wusy 2009-12-25 15:18
关于歼10战机性能较全较专业的解析
歼十诞生之前
十年浩劫后的中国航空工业已经远远落后于航空发达国家,没有了苏联的援助,再加上文化大革命的极度破坏,让本来就根基浅薄的中国航空工业变得愈加羸弱。歼-8自1969年首飞后,直到1979年才完成定型。同期开始研制的歼-9经过多次方案变动,终因设计指标过高,在国民经济调整时期下马了。歼-13也没能避免同样的结局。即使是早已引进生产的歼-6、歼-7,也因为文革时期的混乱局面,使得它们的装备数量和质量都不能令人满意。
与此同时,苏联正屯重兵于中苏边境,显出蠢蠢欲动之势,苏军拥有大量诸如米格-21、米格-23的前线战斗机,性能更好的第三代战机(苏联称为第四代)的开发已接近尾声,再加上苏-24、图-22这些突防能力出众的战斗轰炸机和轰炸机,如果当时战争爆发,以当时只有少量歼-7甲,歼-5,歼-6仍在充当主力的中国空军,恐怕难以抵挡苏军凌厉的攻势。
鉴于这种局面,八十年代初,中国航空工业重新制定了“更新一代,研制一代,预研一代”的方针,即用较先进的歼-7、歼-8替代部分老式战机;研制歼-7、歼-8的后继改进型;以米格-29、苏-27为主要作战目标,预研能够满足2000年前后作战需要的先进战斗机。其中第三个目标就演化成了后来的歼-10。这样的一架新型战斗机需要先进空气动力设计、先进火控及航电设备、大推力涡扇发动机和先进空战兵器等多方面的有机结合,才有可能满足设计要求。让我们把目光重新聚焦到那段时光,看看中国的航空工业是否有这样的实力吧!
先进气动布局的研究是中国航空科研部门开展的最成功的一项研究,中国自行开发的第一种喷气式飞机——歼教1就跳出了“米格思路”,采用了在当时十分先进的两侧进气的气动布局。70年代初研制的歼-13在几乎完全与世隔绝的情况下,竟然与美国的F-16殊途同归,都采用了大边条翼+机腹进气的气动布局(歼-13有两种设计方案,另一种是大边条翼+两侧进气的布局)。当今盛行的鸭式布局更是受到了航空科研部门的青睐。鸭式布局,中国称为“抬式布局”,前者取其外形,后者源自其工作原理。早在1969年,这种气动布局就被提出,到1975年国家正式立项支持此项研究,其间科研人员运用遥控模型进行了大量的试验,取得了大量的实验数据和研究成果,让中国航空界对这种非常规气动布局的特性有了理性的认识,为后来在实际型号中的运用奠定了坚实的基础。后来成飞的歼-9就准备采用鸭式布局,可惜的是歼-9连原型机都没有造出来就下马了。中国第一种投入实用的鸭式布局战机的头衔就传给了一个新的希望——歼-10。
其他方面,中国的能力是实在不敢令人恭维。火控雷达方面,简直不能用落后来形容。1965年开始研制的中国第一台自行设计的机载雷达SL-4(204雷达)用了整整17年时间才研制成功,它采用单脉冲体制,不具备下视功能,也没有采用频率捷变和脉冲压缩技术,平面搜索距离仅28公里,技术水平相当有限。此时美国的战斗机上早已装备了AWG-9、APG-63、APG-65、APG-66等先进的脉冲多普勒雷达,最大搜索距离都超过了70公里,具有完善的空空、空地作战功能。80年代初,生产工厂在204雷达的基础发展了208雷达和232雷达,增大了雷达的作用距离,技术上采用了旋转调谐磁控管,以增加频率捷变能力,但仍不具备下视能力。另一方面,607所等科研单位也开始了机载脉冲多普勒雷达(PD)和机载动目标显示雷达(AMTI)的研制工作,由于经济上得不到支持,后者的研制工作没有继续下去,前者的研制工作也困难重重,进展也相当缓慢……从机载雷达者一斑,我们就可以窥得当时中国航空电子工业的全貌了。客观的讲,80年代初期,我们在这个领域落后世界先进水平至少20年,仅凭当时的科研实力根本无法生产与新歼设计指标相吻合的航电及火控设备。
再看发动机:当时中国空军最先进的喷气发动机还是涡喷7,(1987年12月12日,性能稍胜一筹的涡喷13才告定型)。涡喷7是为了配合米格-21的国产化工作而研制的,主要依靠中苏交恶前苏联提供的R11-F-300发动机资料仿制而成,1966年12月试制成功。它实现了中国航空发动机从单转子到双转子的跨越,与装备歼-6的涡喷-6相比,性能有很大提高,其改进型——涡喷7甲还采用了当时十分先进的空心涡轮叶片,算得上当时的一大技术突破。但是通过横向比较我们发现,涡喷7大大落后于当时典型的战斗机动力系统。甚至单纯的比较数据已经失去了意义,因为这根本就是代与代的差别。中国研制涡扇发动机起步并不晚,早在六十年代就通过在涡喷5上加装后风扇,研制出了涡扇5,推力较涡喷5提高超过40%,最终却因为没有装机对象等原因而终止研制。60年代中期开始研制的涡扇6,后期改进型的各项性能并不亚于同期研制的M-53,可就在它通过飞行前试车测试,准备进行飞行测试的时候,却随歼-9项目一起被砍,近20年的艰辛努力付诸东流,落后的科研体制不仅扼杀了一个先进的型号,也打击了广大科研人员的满腔热情!如果没有歼轰-7的研制,十余亿元换来的斯贝也许永远就被堆在了仓库,中国战斗机到现在装不上涡扇发动机!总的来说,在10号工程开始之时,中国已经初步具备了高性能涡扇发动机的研发能力,限于体制、资金、制造技术和研制周期等因素,这种能力在短期内还无法培育出具体的型号。
既有设计思想的原因,也受技术水平的限制,当时中国战斗机的挂载武器以空空导弹为主,也可以说只有霹雳-2。霹雳-2系随米格-21同时引进的K-13空空导弹的仿制品,1967年11月定型并投入生产,受到技术水平的限制,导弹的机动性、抗干扰能力都很差,且只能实现尾追攻击。70年代,有关部门开始着手对其进行改进,其间改进型号众多,比较成功的却只有霹雳-2乙一种,由于文化大革命的原因,当它通过定型之时,已是1981年10月了。稍后研制的霹雳-5同样受到了文化大革命的冲击,直到1986年9月才定型,性能已经落后。国外众多先进的第三代格斗弹已经问世,AIM-9L则早已名扬马岛和贝卡谷地战场。姑且不论空基精确制导武器,我们已经比别人落后了一截,反过来讲,没有强大对地、对海打击能力的空军又怎么立足于当今世界呢?
可见,我们与发达国家在大部分领域内都存在着明显的差距。不仅如此,我们的科研队伍,生产能力等等同样于发达国家相距甚远,据说歼-10的研制目标就是:“研制一架满足战技要求的飞机;造就一支高素质、高技术、跨世纪的航空科技队伍;建立一个具有研制先进歼击机能力的航空科研基地。”显然,后两者是前者的保证,而上述语句则显示领导部门希望通过新歼的研制来达到后两点目标,足见当时我们自己对能否研制成功这样一架高标准的新型战斗机也没有很大把握。但是在那样的交叉路口,我们必须做出自己的选择:一蹶不振或是重新腾飞。作为一个大国,我们必须拥有强大的航空工业,研制新歼困难重重,一万年也要研制出来!
雄狮之子?
由于中国航空工业长期落后的局面和客观存在的国产战斗机与国外先进战斗机的巨大差距,在一部分军迷心中蒙上了一层悲观的色彩,当他们听说或通过传媒看到歼-10的时候,马上就联想到了以色列“胎死腹中”的“雄狮”Lavi战斗机,进而得出了歼-10就是“雄狮”仿制版的论断(这其中也有西方和港台媒体的“功劳”)。实际上,这种论断的根据是十分脆弱的,稍加分析就可以推翻。歼-10在设计思想、作战用途和设计细节等方面都与“雄狮”有很大差别,具体的分析网上很多,读者也可以自己仔细比较,在此就不加赘述了。
如前文所述,以中国在八十年代初的水平,现在展现在我们眼前的歼-10只能是海市蜃楼,或许能不能成功地仿制“雄狮”还是个问题呢。不可否认,歼-10能够达到今天的水平,以色列确实提供了不少帮助,但中国也还不至于沦落到直接仿制一架不适合本国作战要求的战斗机的地步,况且,美国为“雄狮”的研制注入了大量的资金和技术,以此换来的成果流向中国是美国竭力反对的。同样不可否认的是,在某种意义上,反而是以美国为首的西方世界对歼-10,乃至中国航空工业的发展产生了更加深远的影响。
二十世纪八十年代前后,随着前苏联国力军力的迅速膨胀,其称霸野心也日益高涨,为了在远东制衡苏联,西方世界主动与中国修好,许多军事援助计划或者说军事合作计划便在这样的背景下展开。正是通过这样的机会,中国的航空工业接触到了西方先进的设计思想、技术标准以及生产制造体系,并深刻体验了西方先进航空技术的整体性、可发展性和前瞻性,实实在在地感受到了高度集成的综合航电火控系统、座舱显示系统、电传操纵系统的强大功能。尽管中国想得到的许多先进武器系统最终未能得到,但是这次千载难逢的机会使我们统一了认识:只有摆脱“苏联思路”的束缚,接纳西方的先进思想和技术,才能赶上战斗机发展的潮流。正因为如此,西方的标准得以贯穿歼-10研制过程的始终,许多在以前的国产战斗机和苏/俄制战斗机上从未有过的优良特性在歼-10身上显露了出来,不夸张的说,西方发达国家就是中国研制和生产先进战斗机的启蒙老师!
