水落石出:中国海军拒绝歼10上舰载机的内幕曝光!

卢毓 收藏 3 8341
导读: 歼-10是中国航空工业用近20年的时间完成的第三代高性能战斗机,具备研制歼-10能力代表中国航空技术的一个跨越,广泛装备航空兵作战部队的歼-10也已经成为空军的主力装备。根据2008年珠海航展和空军60年展示中歼-10机身的标志判断,空军现在装备的歼-10已经有歼-10基本型和改进型歼-10A两个型号。 歼-10的成功是中国战斗机科研生产能力上跨代进步的标志,通过歼-10的研制装备不但使航空兵部队得到了先进的装备,而且为后续改进完善提供了潜力巨大和技术标准先进的基本保证,歼-10的新改

歼-10是中国航空工业用近20年的时间完成的第三代高性能战斗机,具备研制歼-10能力代表中国航空技术的一个跨越,广泛装备航空兵作战部队的歼-10也已经成为空军的主力装备。根据2008年珠海航展和空军60年展示中歼-10机身的标志判断,空军现在装备的歼-10已经有歼-10基本型和改进型歼-10A两个型号。



歼-10的成功是中国战斗机科研生产能力上跨代进步的标志,通过歼-10的研制装备不但使航空兵部队得到了先进的装备,而且为后续改进完善提供了潜力巨大和技术标准先进的基本保证,歼-10的新改型在技术水平、设计标准和战斗力上都将出现性的提高。


网络是中国军事爱好者了解中国现代化军事技术发展的重要途径,歼-10在被公开前几年就已经可以在网络上找到图片,2008年底在网络上又出现了被称为歼-10B的歼-10新改型的照片。歼-10B的图片出现在网络上掀起了对J-10新的关注和评论热潮,歼-10B图片上采用的DSI进气道、新的电子战设备和光电雷达装置,都证明了这个新改型在结构、气动和机载设备上都实现了很大程度的提高。但是网络曝料出来的消息称成飞歼十舰载型在海军航母的研讨会上被否决了,拿不到军代表的签字意味着歼十上中国首艘航母目前还是水中花镜中月。但随后不久网络上就又传开了中国歼10B的照片,歼10B看来是成飞继歼十舰载型被否决后新开放的机型。



突如其来的歼-10B和中国海军舰载机的发展



中国海军航母计划和舰载机的发展从1988年南海危机后开始得到广泛关注,中国海军的航母计划近年来也不断得到不同渠道消息的证实,当中国海军装备航母计划逐渐由猜测成为现实的同时,中国的航母上使用什么舰载机也成为国内、外各方面关注的焦点。歼-10作为中国自行研制的第三代高性能战斗机,自然而然的与中国的航母舰载机选择联系到了一起,将歼-10改进为舰载机的各种猜测和设想在网络和媒体上不断出现,各种采用PS和CG|方法“设计”的歼-10“舰载机”图片在网络上也层出不穷。



歼-10在综合战斗力和应用技术上与F-16、F/A-18和“幻影”2000处于同样的标准,在飞行性能和载荷航程等方面虽然难以和同代重型战斗机比较,但是歼-10较适合的体积重量和国内设计也是个突出优点,海军在选择航母舰载机型号的时候不可能不考虑到歼-10这个机型。歼-10属于空重8.5吨和起飞重量19~20吨的中等载荷和尺寸规格的战斗机,虽然这样的体积和载荷标准基本可以满足舰载机的需要,但歼-10的腹下进气道结构却在结构上限制了飞机的舰载改进。



航母舰载战斗机即使采用滑跃而不是前轮牵引的弹射起飞方式,飞机在拦阻着陆阶段挂钩后都必然会有个低头的过程,前轮接地过程中前起落架必然需要在结构上承受很大的冲击,这么大的冲击载荷如果没有一个高强度的结构进行分散和传导是难以承受的。



歼-10的前起落架支柱与机体承力结构的接点位置在进气道前方的下部,进气道主体和前机身之间存在附面层隔道结构,在飞机结构上可以将歼-10的进气道看成是和F-16进气道类似的独立部件。



歼-10机身承力框架和进气道前起承力结构之间并没有直接连接的部件,所以前起落架的冲击载荷需要依靠进气道本身的结构进行承受,前起落架和进气道结构强度难以提高的问题限制了前起抗冲击的能力,前起落架强度问题限制了歼-10舰载使用时的起飞和降落能力。



进气道结构与歼-10类似的国外类似以F-16EF2000最为接近,这两个机型都曾经考虑过发展舰载机的需要,但到目前为止F-16和EF2000的舰载方案都没有得到认可。前起落架的结构问题难以解决是F-16舰载型失败的重点缺陷,歼-10A想要发展成舰载机显然要首先解决这个问题造成的影响。



