼-10能够基本上解决目前暂时存在的整机推重比不足的缺陷,那么增加机身保形油箱后将不会明显影响飞行性能和对空作战能力。
歼-10在机翼设计上采用了带复合弯扭的大后掠角正三角翼型机翼,这种与J-8II和"幻影"2000类似的翼形是为了提高飞机的速度性能,比较适合追求超音速拦截性能和发动机推力相对不足的条件。采用大后掠角的三角翼确实适合高速飞机的气动要求,但是因为三角翼外翼段的弦长较小和升力贡献较少,所以近几十年里发展的三角翼战斗机大都采用外翼切尖的翼形。取消外翼气动贡献有限的部分并适当降低机翼前缘的后掠角度,获得的收获是可以在机翼外侧安装导弹发射架的滑轨或吊舱,等于是在机翼上增加了一个不占用翼下空间的有效挂点。目前国外装备的F-16、"狮"、JAS-39、EF2000和"阵风"都采用了切尖三角翼,而这些战斗机全都是性能较为平衡的先进多用途战斗机。歼-10现在使用的机翼外翼的弦长较小的问题非常明显,从图片上可以看到机翼最外侧的外挂导弹前端明显探出机翼前方,外挂架和载荷的重量对机翼挂点的结构强度要求较高。歼-10如果在改进中适当降低机翼前缘后掠角以提高翼端弦长并增加翼尖挂架,那么飞机本身的高速性能虽然比现在的翼形要有所降低,但是却可以使歼-10外挂载荷的空间条件和外挂灵活性有明显的提高,而替代AL-31FN的新发动机所增加的推力也可以部分弥补改进所造成的影响。
多用途作战能力的发展前景
中国的空中力量已经逐步成为攻防一体化的现代化空中打击力量,多用途战斗机也开始逐渐取代早期的战斗机和战斗轰炸机,国内战斗机也开始采用与国外相同的多用途和多功能的设计思想。歼-10在有效载荷和外挂设置方面能够感受到多功能战斗机的基础,歼-10的现有外挂条件虽然可以达到与法国"幻影"2000类似的标准,但是相对同类型的F-16比较却存在有外挂灵活性差和载荷不足的问题,仍然还没有摆脱大后掠角三角翼战斗机在外挂形式上固有的缺陷。
根据歼-10粗壮的机身和大面积机翼估算的机内载油量约在3吨左右,对应的转场航程和作战半径应该在3500千米和1100千米左右,因此歼-10在执行半径较大的作战任务时要挂载副油箱来提高航程。歼-10的航程和作战半径指标与"幻影"2000和F-16C/D基本相当,对于担负国土防空或争夺制空权任务来说应该是完全够用的,但是要想满足现代化战斗机多用途对载荷和航程性能的平衡要求则还存在不足,尤其是外挂副油箱和机载武器载荷方面存在的矛盾更是需要解决。

歼-10战斗机在设计上较好的平衡了亚、跨音速格斗和超音速拦截的性能要求,因此在空战性能方面歼-10单纯比较飞机的综合性能相当于"幻影"2000和40/42批次的F-16C,但是在执行对地攻击任务和扩展使用范围的能力和潜力方面,歼-10只与"幻影"2000相当而与40/42批次的F-16C有一定的差距。歼-10在多用途能力上存在的问题主要集中在外挂点设置不合理和外挂载荷条件受限,外挂点不合理是因为歼-10机身侧下方和外翼挂点载荷低,而且这几个位置上的六个挂点的外挂物尺寸受限较大。法国设计的"幻影"2000-5在机身挂架形式上与歼-10基本相同,但是这几个挂点却可以挂载体积较小的MICA和300千克以下的常规炸弹/吊舱,能够在机身挂载4枚MICA的"幻影"2000-5得以解放机翼挂架。歼-10同样位置的挂点也可以挂载类似的炸弹/吊舱,但是国内现有体积较大的PL-11和SD-10中距空空导弹却无法使用这几个挂架,因此在执行作战任务时外挂武器将集中在机翼下的外挂架中,机载武器的条件导致歼-10外挂点数量多的优势难以体现。