如果说与西方的交流给了我们思想上的启示的话,以色列的帮助则更加实际。美国等西方国家只会因为暂时的利益而忽略意识形态的差异和对中国强大的顾虑,潜意识中,他们还是对中国保持着戒心,即使在双方关系的“蜜月”期,中国得到的也仅仅是他们武库中的二、三流货色;犹太民族对中国有着相当的好感,双方又无实际的利益冲突,向中国提供武器,以色列获得的不只是市场份额和经济利益,与中国这样的大国保持良好的关系,对以色列来说也是大有裨益的。
中以在10号工程中的合作是双赢的。中途夭折的“雄狮”的生命从某种意义上说在歼-10身上得到了延续,这可以给以色列以心理上的安慰,十余年的努力至少可以在异地“开花结果”;精明的以色列人也因此得到了一定的经济回报,在歼-10的整个研发周期中,还会有无数的商机向以色列招手。中国则用较少的投入换来了第三代战斗机的大部分关键技术及先进的整机生产技术,比如CAD/CAM(计算机辅助设计/计算机辅助制造)技术、一体成型工艺、复合材料成型和加工技术等;得到了从欧美等国手中得不到的东西,如四余度电传操纵系统、广角平显、先进脉冲多普勒雷达等。而且,以色列的战斗机设计思想是建立在丰富的战斗机实战运用经验的基础上的,又融合了美欧苏多家之长,其产品具有很强的先进性和实用性,许多设备、系统,尤其是电子设备,性能都处在世界领先水平,这恰恰又是中国之短,中国求之不得的好东西从天而降,焉有不受之理?
由于美国的竭力阻挠,中国在得到了这些技术和设备之后,只能在没有外界帮助的情况下埋头苦干,自行消化和吸收其中的精华。在这个过程中广大科研工作者付出了巨大的艰辛和努力,吃透了大部分的关键技术。作为歼-10四大关键技术的之一的数字式电传操纵系统,当时在国内还是空白,从以色列获得了这个系统以后,611所组织人力物力对这项技术进行攻关,从电传操纵系统的结构到控制软件的设计都一一吃透,值得一提的是,当时611所硬是将数万条的软件语句一条一条地看懂,然后再根据歼-10的气动特性进行改进,最终掌握了这项技术。目前611所的副所长、FC-1和歼-10双座型的总设计师——杨伟就是从这支队伍中脱颖而出的。
俄罗斯后来也参与了10号工程,外部明显可见的帮助包括提供大推力涡扇发动机、大功率火控雷达和一些制导武器。由于涡扇-10的研制进度相对滞后,AL-31的引进可以暂解燃眉之急;以色列的雷达和导弹性能不错,但远战能力稍显逊色,以俄之长补以之短,歼-10的性能因此得到了进一步的提升。不可见的帮助包括俄罗斯提供的技术支持、中国技术人员赴俄学习,当然还有苏联解体时流向中国的一大批前苏联技术人员。
与其说歼-10是“雄狮之子”,不如说它是带有多种血统的混血儿。从根本上说,作为“歼-10之母”的中国,是歼-10研制的主体,没有她的博采众长,没有她的悉心融合,歼-10只会成为LCA那样难产的怪物。通过歼-10的研制,中国已经形成了富有中国特色的战斗机设计思想,它的优越性将在中国下一代战斗机身上得到更显著的体现!任何认为歼-10是“雄狮”的仿制型的说法,都是对中国航空工业在最近二十余年内取得的成绩的忽视和否定!
歼-10的诞生
10号工程于1984年立项,最初的设计目标是生产一种能够在国土防空作战中能够战胜苏联第三、四代战斗机、并具有拦截苏联典型战斗轰炸机和轰炸机的能力的防御型战斗机。为了达到这样的设计目标,10号机必须同时兼备高空高速飞行性能和中低空缠斗性能,同时要拥有完善的电子设备和空战武器。歼-10的设计和生产任务分别交给了611所和132厂,即成都飞机研究所和成都飞机制造厂,总设计师为宋文骢。
为了加快研制进度,于1988年10月确定了以“雄狮”为蓝本的主体设计方案。据说成飞在1990年完成了金属样机的制造,1992年首架原型机进行了试飞。由于时隔甚久,笔者无法找到更多的相关资料,也无法证实这种说法,仅能就右图所反映的信息做出一些分析。这张图是李鹏同志听取航空工业部部长林宗棠汇报的照片,图中的两个模型,靠前的是歼-8Ⅱ的01号机,李鹏同志正在仔细端详的正是歼-10的模型。仔细观察可以发现,图中歼-10进气道的横截面是类似于F-16的半椭圆形,带有可调式进气锥。垂尾较小,几乎就是Lavi的翻版,后机身的设计也与现在的歼-10有所不同。可见,最初的歼-10照搬了一些“雄狮”的设计,采用可调式进气锥的目的是提高它的超音速飞行性能。早期歼-10的防御性战机的本质在这个模型上得到了充分体现。
进入九十年代以后,世界局势发生了重大变化,一直对中国虎视眈眈的苏联霎时分崩离析,中国得以从来自北方的巨大的军事威胁中解脱了出来,而海峡对岸的台独势力开始上窜下跳起来,南海岛屿争端、钓鱼岛问题也日渐尖锐,这些都对中国的空中力量提出了新的挑战。另外现代作战飞机的一些新的特性在80年代以后的一些局部战争,尤其是海湾战争中得到了充分的体现,精确的空中打击取得了空前的效果,超视距空战开始取代近距格斗,成为空战的主要样式。隐形化、智能化、多功能化……世界各国对战斗机提出了更高的要求……对歼-10进行必要的修改势在必行。对歼-10的修改主要包括:增加航程和载弹量,强化空战能力,使其具备多样化的作战功能,并增加了隐形性能方面的要求。
改进后的歼-10的首架原型机在1996年完成,但是直到六架原型机全部组装完毕后,才于1998年3月23日首飞。首飞持续了21分钟,官方报道歼-10在首飞中就应用了静不稳定技术,这显然是首飞前充分准备的结果。除了详尽的地面测试外,许多关键设备和技术都在其他辅助飞机上进行了验证,尤其是四余度电传操纵系统,据说是在K-8IFSAT203(多轴变稳机)上进行了验证试飞,极大地降低了原型机试飞的风险(几乎所有采用电传操纵系统的战斗机在试飞中都发生了严重的事故),这种做法也为其他国家所普遍采用。
歼-10原型机首飞后,就转入了试飞、设计定型的阶段。一般认为有1~2架原型机在试飞中坠毁。到目前为止,我所接触到的六架原型机的照片只有01、03和06号机。从各方面情况来看,由许多照片系内部拍摄,究竟是官方故意公开,还是有人利用内部关系拍摄到的,目前还不得而知,可能两者兼而有之吧。
这样的情况也证实了歼-10在两地进行试飞的说法。个人认为,01、03和06号机在成飞厂内进行试飞,因为成飞厂内进出的人员比较复杂,想拍到照片相对比较容易一些。而且照片中歼-10的停机坪比较空旷,周围还有厂房或是专用机库,这似乎不符合试飞院的情形。
至于试飞科目的分工,可能是01号机初步绘制飞行包线、测试飞机结构、基础设备的可靠性,然后进行静力破坏试验;02号机进一步扩展飞行包线、全面测试歼-10的飞行性能,而后作为测试平台,主要进行气动布局改进或发动机测试;03号机也就是出镜率最高的那一架主要进行数据链、座舱显示系统等电子设备的测试;神秘的04号机据传式双座型,已经交付海航进行航母模拟起降试验了(可信度最低,原型机中可能根本就没有双座型机);05、06号机则负责火控系统与各种武器的综合测试。以上为网上传闻,可信度难以保证。
总的来说,歼-10的试飞过程还是比较顺利的,与此同时,由于军方希望歼-10能尽快加入现役,成飞在歼-10还未最终定型,但可靠性和安全性已经得到充分验证的时候就开始了小批量的试生产。去年末,平可夫曾撰文指出,歼-10的10架先导型号已经交付南京军区空军某部使用。(当时网上也流传过一张苏-27与歼-10部署于统一机场的照片,后来证实这张照片是假的)尽管平克夫言之凿凿,但口说无凭,我们至今无法找到能够证明这条信息的证据。此外,平可夫还曾撰写过《中国歼-10A秘密发展成功》一文,披露了双发隐形战斗机歼-10A的情况,本人对此也不敢苟同,国产第四代重型歼击机的预研工作已经开展了很久,且不论它是沈飞的歼-13还是成飞的歼-12,无论如何也轮不到歼-10的双发改型啊!苏-27的国产化和改进工作正在进行之中,改进后的歼-11具备了三代半战斗机的性能特点,从性能和时间上都能够很好地衔接上第四代战斗机,试问还为何要匆匆忙忙地在歼-10的基础上研制下一代战斗机?即使是为了满足舰载机的需要,那也应该是采用两台中等推力的发动机更为合适。我认为,这很可能是官方借平可夫之口,为本来就迷雾重重的下一代战斗机研制情况再披上一层面纱,歼-10A本身并不存在。
