美智库:面对中俄五代机竞争 美应研发六代机
2008年01月25日 07:47环球网 】 【打印共有评论0

美国大片《绝密飞行》中展示的两种未来战机之二

美国大片《绝密飞行》中展示的两种未来战机之二

美国大片《绝密飞行》中展示的两种未来战机之二

根据目前透露的信息,由沈飞研制的中国下一代战机更接近于美国当年四代机竞争选型的落选者YF-23,但是加了鸭翼

这是公开媒体透露的一张早期气动加热计算模拟图(来源:一航集团主办的《国际航空》杂志)

中国下一代战机和YF-23最具特色的设计都是外倾的 V 形全动尾翼,取代了垂直尾翼+水平尾翼的传统结构。不过YF-23采用了大幅度尾翼外偏的设计,以确保隐身能力,但相应的尾翼效率也降低了。相比之下,中国下一代战机采用小幅度外倾设计,处于隐身要求的下限,是综合权衡了隐身和机动能力的结果。

全动 V 形尾翼的设计对于改善飞机隐身特性是极为有利的。而且由于减少了操纵面和相应的控制机构,也有助于飞机减轻重量和减小阻力。但除了操纵面负荷问题外,这种设计必然面临的一个考验就是飞控系统的复杂化。

V 形尾翼的偏转控制是相当复杂的,一物多用的设计必然会加大飞控系统的复杂程度和研制风险。而飞控软件的编制恰恰是飞控系统设计难点之一。自电传飞控系统应用到第三代战斗机以来,大多数一流战机都在这上面栽过跟头。YF-23没有得到保守的美国空军的青睐,其中一个重要原因也正是如此。

不过,中国歼-10飞机研制试飞创下了“0坠毁”的第三代战机研制奇迹,有理由相信中国航空科技人员的飞控软件的编写水平已用足够的能力去应对这一挑战。

YF-23模型,YF-23在美国空军的招标竞争中输给YF-22,并非不够先进,而是某些部分在当时来说过于超前而有风险

中国下一代战机

如果采用V 形尾翼的飞机又采用了推力矢量发动机,以上一系列问题可能会得到缓解,对改善机动性和敏捷性也有好处。

但YF-23并没有采用推力矢量发动机,一是当时美国的推力矢量发动机也没有完全成熟,采用会进一步增大研制风险,二是其设计思想过度追求隐身能力。YF-23的上置式沟槽式尾喷口源自 B-2 的后机身设计,可以减小飞机的后向雷达反射截面积和提高红外隐身能力。这种设计对于轰炸机是合适的,对战斗机则不一定了。上置式沟槽式尾喷口也使得发动机喷管无法矢量偏转。

目前来看,俄罗斯的AL-41推力矢量发动机已经基本成熟,如果中国下一代战机能采用俄制或者国产大推力推力矢量发动机的话,会实现隐身能力、机动性和敏捷性的协调统一。从图中看,中国下一代战机的尾部已经预留了推力矢量发动机尾喷口机动的空间。

 

中国下一代战机是一款务实的设计方案,以突出空战性能为主

YF-23则相当前卫

网友绘制的沈阳飞机研究所(601所)第四代战斗机方案接近F-23,但是使用已经在歼-10战机上获得验证的鸭式布局,而且主翼选型也没有采用隐身效果最好的菱形机翼,而是普通、但是机动性能更好的后掠梯形机翼。这样可以提高机动能力,在隐身要求和气动性能上取得平衡。

另外机翼体积也有所缩减,机翼主油箱容积相应减少。因为考虑到隐身问题,下一代飞机作战时大多不能外挂副油箱,所有燃油必须由机内油箱装载。对于担当“世界警察”全球干预的美国来说,战斗机的跨战区航程要求比较高;而对以国土防空和周边作战的中国空军而言,就没有必要追求特别大的航程。这样的选择是可以接受的。


F-22战机

两相对比,中国下一代战机的机身长度明显长于F-22,这意味着即使在飞机最大横截面积相当的情况下,中国下一代战机可以获得更平滑的横截面积分布及变化率,也就意味着更小的跨、超音速阻力。不难看出,中国下一代战机选择了超音速性能,显然是体现了高速出击高速拦截的理念。

在总体外观,中国下一代战机和YF-23非常类似,机身初看上去就像把前机身和两个分离的发动机舱直接嵌到一个整体机翼上一样。

前机身内主要设置雷达舱、座舱、前起落架舱、航电设备舱和导弹舱。前机身前段横截面近似一个上下对称的圆角六边形,然后逐步过渡到圆形横截面,最后在机身中段与机翼完全融合。

后面的进气道和发动机舱部分,其横截面仍是梯形,并以非常平滑的曲线过渡到机翼或后机身,这种方案有助于减小阻力,也是很好的隐身设计。

尾翼采用宽间距布置,避开了机身有害涡流,而充分利用了鸭翼有益涡流,因此改善了剧烈机动状态下俯仰、滚转和偏航控制。

YF-23的发动机进气口位于机身外侧、机翼根部,类似苏-27 的设计

网友绘制的沈飞第四代战斗机想象图,使用和歼-10一样的机腹进气方案,采用S形进气道的隐身设计,由于进气口靠近机身前缘,再加上机头部分的精心设计,附面层厚度不大,因此不再像歼-10需要采用复杂的附面层分离板,极大地减小了雷达反射特征。

YF-23是一种带有科幻色彩的迷人战机

YF-23试飞


美军的F-22

更为先进的YF-23方案被F-22击败,主要是美国空军的保守策略所致。而处于跨越式发展的中国空军和航空工业,势必要在综合总结F-22、F-23和俄罗斯1.44特点的基础上,研制自己更加先进的下一代战机。

(继续阅读第11页) 

实际上,提前透露模型方案在中国上一代战斗机研制时就有先例。这张李鹏总理于1991年听取航空航天部部长林宗棠汇报歼-10早期型方案的照片,90年代中期就刊登在公开出版的书籍上.

正式亮相的歼-10除进气口变化外,基本与模型相同

2005年底,上级领导视察沈飞,左下角即为新型战机模型(来源:国防科工委网站)

YF-23

又一张透露的沈阳飞机研究所下一代战机方案

YF-23

网友绘制的成飞第四代战斗机想象图,在歼-10的气动外形基础上改进而来

  这精心制作的一系列CG图片甚至欺骗了众多国际军事媒体,但是不远的将来,3维模型将会成为现实。

网友绘制的成都飞机研究所(611所)第四代战斗机想象图,在歼-10的气动外形基础上放大、进行隐身化改造而成

俄罗斯米格设计局的1.44试验机,是从苏联时代就开始的下一代战机原型机,目前该方案似乎已被放弃

图片说明:俄军第五代战机T-50方案空中巡航想像图

资料图:俄罗斯米格设计局第五代战机设计草图


F-22的头部特写


美军明年将展开F-22之间的空战演习


F-22的机舱


F-22空中加油

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作者: 张加军   编辑: 胡楠
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