歼-10机翼下外挂点的数量比"幻影"2000要多最外侧的一对,但是与"幻影"2000同样没有翼尖挂梁的歼-10在机翼外挂条件上却存在明显的缺陷,首先就是大后掠角正三角机翼外侧轴向距离过小,因此歼-10机翼最外侧挂点的轴向空间有限导致外挂物过于突出在机翼前,这样不但影响机翼挂梁和外挂物的强度也限制了机翼外侧挂点的外挂载荷。另外就是在单侧机翼有限的展向距离上布置三个外挂点的挂梁间距较小,这样就使机翼挂点上内侧挂架才能够挂载大尺寸外挂物,而外侧的两个挂点之间距离小的问题对外挂载荷的尺寸有比较大的限制,这样的外挂条件虽然并不影响飞机执行对空作战任务时的外挂条件,但是对于需要挂载各种导弹/炸弹进行对地攻击的多用途战斗机则有所不足,尤其是歼-10通常需要用机翼挂点挂载副油箱时更容易出现外挂点数量不足的问题。

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。歼-10的改进型如果将机翼挂点增加到四个将使歼-10的外挂灵活性得到明显的提高,如歼-10在机翼挂架上挂载副油箱和自卫空空导弹的情况下,仍然可以留出机翼中央和新增的两个挂架来挂载机载武器。歼-10目前存在的问题是机身挂架缺乏类似EF2000那样挂载中距空空导弹的能力,因此要使歼-10挂载雷达制导空空导弹就必须占用机翼挂点。
中国空空导弹科研单位如果不发展类似MICA或"德比"的小型中距导弹,那么SD-10这样规格的导弹想挂在歼-10机身外侧挂架是非常困难的,而将机身侧方挂架改为两个却削弱了挂载吊舱和武器的灵活性。外挂条件的限制使歼-10在外挂条件上无法与EF2000和"阵风"相比较,是如果将外挂架的数量增加到13(增加两个机翼下挂架)~15个(增加翼尖挂梁)也可以明显改善歼-10的多用途能力。歼-10的改进型假设可以采用DSI进气道并部分降低对超音速性的要求,那么还可以通过降低机翼前缘后掠角的方法加装翼尖挂架并增加机翼面积,使歼-10在外挂载荷条件和挂载灵活性上提高到接近F-16C的标准。法国的"阵风"和欧洲良好的EF2000都是与歼-10类似的三角翼战斗机, EF2000的气动设计和外挂条件在对空作战方面有所优势,但是"阵风"合理的外挂条件和大载荷的优势却在多用途能力上超越了EF2000,歼-10与"阵风"和EF2000外挂条件上最大的差距就是机身挂架无法挂载中距空空导弹。

歼-10的机载火控系统和武器品种的改进是与外挂条件改进相适应的,缺乏多功能火控系统和有的适当的机载武器就无法发展多用途战斗机,而战斗机没有足够的外挂条件那么再好的火控和武器也难以有效发挥作用。歼-10作为采用单发动机的中型先进战斗机的基础条件是比较好的,但是中国航空兵目前不但需要更新的装备规模非常庞大,而且不同部队在战斗中所需要担负的不同任务对飞机的性能侧重也有不同的要求。中国空军和海军航空兵部队现在需要替换的装备数量和类型非常多,想要让歼-10改进型全面满足所需要的所有任务要求是不可能的,而且飞行员的训练和作战部队的组织也不适合全面采用多功能战斗机。