网上也有文章称:所谓的歼十双发型就是歼-10C,传说它采用两台中等推力的发动机(自行研制,推重比大于9,二元推力矢量喷管)和V型垂尾,研制目的是为第四代中型战斗机进行技术验证以及应付可能出现的中四研制受挫、无法按期服役的情况。这样的说法道还有一定的合理性。
今年初,网上开始传出只涂有黄色防锈漆的歼-10的新图,从时间上判断,应该是歼十的第一批生产型正在进行厂内试飞时拍摄的,海外媒体报道,歼-10的生产型在2002年6月28日进行了首飞,待通过全面测试后再正式涂装,并交付部队。仔细对照可以发现,原型机于生产型之间还是有一些细微差距的,比如垂尾的面积和外形都有了一定的改变,蜂腰部似乎有所加粗,可能是为了增加机内载油量而采取的措施。由于歼-10还没有最终定型,这种边试飞、边修改、边生产的情况还会继续下去。歼-10双座型的发图工作也于去年下半年与FC-1并行展开,相信在今年的晚些时候,大家就可以一睹其雄姿了。
前段时间,一些浅灰色低可视迷彩涂装的歼-10出现在网络上,时隔不久又有人转载了2003年4月1日的《中国航空报》关于歼-10东线开飞的消息。我未能看到《中国航空报》上的原文,而且文章的指向性又十分之强,与官方的一贯风格大相径庭。但是由于文章与图片的出现配合得几乎天衣无缝,估计确有此事。从图中歼-10的机号判读,这次歼-10装备部队是带有试验性质的,供试训部队编写飞行大纲、培训飞行教员使用。另外,据《国际航空》2002年12月号报道,歼-10的模拟器已经研制成功,这将为歼-10尽快形成战斗力提供强有力的保证。
同时,新技术、新装备的研制工作也捷报频传,比如611所成功掌握目前只在F-35上采用的无附面进气道技术、606所成功掌握推力矢量技术、西光集团开始研制类似F-35上所采用的先进头盔显示器等等,这些技术都可以用来改进歼-10,可以预见,在今后的十几或者几十年里,歼-10将成长为保卫祖国领空的雄鹰!
解密歼-10的起飞性能
飞机起飞性能的好坏对于提高飞机地面生存能力相当重要。飞机地面生存能力的含意是:执行对空任务时,能从500米的机场(即小型机场和公路)起飞的能力。在研制歼-10时,设计人员曾提出歼-10与国外第四代战斗机十大性能的分析对比,其中就包括地面生存能力的对比,而地面生存能力又是这十大技术性能对比中,唯一改进潜力较小的性能。这既说明歼-10此项性能与四代机相比,还有一定的差距;又说明歼-10此项性能的设计已达到极致,以至以后的改进潜力相对较小。虽然如此,歼-10的地面生存能力还是接近国外四代机(F-22、F-35)的下限;这表明歼-10的地面生存能力是相当优秀的。
歼-10的地面生存能力有多优秀,李中华在空军60周年飞行表演的解说中说道:歼-10的低速性能非常优异,他的起降性能特别好,他在400-500米的距离飞机就可以飞起来。国防大学教授、八一飞行表演队的前任的队长吴国辉,在北京电视台的天下天天谈节目中也说过,歼-10飞机在地面的静止状态,到接通电压力(应该为加力电门),到滑跑,3、400米的滑跑距离,升空后马上就要拉成70度仰角,垂直上升,实质上前后只有十几秒钟的时间。这些都是对歼-10起飞性能的具体描述。至于歼-10的最小起飞距离,副师长严锋有更明确的说法:按照技术指标和实际飞行情况来看,在飞机加半油的情况下,不带外挂,最短滑跑距离是280米,起飞以后,收起起落架以后,能够迅速形成仰角70—80度,并且可以在这个角度上保持一定时间。
当然,严副师长说的是歼-10的飞行表演性能,280米的起飞距离是在无外挂、半油的条件下达到的,然而,严副师长的说法却向我们提供了一个全面了解歼-10起飞性能的机会。因为他的说明所提供的数据,满足了我们运用工程公式计算歼-10起飞性能的基本条件。
此前,有人曾试图根据去年珠海航展时,新闻报道歼-10最小起飞滑跑距离250米的新闻,论证其是否可行,我当时说过,已公布的信息量并不足以保障这方面的计算,那怕是估算,也不具备条件。所以,有关歼-10最短起飞距离的争论毫无意义——因为谁也不能提供足够的证据来证明自己的正确。我们现在可以知道了,即使在半油、无外挂的条件下,歼-10依然无法达到250米的起飞滑跑距离,之前围绕歼-10飞机250滑跑距离的一切话题自然就不成立了,而那些煞有介事围绕250米滑距离的计算论证就更显得荒唐可笑了。
现在不同了,有了严副师长相当详细的数据支持,歼-10的起飞行性能终于可以大白于天下了。
当然,要了解歼-10起飞性能还必须知道一个重要的数据,就是歼-10的起飞重量,而这个数据目前也已公开了:一是去年珠海航展透露了歼-10的最大起飞重量为18600公斤(新华社珠海11月4日电:珠海航展中国空军七大亮点
歼-10成最大看点 );二是今年新北京报报道了歼-10的正常起飞重量为12400公斤(见2009年11月3日新京报)。
现在我们只需要根据工程公式反算出歼-10起飞时的离地升力系数,就可以把握计算歼-10起飞降落性能的钥匙。因为飞机的离地升力系数对应的襟翼位置和起飞迎角是确定的,而飞机的起飞迎角是可以根据飞机的擦地角估算出来。
下面我们可以利用工程计算公式,尝试这方面的计算。第一个公式是飞机起飞滑跑距离公式:起飞滑跑距离L=(离陆速度V±风速U)平方÷2g(发动机可用推力P÷飞机重量G-磨擦系数),详见附表一。
公式中涉及飞机离陆速度、地面风速、发动机可用推力、飞机重量、滑跑的磨擦系数等五个数据,地面风速可以根据试飞当天的天气预报,如没有这方面的资料选择静止状态也可以(即风速为0);其他数据都有章可循,只有飞机的离陆速度是个未知数,当然这是没有问题的,我们可以通过反算来计算飞机的离陆速度。即离陆速度V±U=√L的平方×2×9.81×(发动机可用推力÷飞机重量-磨擦系数)。
现在我们要解决发动机的可用推力是多少的问题,有人按发动机推力的90%计算,这是不准确的。发动机可用推力与起飞迎角有相当大的关系,歼-6的标准起飞迎角为8.5度,发动机进气损失为*%、歼-7的标准起飞迎角为9-10度,发动机进气损失为*%;歼-10的标准起飞迎角为多少?通过图片分析估算歼-10的擦地角为13度,因此,标准起飞行迎角应该为9-10度(与歼-7基本相同)。估计歼-10起飞迎角为9-10时,发动机的进气损失约为*%;而280米的滑跑距离起飞后立即拉成70度-80度仰角,垂直上升,应为加力状态下的起飞,所以发动机推力选择12500公斤。发动机可用推力=P加力×(1-*%)。
关于跑道的磨擦系数,《航空气动力手册第四册》(飞行力学部分)给出一个基本数据,但在实际运用中发现偏小较多,所以采用空军在实践中常用的歼击机磨擦系数数据。
关于当日跑道的风速,经查证,2009年11月3日,北京沙河地区的地面风为北风,小于3米/秒,选择2.5米/秒。
最后一个数据是起飞重量,已知歼-10的正常起飞重量为12400公斤;而歼-10起飞滑跑距离280米是在半油和无外挂情况下完成的。所以起飞重量有两种可能:一是正常起飞重量-半油重量=12400公斤-1450公斤=10950公斤;二是正常起飞重量-半油重量-四枚空空导弹和导弹挂架=12400-1450-718公斤=10232公斤。
代入公式得出歼-10半油条件下的起飞速度为250公里~260公里/小时。
有了飞机的离地速度数据后,还需要通过另一个公式求出歼-10的离地升力系数。这里就引出了第二个工程计算公式,飞机离地速度计算公式:国防工业出版社出版的《航空气动力手册第四册》(飞行力学部分)给出两个公式,一个是近似公式:离地速度Vid=√2G÷Cy离地ρS,而该书对近拟公式的评价是:“采用近拟公式估算Vid已相当准确”;另一个公式是则是考虑到发动机推力的分力的更精准和更复杂的工程计算公式,即:Vid=√2[G-Psin(α+фp)]÷ρSCyid。
为防止有人无事生非,我们选择后者,将速度代入第二个公式,即Cyid=√2[飞机重量G-Psin10度]÷V的平方×0.125×40。
这时我们就可以得出歼-10在不放襟翼时(加力、半油条件下通常不放襟翼)某一迎角(比如迎角9度或10时的离地升力系数)条件下的升力系数。在与歼-6、歼7在某种条件和迎角下的离地升力系数进行分析对比后,判断歼-10的这组离陆升力系数数据是正确的。
有了歼-10在某种条件(襟翼位置)和迎角的Cyid后,我们就可以根据襟翼的关系位置,确定其15度、25度时的Cyid,并将其代入歼-10防空作战和对地攻击作战时的飞行重量进入计算,并得出如下结果:
1、防空作战,正常起飞重量,歼-10的起飞速度为250-270公里/小时,起飞滑跑距离是320~390米;带三个副油箱,四枚导弹,起飞全重16616公斤时,起飞速度为280~300公里/小时,起飞行滑跑距离480米~570米。
2、对地攻击作战时,歼-10的起飞速度为297~320公里/小时,起飞滑跑距离700~800米。
这些数据说明歼-10已具备小跑道起飞能力,而且有相当强的地面生存能力;至于歼-10目前的起飞性能能否上舰,应该进一步的认证。
今年5月,我写了一篇《歼-10飞机几何数据背后的秘密》,利用公开报道提到的歼-10最小平飞表速试飞的数据,估算歼-10的最大升力系数及瞬时盘旋性能。有网友有不同意见,其中最具代表性的,是方方所写“表速145之迷”(摘自方方:歼-10观察(续)原载于兵器,我昨天才看到这篇文章),方方在这里用三个方面的分析来否定-10最小表速试飞。下面与方方讨论如下:
一是歼-10的起飞滑跑距离,方方按我所分析的歼-10最大升力系数代入他的起飞滑跑公式,得出小于250米的结果,并以此为理由,认为我的估算结果不成立。
尽管方方并未公布估算公式和推算过程,然而,目前计算飞机起飞滑跑距离的公式无非有两类:一类是估算公式,空军司令部科研部原副部长,空军第八研究所副所长兼总工程师、高级工程师,南京航空学院兼职教授朱宝鎏先生在其编写的《外国作战飞机性能估算法》一书中曾有详细介绍,然而,这种估算是相当不准确的,因为需要估计的未知数太多,整个公式中的6个数据,有5个数据需要根据经验估算(包括比例常数、飞机重量、机翼面积、飞机离地的升力系数、发动机可用推力等),一组总共才6个数据的公式中,有5个数据需要根据经验来估算,其可靠性可见一斑,所以朱宝鎏先生在说到该公式的使用时说道:“估算时可以用近似公式,不必(也没条件)作过细分析”。显然,朱先生的本意是这类公式只能供参考,并不能用来证明什么。第二类是飞机的工程计算公式,即1、起飞滑跑距离=(离陆速度±风速)平方÷2g(发动机可用推力P÷飞机重量G-磨擦系数);2、离地速度Vid=√2G÷Cy离地ρS,后者是近拟公式,国防工业出版社出版的《航空气动力手册第四册》(飞行力学部分)在评价近拟公式时说:“采用近拟公式估算Vid已相当准确”,所以业余爱好者采用此类公式已完全够用,完全没有必须为了几公里的离地速度而采用更精准和更复杂的工程计算公式(即:Vid=√2[G-Psin(α+фp)]÷ρSCyid)。
不知道方方采用的是那类公式,然而,从他描述的计算过程来看,他显然有一个较大的失误!——对飞机离地升力系数的估算。方方写道:“升力系数高达2.2。假定这个数字正确,在升力-迎角曲线图中作直线l连接原点和点(26,2.2)。考虑到实际升力-迎角曲线的弯曲特性,其线性段的斜率必然高于直线l,换句话说,在线性段迎角范围内在直线l上取值,计算的性能必然低于实际值。现在将直线l上取得的起飞迎角升力系数、估算空重、翼面积代入前述起飞距离估算公式,结果是103米!这显然与“歼-10最短起飞距离为250米”的报道相矛盾,所以这个估算结果是不成立的。”
很明显,方方将最大升力系数与起飞迎角升力系数联系在一起,并根据我估算的最大升力系数,估算出起飞迎角升力系数进行计算,不这,这种方式是完全错误的。
需要说明的是,飞机离地的升力系数与最大升力系数没有联系。决定飞机离地升力系数大小的是飞机的襟翼位置、飞机两点姿势的滑跑迎角。
飞机起飞滑跑与空中飞行不一样,不能任意拉高迎角,因为如果迎角过高,会造成飞机尾部与跑道的磨擦,对飞机造成损坏;严重时,甚至会出现重大飞行事故。不同类别的飞机都规定有标准的离地迎角,如歼-6是8.5度、歼-7是9-10度。大于安全迎角就有发生重大飞行事故的危险。所以,在标准状态下(滑跑迎角、襟翼位置),各型飞机的离地升力系数是确定的,并不随最大升力系数变化而变化。用最大升力系数来估算飞机离地升力系数本身就是错误的方法;因此,用错误估算得出的错误结论,来否定歼-10最小平飞表速是不成立的。
方方否定歼-10最小平飞速度的第二个观点是他的另一个估算,这次方方依然没有给出具体公式和推算过程,这实际是一件很不严肃的做法,既然有不同意见,就该拿出你的证据,没有证据,光凭一些是是而非的说法,就要否定公式推算,是否有些不妥当。本人欢迎争论,真理会越辩越清,在这个过程中大家都会受益。
既然方方不愿意举证,本人只好替他举证。《航空气动力手册第四册》(飞行力学部分)给出了两个公式:一是按升力特性确定的失速度速度(最小平飞表速),公式:Vss=√2G÷ρSCymax;二是按发动机推力特性确定的失速度速度(最小平飞速度),两者取较大值为飞机的最小平飞速度。后者主要是根据发动机推力曲线表来确定,在发动机推力曲线未知的条件下,是无法做出正确或者接近正确的估算,我不知道方方是如何得出因发动机推力限制“即使飞机能达到这个状态也绝对无法稳定在这个状态”的结论,显然,这又是一个没有根据的主观的、不切实际的估算。
本人在计算中省略了按发动机推力特性确定失速度速度这个过程,就是因为在没有相关资料的情况下,这根本是无法做到的事。而另一方面,歼-10能飞到145公里/小时这一事实,本身就说明其是处于按升力特性确定和按发动机特性确定中的较大值,即飞机的最小平飞速度,所以也没有必要做这方面的无用功。
方方的很三个观点飞机是如何将速度降至145㎞/h的?按照方方的说法:“当飞机达到最大允许迎角,而速度已不足以维持平飞时,飞控系统也不会允许飞机继续加大迎角,如果飞行员不作其它操纵,飞机会保持这个姿态下滑增速,直至恢复平飞。所以仅仅通过平飞减速是不可能将速度降至145㎞/h的。那就只有一条路:大仰角爬升减速”。
首先,方方的“当飞机达到最大允许迎角,而速度已不足以维持平飞时”的结论是没有根据的,歼-10的迎角控制器并非是因为此时的速度已不足以维持平飞而设定的,是因为鸭翼飞机的特性而设定的。根据以色列的经验(以色列是将鸭翼实用化最早的国家之一),当鸭翼飞机迎角超过35度时,鸭翼将就会失速,各国研制鸭翼飞机的经验也证明了这一点,法国阵风的迎角限制器就限制在28度;而我国的歼-10则限制在26度。这纯粹是鸭翼布局飞机的特殊特性,与方方没有提出证据的结论是完全不同的。
第二,方方提出的歼-10飞机145公里/小时的最小速度是在大仰角爬升减速时形成的,这种观点我是不能苟同的。最小平飞速度是什么概念?《航空气动力手册第四册》(飞行力学部分)的解释是:指飞机以临界迎角飞行的速度,当飞行速度小于这个速度时,飞机将失速(即对应于最大升力系数的状态)。相对于爬升,平飞是过载最小的状态,也就是说,爬升的速度绝对不能小于平飞最小速度。