装备完全意义上的多用途战斗机是世界各国空军不变的追求,但是目前的技术条件虽然可以让战斗机获得不同作战条件的基础能力和性能指标,但是国外与歼-10技术水平类似的各型号的改进方法和技术特点来看,无论是F-16C/D、F/A-18C/D/E/F还是"幻影"2000都在设计上有所侧重,而国内在机载火控多功能系统、机载武器类型和指挥协调方面,短时间内仍然无法在技术和训练上满足全面装备和使用多功能战斗机的要求。歼-10的改进发展应该采用类似于法国"幻影"2000战斗机的思想,采用"一机多型"的方法发展不同侧重的机型满足不同的使用要求,如超音速性能好的歼-10可以装备战斗机部队用于对空作战,采用DSI和改善外挂条件的改进型则可以用来作为偏重攻击的战斗机使用,不同型号的歼-10根据装备不同分别完成各自的作战任务,而在必要时又可以依靠各自较好的多用途能力呼吸补充和配合作战,在装备条件和生产、维护成本上满足中国航空兵大规模和高效率的要求。
生产性能方面的改进方向
现代化战斗机采用复合材料减轻结构重量是普遍采用的措施,国内近年来在航空复合材料的技术和工艺方面发展很快,复合材料的使用范围已经达到可实用的整体机翼蒙皮和其他大型构件。歼-10通过改善飞机结构设计减轻结构件重量和改善生产能力的发展潜力非常大,尤其是在中国航空制造工艺和材料技术迅速发展的现在,通过对早期设计的完善了提高可以大幅度改进现有飞机的综合性能。歼-10的结构设计和材料选择方面与国外三代早期战斗机的标准基本相当,复合材料和钛合金材料的用量低于国外上世纪末期飞机的标准,而且在整体结构设计方面的技术进步也存在飞机减重和简化结构的条件。

歼-10的复合材料应用范围与国外先进战斗机的差距很大,即使和国内现有高性能战斗机相比也显得略有不足,这也意味着歼-10在结构设计和材料选择上还有很大的改进空间。歼-10增大复合材料的应用范围不但能够通过减轻结构重量来改善性能,复合材料的工艺优势还可以提高歼-10大量曲面结构的生产性,在提高飞行性能的同时还可以通过生产工艺上的改进来增加产量和降低成本。歼-10机翼的是制造飞机结构中比较复杂和工艺难度较大的部分,如果在改进中能够采用国内已经完成应用试验的带整体油箱的复合材料机翼,那么在降低结构重量、减少零件与标准件数量和加工工时的同时,采用整体结构油箱的"湿"机翼还能够增加歼-10的内部载油量。

现代化航空技术的发展为飞机简化结构和减轻结构重量提供了新的机会,如美国F-16战斗机的基本设计上上世纪70年代初期的标准,但是在最近生产的新批次F-16战斗机的制造过程中,通过在原始设计上采用大规格整体锻件和高速加工技术显著简化了飞机的制造工时和成本,如前机身座舱和机头件的隔框采用整体毛坯高速加工成型后,零件和工具的数量各由早期设计的46件和77件减少到各1件,原始设计中所需要的483件紧固件在新部件上完全取消,生产和装配工时与结构重量也由96.9小时和7.4千克减少到22.5小时和6.2千克。歼-10的基本制造技术、工艺和选择的材料标准与J-8II这型二代机的差别并不大,如果能够利用目前我国已经掌握的新工艺、新设备和材料技术上的进步,那么在对飞机结构不进行大改进的情况下完全有条件把歼-10的基本空重控制在不超过9吨,减轻飞机的基本重量和简化结构后的歼-10更加能够发挥FWS-10增大推力的效果。
中国航空制造方面一直存在有材料性能差和工艺水平不高的缺陷,这些与基础工业直接联系的问题在短时间内并不能完全得到解决,歼-10在飞机的材料和部分关键件的获得上还需要依靠进口供应,而国内工业制造能力上存在的缺陷也限制了歼-10结构设计发展的条件。中国航空工业但是如果利用国内现有条件加大技术成果向生产力方面的转化速度,利用新设备、新技术和新工艺保证实现歼-10的材料全面国产化的可能的,随着先进复合材料生产工艺的发展和大型承力结构件毛坯锻造设备的投产,歼-10在提高设计与加工能力的同时还有降低成本的空间,更重要的是保证歼-10成为真正能够由中国本身独立生产并发展完善的现代化战斗机。国内先进飞机结构材料技术经过近20年的发展已经得到了很大的提高,钛合金和复合材料的加工工艺问题基本已经解决,而且在技术发展过程中也取得了很多有应用价值的新成果和新发现,已经能够在不对整体设计进行大调整的情况下提高歼-10综合性能和战斗力,而在歼-10上所进行的全部改进都可以促进更先进的第四代战斗机的发展。
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老兄,Lizyu要找你谈话了!:D :D
LZ难道不知道这么重大的消息,:L
唉,又是意Y!