比如,歼-6的在某高度条件下,失速度速度是220公里/小时(过载为1);过载为1.2时,失速度速度增大到240公里/小时;过载为1.4时,失速度速度增大到260公里/小时。歼-6的起飞离地速度则是280-300公里/小时,小于起飞离地速度,如离地速度为270公里/小时时,则容易发生飞行事故,在起飞后的上升过程更是如此。很难想象在大仰角爬升过程中歼-6的速度会小于260公里/小时,因为在拉升过程中飞机的最大过载可以达到2G,而平均过载是1.5G,所以歼-6的爬升速度是严禁小于起飞速度的。如果歼-10的145公里/小时的速度是在大仰角爬升减速时形成的,那只能说明一个问题,就是歼-10的平飞最小速度将比145公里/小时更小;如果真是样,歼-10的最小平飞速度将小到不可思议的程度,当然,事实并非如此。
方方否认歼-10最小平飞速度的第三个观点,是引用其飞行模拟游戏所进行的测试,这就更没有道理了。飞行模拟游戏是供人娱乐的东西,它不可能与真实的飞机模拟软件相提并论,你如果拿走了军方某型飞机的模拟软件,就相当于偷走了军方一架飞机,因为该软件内包含了某型飞机相当多的秘密。我相信方方的飞行模拟游戏绝不可能是军方正规的飞行模拟软件,而仅仅是一种公开发行的游戏软件,如果是后者,则基本上没有什么意义,如果依靠这些飞行模拟游戏就可以开飞机,那美国恐怕会发生数不清的X11事件了。一位飞行模拟游戏玩家曾告诉我一个件事,在游戏中,盘旋时尾舵与盘旋方向是相反的,显然,这种游戏的操作方式与实际飞行是截然相反的,实际飞行中,盘旋的方向,是同登舵和压杆的方向一致的;而不是反向的。由此可知,网络中的飞行模拟游戏与现实是有差别的,更别说与同类飞机的巨大差距了。所以,飞行模拟游戏并不具备测试现役军用飞机的功能。
至于歼-10最小平飞速度145公里/小时是否是平飞的正论,我在《空军专家披露:歼-10机动性能超强大!》已作了详细说明,但是,有一点还是值得肯定的,就是方方认为:“145公里/小时这个数字是极其震撼的,它远低于已知第三代战斗机的失速速度”。这说明方方还是了解世界战斗机的实际动态,远比那些不知最小平飞速度145公里/小时含意和将最小平飞速度与过失速飞行混为一谈的人要强的多。
附:
表速145之谜
相关的争论起源于对李中华大校的一篇报道。在该报道中提到:“最后,李中华驾驶飞机达到了145千米/小时……”。
145这个数字是极其震撼的,它远低于已知第三代战斗机的失速速度。也有爱好者以此为依据,根据飞机平飞升力公式推算了歼-10的空重——由于有空重、翼面积、升力系数3个未知量,所以最终的结果是其中的一组解。这个推算也引起了很大争论。下面先来看看这组解能否满足所知的其它条件。
在这组解中,升力系数高达2.2。假定这个数字正确,在升力-迎角曲线图中作直线l连接原点和点(26,2.2)。考虑到实际升力-迎角曲线的弯曲特性,其线性段的斜率必然高于直线l,换句话说,在线性段迎角范围内在直线l上取值,计算的性能必然低于实际值。现在将直线l上取得的起飞迎角升力系数、估算空重、翼面积代入前述起飞距离估算公式,结果是103米!这显然与“歼-10最短起飞距离为250米”的报道相矛盾,所以这个估算结果是不成立的。
笔者也曾用前述估算结果进行了相应推算,在发动机全加力条件下,利用发动机轴向分量的推力,可以算出接近于145㎞/h的失速速度。但首先大迎角条件下由于总压损失,发动机推力无法达到台架静推力的水平;而且此时发动机的水平分量远大于阻力,即使飞机能达到这个状态也绝对无法稳定在这个状态。
为了验证发动机推力对减小最小平飞速度的效果,笔者利用飞行模拟游戏进行了测试。条件是:F-16C Block
50,总重26497磅,高度3000英尺。起落架收回时最低表速119节,最大迎角24°,发动机N1转速80%(以克服水平阻力),此时有明显抖振。为了加大发动机推力的垂直分量,放下起落架,减速板全开,此时最低表速113节,最大迎角24°,发动机N1转速88%。也就是说发动机推力的垂直分量使最小平飞速度降低了6节。但如果再加大推力,推力的水平分量将超过阻力,飞机将开始加速或爬升。这个试验也证明,利用发动机全加力时的推力垂直分量将最小平飞速度降至145㎞/h是不可能的。
笔者重新审视报道原文,才发现文中没有一个字提到当飞机达到145㎞/h时是处于平飞状态!如果飞机没有处于平飞状态,那么平飞升力公式就不适用,前面的问题也就迎刃而解。
现在只剩下最后一个问题:飞机是如何将速度降至145㎞/h的?象歼-10这种具有全权限电传飞控系统的飞机,不会允许飞机超过失速迎角(实际上李大校的这次试飞正是为了检验迎角限制器)。当飞机达到最大允许迎角,而速度已不足以维持平飞时,飞控系统也不会允许飞机继续加大迎角,如果飞行员不作其它操纵,飞机会保持这个姿态下滑增速,直至恢复平飞。所以仅仅通过平飞减速是不可能将速度降至145㎞/h的。那就只有一条路:大仰角爬升减速。笔者对这一点进行了验证,确认是可行的。不过模拟中的F-16C在表速80节时反应极其迟钝,已无法实现报道中提到的歼-10急剧抬头的动作。另一方面,《战斗机设计基础》一书中引用的幻影2000-5防尾旋系统试飞报告提及:“……操纵飞机抬头,使飞机的俯仰角达到85°左右。当飞机速度下降到92㎞/h时……”看来法国人使用的是同样的方法。
综上所述,笔者对表速145㎞/h的报道有如下看法:
1.这是非平飞状态下实现的。
2.飞机低速稳定性良好,没有发生不利偏离。
3.飞机低速操纵性良好,优于幻影2000——按公开资料,该机在表速150㎞/h时仍有杆舵反应,歼-10显然更低。
附:空军专家披露:歼-10机动性能超强大!
前几天,我写了一篇《公开信息中歼-10机动性能的秘密》,从一篇描写李中华试飞歼-10大迎角的报道和新京报报道的歼-10基本数据,推算出歼-10的瞬盘性能超强大。之后极少数人质疑李中华试飞大迎角是否处于平飞状态,并进而质疑歼-10是否具有145公里/小时的平飞最小表速。
11月15日,空军在北京沙河机场组织歼-10进行了飞行表演,空军表演大队原大队长李秋在的歼-10表演中解说道:“歼-10单机在做极限盘旋,盘旋一圈的时间不超过20秒,盘旋半径280米”。这两句话虽然简单,却证实了我在《公开信息中歼-10机动性能的秘密》中推算出歼-10机动性能的秘密。因为从这简单的两句子话中,我们可以利用航空理论从中推算出歼-10的绝密性能来。
知道半径是280米,我们就可以算出这个圆的周长为3.14×2×280=1758米,而盘旋一圈了时间不超过20秒,就按20秒计算,每秒的速度为87.9米,合每小时316.4公里,换算成M数为0.259,这展示的是典型的小速度机动性能。现在需要分析的是盘旋半径280米是一种什么性质的盘旋,从状态的状态来看,有两种:一是稳定盘旋;二是减速盘旋(即所谓的瞬时盘旋),从录象来看,飞机状态稳定,没有减速,应该是稳定盘旋。
稳定盘旋又分为三类盘旋:一是发动机可用推力限制线与抖动迎角限制线的交点,该点的盘旋就是最小盘旋半径的盘旋;二是坐标零轴与发动机可用推力限制抛线的切点,该点就是最短盘旋时间盘旋;三是最大坡度盘旋。由于这个盘旋半径,已到了惊人的程度,我们可以断定这就是最小盘旋半径的盘旋。这说明歼-10的小速度盘旋性能相当突出。
歼-10的小速度盘旋性能之所以极为优越,得益于其良好的气动外型,与众不同的非常规布局,以及较低的翼载和相当突出的最大升力系数。歼-10小速度性能的优越程度有多大,我们只要与常规一、二、三代机做个对比就可见一斑了。
典型的一代机F-86F在海平面的最小盘旋半径490米,最小的安全盘旋速度340公里/小时,盘旋过载2.1G。米格-19在100高度的最小盘旋半径为589米。典型的二代机F-4E海平面的最小盘旋半径920米;F-104G海平面的最小盘旋半径为1030米。三代机的F-16A,海平面最小盘旋半径480米,苏-27海平面最小盘旋半径450米,三代机的最小盘旋半径均在此区间,明显优于一、二代机。歼-10的最小盘旋半径盘旋在三代机中就更为相当突出了,甚至比小速度性能优越的一些教练机的最小盘旋半径还要小。可见歼-10这方面的优势是相当突出的。
现在我们又回到文章开头的问题,空军表演大队前大队长李秋口述的歼-10稳定盘旋数据如何能证明歼-10试飞的145公里/小时就是平飞最小速度?
由上所述,我们知道歼-10所飞的280米半径的盘旋是最小盘旋半径盘旋,也知道这种盘旋是发动机推力可用推力限制线与抖动迎角限制线的交点的盘旋,这说明,该机是处于抖动迎角限制范围内的盘旋,根据另一个公式:V表抖平飞=V表抖机动÷√ny,我们就可以知道歼-10的平飞抖动速度是多大,进而可以分析出其平飞最小速度有多大。V表抖机动现在已经知道了,是316.4公里/小时,但飞抖动迎角限制的稳定盘旋的过载是多大还不知道,这个过载就成分析平飞最小表速的关键数据了。
如何找出这个盘旋过载,在知道了盘旋速度和盘旋半径的条件下,我们可以通过一个求盘旋半径的公式来计算出盘旋的过载。这个公式就是求稳定盘旋半径的公式:R=V的平方÷g√ny平方-1。式中的R是盘旋半径,为280米,g=9.81,V是盘旋时的速度为87.9米/秒,将数据代入公式后可以算出盘旋时的过载ny为2.99。
在知道了抖动盘旋过载后,我们利用V表抖平飞=V表抖机动÷√ny这个公式就可能很方便地求出歼-10的平飞抖动速度是多少。将2.99G和抖动迎角限制的稳定盘旋速度316.4公里/小时代入公式:V表抖平飞=V表抖机动÷√ny,算出歼-10的平飞抖动表速为182.9公里/小时,与现场空军人士所说,歼-10还可以飞到180公里/小时是吻合的。这说明歼-10的平飞抖动表速就是180公里/小时,而当天表演的低空小表速通场的飞行速度为200公里/小时,这说明为了保证安全,当天空军在表演飞行时,并没有飞到抖动表速180公里/小时,而是距抖动表速还有20公里/小时的安全边界。
现在我们要搞清楚是,平飞抖动表速与平飞最小表速是什么关系。
平飞抖动表速,是飞机进入迎角抖动限制界线时,飞机向飞行员发出抖动信号的飞行速度。这是一个安全限制边界,他的作用在于告诉飞行员,飞机进入安全边界了,应及时松杆,减小迎角,以保障飞机的安全;平飞抖动表速是个常用表速,很多极限科目都要飞这个速度。
平飞最小速度也叫失速速度,与临界迎角对应的平飞速度就叫平飞最小速度,一般是不充许飞行员在这个速度上飞行的(除非试飞),这个速度的意义在于给飞行员一个数量上的概念,当飞行速度接近此速度时,应立即推杆改出,以免发生危险。
平飞抖动表速对应的是抖动升力系数,而平飞最小表速对应的是最大升力系数,这两者是完全不同的,从抖动升力系数到最大升力系数,还有一段安全距离。通常是10%-20%。所以,反映到平飞抖动表速与平飞最小表速上,也有个差距,如歼-6的平飞抖动表速为280公里/小时,而平飞最小表速为220-230公里/小时,之间的18%-21%的安全边界;歼-7则有27%的安全边界,其他飞机均是如此。如果按照20%的安全边界来计算,歼-10的平飞抖动表速为180公里/小时,其平飞最小表速应该在144公里/小时,由此完全证明了李中华试飞歼-10时飞出的145公里/小时,就是平飞最小表速。
歼-10小速度性能的优越,使其在与敌机格斗时有了必杀技!难怪歼-10在两对四与苏-27的对抗中,曾取得零比四的辉煌的战绩!原来我国自行研制的歼-10确实有许多独特的过人之处,我们完全有理由为我国制造出这种优秀的战机而自豪!
歼-10舰载机在大连试飞成功
美国中央情报局透露,歼十舰载型已于09年(12月18日)在中国大连瓦良格航母上试飞成功。这意味着中国航母将成为事实。中国于1986年1月批准歼10立项研制。1998年3月23日,歼10首飞。2006年12月29日,中国首次公布歼10。早在2001年,中国就着手研制歼10舰载型,经过8年的攻关,歼10舰载型终于升空了。从研发的速度上看,中国速度比较慢,研制歼10用了12年,研制歼10舰载型竟然用了8年之久。这说明中国的舰载机技术几乎是从零开始。
歼-10舰载型
中情局对歼10舰载型的性能参数估计为:机长14.57米,翼展8.78米,机高:5.3米,后掠角50-52度,翼面积38平方米,垂尾面积8.4平方米,推力152千牛顿。
起降滑跑距离:小于150米
高空的最大速度:2.0马赫
低空最大速度:1.2马赫(1473公里/小时)
最大升限:18000米
作战半径:1300公里
最大航程:3000公里
最大起飞重量:18270公斤,载弹量6000公斤,推重比大于1.1。
外挂11个(机身下5个,每侧翼下3个),外挂副油箱最大4100升(1500×2、1100×1)
这些数据表明,歼10舰载型几乎与歼10配套型完全相同,只是推力由122千牛增加到152千牛,滑跑距离缩短到50米以内而已。与歼10一样,歼10舰载型除维持正常平飞外,还有足够的推力来满足执行各种机动动作的需要,使水平加速、爬升、盘旋等性能均有较大提升,甚至可以在空中格斗状态下毫不费力地垂直向上爬升。
其实关于中国研发歼十舰载机早在几年前就已是公开的秘密.
资料显示,中国航母的许多部件已向军方交付,例如哈尔滨轴承集团研制的舰用轴承、哈尔滨锅炉厂研制的锅炉配件、鞍山钢铁和宝山钢铁研制的特种舰艇板材等,而航母核心——舰体的研制情况尚不清楚,不过,舰载机正在研制,配套船舶、潜艇都已经开工。
对于航母的规格,外界估计有两种方案,都是标排4.8万吨、满排六万吨,弹射起飞,舰载机五十架左右,惟一不同的就是核动力或者常规动力。
而根据中国航母最可能的排量,中国应当采用自主研发的歼-10舰载型作为舰载机。资料中称,中国自行研制的歼-10战机为轻型战斗机,采用了前鸭翼的三角边缘机翼布局。而该机起落结构在设计之初就考虑了将来应用于舰载机的用途,因此该机起落结构设计的十分复合舰载机使用方式。另外,歼-10的翼展仅有苏-33的70%。无需折叠机翼就可以搭载进入航母。
此前在中船总的今年举行的一次新闻发布会上,发言人黄涛就已经表示:“中国具备制造航空母舰的能力,但具体什么时候制造目前还没有定。”而在稍后不久,中国人大解放军代表团的一位中将透露,据他所知目前航母研制进展顺利,如果速度快的话,有可能在2010年完成。此言一出,惊动四方。对此,中国交部发言人秦刚没有否认,他只表示,中国拥有广阔的海疆,保卫国家海上安全、维护领海主权和海洋权益是中国军队的神圣职责。中国有关方面将综合各方面因素,认真研究和考虑有关问题。
而中国军方《解放军报》近日关于航母的报道也逐渐多了起来,日前还刊文指出了中国制造航母的七大难题,这些关键技术包括:蒸汽弹射器、阻拦索及大型升降机等。
附:巴基斯坦军事分析家M.侯赛因对歼10的分析《巨龙的新利爪:歼-10B战斗机闪亮登场?》
2008年12月,有关中国歼-10战机最新型号——歼-10B进行首次试飞的传言甚嚣尘上,引发西方媒体的高度关注;2009年4月,互联网上又曝光了歼-10B战机的最新图片。歼-10B可视为中国对第四代战机的后续尝试,有望将歼-10战机提升到四代半战机的水准。
歼-10B战机性能改进推测
歼-10B战机虽然是在歼-10基础上衍生而来,但与后者相比进行了多处改进,性能也大幅提升。
首先,歼-10B战机采用了先进的DSI超音速进气道(即无分离板超音速进气口,英文缩写为DSI),与FC-1“枭龙”战机的进气道相似。DSI进气口可以简化外形结构,降低飞机重量,增大机内空间,并且改善飞机的高速性能;不足之处是设计中需要大量精确的气动数据计算,而且对部件加工工艺精度要求很高,难度很大。而传统歼-10战机采用的是矩形进气道,这种进气道需要大的以锐角安置的可调进气斜板,由其产生一个向后倾斜的激波来加大对纵向吸入气流的压缩,也增大了飞机的重量以及雷达反射面积。
其次,歼-10B战机加装了更多的先进电子设备。歼-10B战机的机鼻呈椭圆形,同F-16战机的机鼻颇为相似,而且稍微向下倾斜。机鼻上安装有类似歼-11B战机配备的红外搜索跟踪系统(IRST),可以被动探测敌方目标而无需开启火控雷达,从而降低了被敌方战机发现的概率。而倾斜的雷达天线罩显示歼-10B可能安装了有源电子扫描阵列雷达。该雷达系统由众多微型雷达组成,能够各自独立地瞄准不同的方向,使战机能同时跟踪锁定大量目标。歼-10B战机尾部突起位置可能还安装有导弹逼近告警装置,在该装置下方则可能安装了前视红外传感器。
第三,与歼-10战机相比,歼-10B的“体格”变大了很多。歼-10B战机垂直稳定翼长度增大,末端呈“鱼翅”形状,上面安装有新的小型电子对抗系统(ECM)整流罩。歼-10B战机的两个后机身下翼面积也得到扩展,增强了飞机的侧向推动力。从网上曝光的照片可以看到,歼-10B战机的机翼下方还增加了新的吊舱,可以用来加挂副油箱、空对地导弹或目标指示仪等。
第四,歼-10B战机的驾驶舱似乎也进行了重新设计,舱内可能配备有面积更大、显示信息更为详细的广角平视显示器(HUD),不过这点尚未得到证实。根据歼-10战机的发展过程判断,歼-10B战机的可伸缩加油探头可能安装在飞机左舷处。战机驾驶舱的右侧安装的则是重新设计的卫星通讯装置。
此外,更值得一提的是歼-10B战机可能采用的矢量控制发动机。从网上曝光的照片看,歼-10B目前使用的是俄罗斯AL-31发动机,未来则有可能装备经过重新设计的WS-10A发动机,或是正在大力研制的新一代WS-15发动机。这些发动机不但能提供比AL-31发动机更高的推力,而且因为是矢量控制,能大幅提升歼-10B的灵活性和机动能力。
歼-10与F-16的技术对比
F-16是美国空军的主力战机之一,主要用于空战,也可用于近距空中支援。该机拥有适度的机翼后掠角和长宽比,是天生的“空中缠斗型”战机,不过这种设计也同时增大了其超音速飞行时的阻力。该机至今令人印象最深刻的是其威力巨大的发动机,空战中飞机的推重比可达1.15,不但能够确保战机快速爬升,还能够保证战机快速机动转弯。不过,该机不仅在机翼设计上,而且在进气口的布局上也牺牲了超音速性能,因此尽管该机可以达到2倍音速,但实际上其超音速性能一般。
虽然F-16战机为谋求亚音速缠斗能力而牺牲了超音速性能,但歼-10战机却并没有做出类似的牺牲。因为当F-16战机设计之时,空中缠斗是战机作战的基本方式。而当歼-10战机设计的时候,超视距空战时代已经来临,歼-10战机的气动布局设计,包括机翼设计与进气道设计,都充分考虑到了这一点。例如,歼-10战机拥有更大的机翼后掠角与可调节DSI进气口,赋予了歼-10战机更为优越的作战性能。
在现代高空超视距作战环境下,歼-10战机的性能明显优于F-16战机,这也体现在其较高的瞬时转弯速率上。比如法国“幻影-2000”战机配备的发动机并不出色,但巴基斯坦与土耳其空军仍然忌惮“幻影”战机,就是因为这种战机应用了先进的气动技术,机动作战力强。希腊空军同时装备有“幻影-2000”战机和F-16战机,他们在训练中得出结论:F-16战机在低空、低速、缠斗时性能较好,而“幻影-2000”战机在高空、高速作战中的表现则更胜一筹。
随着大离轴发射导弹在战场上日益广泛的应用,对F-16战机的生存构成了很大威胁,要求其必须在第一个回合交战中生存下来,而超视距技术的发展则进一步加剧了F-16面临的挑战。离轴发射角导弹可以在目标位于弹体中轴线以外就能发射,无须对准目标。第一代空空导弹只能做到定轴搜索,即目标位于导弹弹体中轴线上时才能截获目标,但现在各型导弹都能实现导引头与雷达随动,具有离轴搜索能力,大大提高了雷达的跟踪攻击能力。在以往的时代,战斗机飞得又高又快固然也是性能出色的体现,但在实战中,飞行员经常得降低飞行高度以攻击低空飞行的敌机。而如今借助射程更远的的超视距导弹和下视攻击能力,飞行员无疑有了更多的选择。
随着越来越多的新式装备加装到F-16战机上,其重量也在不断增加,虽然美军试图通过提高发动机推力来进行平衡,但由于战机机翼面积并没有发生变化,因此战机的机动性有所下降。而歼-10战机则凭借鸭式三角翼外形,保证了机翼的有效面积,获得了良好的机动性能。
不过,较新批次的F-16战机具备了非常出色的低空对地攻击能力。高翼载有利于战机低空飞行,而适度的机翼后掠角也有助于战机在较低飞行速度下的操控,这在投掷弹药时往往变得很关键。而歼-10战机并不适合执行近距离空中支援任务,但由于其在武器射程和有效载荷方面具有优势,因此可视为有效的纵深打击利器。而且近距空中支援能力也并不是解放军空军的迫切所需,更何况JF-17“枭龙”本身就是执行这类任务的理想战机。
巴基斯坦渴望购买歼-10B
作为南亚地区重要的军事力量,巴基斯坦空军一直对中国的歼-10战机项目有着浓厚兴趣,有可能用来取代西方战机,以满足对高端战机的需求。此前巴方从中国引进FC-1“枭龙”战机时,曾凭借其对西方军事技术和发展趋势的更深入了解,推动中国对FC-1系统进行了大幅升级。未来歼-10B战机毫无疑问将会收到来自巴空军的订单,但可以想象的是,其引进过程将会重现FC-1“枭龙”的遭遇。据知情人士透露,巴空军已经表示希望购买歼-10B战机,还计划设立专门机构负责维护和升级这些战机。
此前有传闻称巴基斯坦空军最早将于今年接收第一批歼-10战机,不过更可信的说法是,巴方出于发动机方面的顾虑,可能将采购时间推迟到2014/2015年。中国歼-10战机目前使用的是俄罗斯生产的AL-31发动机,巴基斯坦担心引进该机后会因与俄方缺少合作,而使该机的维护和后勤保障工作出现问题。因此,巴空军更愿意等待WS-10A或者新一代WS-15发动机装备歼-10。
巴基斯坦专家指出,印度下一代战斗机正在竞标的五种机型中,也仅有改装AESA雷达的“台风”战斗机可以与歼10B匹敌。目前,现役的“台风”战斗机也尚未完成AESA雷达的改装。
不过推迟购买中国歼-10战机将对巴基斯坦产生重要影响。目前,巴方空军急需采购高端战机以对抗宿敌印度的苏30-MKI、“幻影-2000”以及未来的多用途作战飞机(MRCA)。双方目前都拥有一定数量的机载预警与控制系统(AWACS)和超视距(BVR)作战平台,在这样的作战环境下,谁拥有了高空超视距作战能力,谁就能获得南亚空中优势。而中国歼-10战机的低翼载等空气动力学设计布局,使其非常适合这一作战方式;而且歼-10战机的瞬间转向能力极强,使其在进行超视距高空作战时也有可能占据优势。
新型歼-10B战机配备有源电子扫描阵列雷达、高推力发动机和先进的电子战等航空设备后,将使巴基斯坦空军获得对印度空军的质量优势。就空战性能而言,印度空军当前部署的任何战机都无法与这些歼-10B战机相匹敌。即便是印度未来可能购买的多用途作战飞机,在可供选择的五种型号中,也仅有欧洲“台风”战机(装备有源相控阵雷达)可与歼-10B一较高下。
巴基斯坦空军希望总共购买150架高端战机,如F-16 Block52和FC-20(即歼-10B或外贸巴基斯坦版歼-10P),不过考虑到与美国之间的关系以及F-16战机的作战性能,FC-20的采购数量可能更大。F-16、歼-10P与JF-17配合使用,取长补短,可以达到理想的作战效果:歼-10P具备高空作战优势,可以弥补JF-17战机高空超视距作战弱的特点;歼-10战机近距离空中支援(CAS)能力的不足,则可由JF-17战机来弥补;歼-10战机在纵深攻击方面的不足,则可由F-16来弥补。这样一来,歼-10、F-16及JF-17战机的搭配,也符合巴基斯坦军队未来15年发展战略规划的要求。尽管该发展规划还未公开,但据消息人士透露,按照该规划要求,巴空军只能采购单发动机的战机,而歼-10P/FC-20搭配JF-17和F-16,正好能圆满满足这些要求。
印度空军近年来不断扩充军备,大量购买西方四代半战斗机,除了宣布将引进126架多用途战斗机外,还在增加苏-30MKI战机数量,改进现役米格-29战机和“幻影-2000”战机,给巴基斯坦带来巨大压力。到2014年,巴基斯坦空军的一些F-16战机将陆续开始退役。虽然这些战机一直受到精心呵护,但届时其中一些的服役年限将超过30年。因此,巴基斯坦空军的应对之策也很明确,就是大量引进JF-17和FC-20战斗机,构建相关基础设施和开展人员训练。而且,JF-17不仅能够让巴基斯坦空军在战机数量上与印度空军相抗衡,还可使其在战时保有数量更多的FC-20及F-16战机,并能延长它们的使用寿命。这是因为JF-17平时可以充当低成本的训练机,为FC-20及F-16战机提供飞行训练服务。这一做法与以色列空军相似:以空军就利用F-16战机来满足其F-15战机飞行员的飞行时间要求。
巴基斯坦空军还希望在预算许可范围内尽可能增强自身力量,比如从西方国家采购航空电子设备,以便进一步发掘JF-17及FC-20战机的潜力。中国的国防工业近年来发展迅速,当巴空军最终决定购买歼-10战机时,中国或许已有能力满足、甚至超出巴方的实际需求,并且还能以较低的价格参与竞争。不过目前尚不清楚,如果巴空军提出采购下一批JF-17及新型FC-20战机时,中方能否满足巴空军的性能要求。对于FC-20战机来说,电子战设备、驾驶舱界面及中国新型有源电子扫描阵列雷达的可靠性至关重要。目前,巴空军也在关注欧洲的同类装备,包括由意大利和瑞典联合开发的多功能有源电子扫描阵天线(M-AESA)系统,以及法国制造的有源相控阵雷达。
歼-10战机的未来发展
有报道称,中国预计会装备大约1200架歼-10战机,莫斯科航空展上来自俄罗斯方面的消息,以及美国国防部向国会提交的中国军力年度报告均提到了这一数字。但是,考虑到歼-10战机涉及多种型号,中国可能并不会限制该系列战机的生产数量,不过最终会选择生产哪种型号倒是需要真正关注的问题。
首先,中国第一代歼-10战机装备的是俄罗斯的AL-31发动机。随后,成都飞机工业集团又研制了配备有WS-10A发动机的歼-10A战机,不过这款战机的性能发挥并不太稳定。
据消息灵通的军事评论员透露,中国还研制出了新型歼-10C战机,这种战机配备有两个与RD-33发动机大小类似的发动机,而且性能特征也与歼-10B战机差不多,据称是欧洲战斗机的直接竞争对手,而且采用了相同的设计布局——双发动机单尾三角翼。解放军空军未来必须在生产歼-10B还是歼-10C战机之间做出决定。不过巴基斯坦不太可能选择采购歼-10C战机,因为这种战机配备双发动机,不符合巴空军对单引擎战斗机的需求。
另有消息称,中国还在研制舰载型歼-10战机,不过这种战机又会与中国的歼-13战机展开直接竞争,后者是专用型四代半舰载战斗机,采用了与F/A-18“超级大黄蜂”战机相似的常规外形布局。最后值得一提的是成都飞机工业集团的一种采用三角鸭翼布局的第五代隐形战斗机,但据称该项目已在方案竞争中落败。也有消息称,成都飞机工业集团并未完全出局,而是着手参与和沈阳飞机工业集团的联合研发计划。中国最新的第五代战斗机计划经常被称作J-XX或XXJ项目,成都飞机工业集团与沈阳飞机工业集团在联合研制新一代战机的过程中将发挥何种作用,目前还不得而知。不过鉴于以往比较成功的研发历史,成都飞机工业集团的实力似乎略占上风。
歼-10的项目主管最近称:“我们正在研发一种第四代战机,以满足保卫祖国的需要。”中国所谓的“第四代战机”,就是西方国家所指的第五代战机。中国新一代战机将采用与F-22战机相似的常规布局设计方案。J-XX将采用其正在发展的新型WS-15发动机,战机重量约为20吨,因此可将其归入重型战机之列。J-XX的作战性能有可能仅次于俄罗斯PAKFA战机与美国的F-22战机。中国研制出第五代隐形战机后,歼-10战机最终可能会停产。但可以预见的是,至少在下一个十年里,中国的第五代战机还不会取得重大进展,歼-10战机与歼-11战机仍将得到稳步发展。
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歼10战机的研制成功让中国主力战机摆脱了长期困惑我们的俄制套路,不仅填补了空军兼备高空高速飞行性能和中低空缠斗性能,同时要拥有完善的电子设备和空战武器的空白,而且为长期落后的中国航空工业打开了局面和缩短了国产战斗机与国外先进战斗机的巨大差距,还为中国研制后续先进机型奠定了基础,比如:在歼10B基础上,已经有了在机载雷达和电子系统方面更加先进的歼10B等改进型号;据说已经有多个发展中的国家都看中了歼10战机,正在积极的与我们磋商引进歼10战机。这些都说明了,歼10战机的研发成功意义是重大的,在为中国飞机的自主研发锻练了一支科研队伍及带动了航空发动机、航空雷达、航空电子等相关产业发展的同时,也增加了我们要将中国打造成一个航空强国的信心,并且提高中国航空工业在国际市场上的影响力与竞争力!
dongdonghk 2009-12-25 19:08
歼十的发动机是自己国产的吗?道路是曲折的,我看歼十机身的背部不是很美。
tkzjcl1 2009-12-25 19:33
当物之急,是发展歼10的多任务能力和长航时能力,依我看也就相当于美国的F16C/D型的能力,与装备的茶几雷达和保形油箱的F16E/F飞机还有一点点的小差距,另外在武器上面还有不少的差距,应为人家F16飞机装备的武器多达几十种了对空对地对面对雷达对点硬目标的导弹炸弹武器已经形成系列了我们的武器还很少!
761201 2010-1-30 11:07
美周刊披露中国今年出售歼-10战机
美国「航空周刊」近日刊文披露,中国将于2010年开始向国际市场销售歼-10战机。这型战机性能接近美国洛克希德‧马丁公司的F-16CBlock60 ,但价格便宜一半。
文章援引俄罗斯方面消息指出,中国已购买俄制300至400台用于歼-10战机的俄制AL-31FN发动机,而巴基斯坦可能成为歼-10的首个客户。
中国知名军事专家戴旭接受香港文汇报采访表示,歼-10战机的性能价格比较高,而且中国销售军火不附加任何政治条件,市场前景看好。
目前中国空军已装备了大约150架歼-10战机。中国从莫斯科SALYUT发动机公司采购了AL-31FN发动机来装备其战机,所以中国的歼-10数量可能超过300架。
文章称,歼-10战机由成都飞机制造公司研制,发展史可追溯至20世纪60年代。歼-10于1998年试飞,但在此后的10年间却一直未曾揭开神秘面纱。现在,歼-10终于准备要进军全球市场。预计歼-10将于今年在国际军备市场亮相。
文章还介绍,歼-10战机设有11个外挂点,其中5个位于机身,主要防空攻击是射程为70公里的PL-12主动雷达制导空对空飞弹,歼-10战机共可携带8枚PL-12飞弹。所配的短程空对空飞弹包括PL-8以及这款飞弹的改进版PL-9。预计,歼-10战机可能很快就将配备更强更先进的抬头显示器及新型第5代空对空飞弹。
据巴基斯坦方面的报导,中巴两国已经达成了一项交易,巴方将用14亿美元采购36架歼-10战机,单价约为4000万美元一架。而阿拉伯大公国购买的配备AN/APG-80有源相控阵雷达的F-16C Block 60每架约为8000万美元。目前还不清楚巴基斯坦购买歼-10的费用是否包括零组件、支持系统及培训服务。
文章指出,巴基斯坦可能会采购10至150架歼-10战机。自1982年以来,该国一直使用F-16战机,目前正在购买18架F-16C/D Block 52战机,仅为预期购买量(36架)的一半。伊朗、缅甸和菲律宾对歼-10战机也很感兴趣。
满地红 2010-2-3 22:56
歼-10战机估计纸飞机类型!只不过中国政府把歼-10吹得太狠了!
我把“歼-10”战机的性能与俄罗斯二十年前的“米格31”作性能对比,歼-10与米格31根本不是一个档次,各项性能指标米格31都比歼-10强,要知道米格31是俄罗斯二十年前的产物呀!
不说别的就说空战时,人家4架米格31组队,可以不依靠地面雷达,单独作战,歼-10能吗?
“歼-10”能和米格31的电子设备相比吗?不能?
“歼-10”能和米格31火力对比相比吗?不能?米格31比歼-10飞得高,飞得快,作战半径也比歼-10大!
如果歼-10与米格31对战,米格31可以在4机组合雷达扫描覆盖面宽度可达800--965公里,可起到空中预警机的作用,并可以不依赖地面指挥系统的引导,独立在雷达盲区内搜索,首先发现歼-10,然后就不用多说了!
我们就慢慢听着中国吹吧!
hzqsuhzq 2010-2-4 09:31
歼十是一个很好的平台,可以在此基础上很好的改进发展,就像F-16一样