歼-10腹下进气道造成的结构强度问题是限制歼-10作为舰载机的关键难点,换言之只要是解决了这个问题则歼-10在舰载改进上就突破了最大的难关。歼-10的体积和重量使单纯结构加强的方法并不能从根本上解决问题,想要真正解决问题就必须从结构设计角度彻底改变歼-10的进气道设计,最新公开的歼-10B从飞机结构设计方面可以看到解决问题的曙光。



歼-10B改进中有利于舰载机的结构变化



歼-10的腹下矩形截面可调节进气道比较好的平衡了速度和机动性能的要求,可调进气道虽然存在重量大和结构复杂的问题,但对于中型的歼-10实现全空域全高度作战要求有着正面是作用。歼-10常规进气道存在的最大问题是前起落架的强度不能满足舰载需要。



歼-10的前-主起落架间距必须满足整机长度和结构设计的要求,因此向后收起的前起落架的机轮虽然在高强度的机身部分,但起落架承受载荷最大的支柱接点却在进气道下方强度限制较高的位置。DSI进气道是歼-10B相对于歼-10A在结构上最明显的改进,目前对DSI进气道的评价除了隐身外还有简化结构和减重的收益,歼-10B单纯依靠DSI进气道获得的隐身效果并没有什么实际的意义,简化结构和降低重量则比较有利于解决歼-10A结构上存在的不足,从这一点上看在陆地机场使用的歼-10B进气道减重应该是选择DSI的基础。



DSI进气道简化结构和减轻重量的优点已经得到多个机型的证明,但是我们如果反向分析DSI的作用就可以发现新的功能,那就是在不考虑减重问题的情况下还可以提高飞机的结构强度。DSI进气道可以提高歼-10进气道和机体承力结构的完整性与强度,有针对性的设计完全能够满足作为舰载机使用的强度需要,有条件解决歼-10原始设计存在的前起落架强度不足的问题。



歼-10A的机身和进气道部分在融合前是两个独立框架叠加的8字形,两个O形框架之间的接触部分是强度上的弱点,下部承受的载荷很难分散到整个机身截面的结构部分,这是导致腹下进气道不适合作为舰载机结构的问题的关键。歼-10B采用DSI进气道后完全改变了原有的结构特点,取消附面层排除结构就可以不再设置进气道与机身之间的隔道结构,腹下进气道的结构就可以由J-10A的O型变成J-10B的U形。



这个结构的变化可以在设计上使进气道和机体结构整体化,前起落架支柱位置的结构可以与机身结构形成一个整体的框架,飞机承力结构框的形式由歼-10A的8字改变为更坚固的θ字形。J-10B前起落架承受的冲击载荷可以直接分散到整个机体结构来承担,原有的起落架强度不足的问题通过结构调整可以得到彻底解决。



美国海军曾经装备的F-8和A-7两个机型采用的是下颌进气道结构,这种结构的特点实际上就是传统机头进气的变种,歼-10B的DSI进气道在基本结构上可以达到F-8/A-7类似的强度标准,完全可以满足飞机着舰冲击载荷甚至是采用前轮牵引弹射的强度要求。采用DSI进气道的歼-10B虽然不可能依靠进气道结构作用取得减重的效果,但满足舰载机强度要求的同时不会过多增加重量的收益,同样也可以发挥DSI进气道在减重上可能体现出的积极意义。



歼-10B对进气道结构的改进为多军种通用话提供了比较成熟可靠的基础。DSI进气道相比原有可调节进气道虽然在高空高速性能上有所削弱,但采用DSI的歼-10B陆基型可以依靠DSI来实现减重,舰载型歼-10BH则可以依靠DSI提供的结构条件满足结构强度的需要,加强结构型DSI的重量还可以平衡增加拦阻系统的后机身。歼-10B理论上的两个机型在主要结构上还可以实现最大的统一化,有利于满足不同兵种需要的同时保证生产和维护上的标准化。



按照国外类似规格的舰载机的结构条件和重量标准来对比歼-10的情况,估算的结果是歼-10改进为舰载机必然要大幅度增加结构重量,如果是采用跃升甲板滑跃起飞和常规拦阻着陆的方式,歼-10B 的舰载改进型在结构重量上大约要增加500~550千克,如果采用弹射器利用前轮牵引弹射的起飞方式,前起落架强度提高和增加牵引结构还要再增加100~150千克重量。



歼-10B如果在不调整尺寸和结构的情况下改进为舰载机,按照基础条件考虑则至少需要增加500千克的结构重量,飞机的动力性能不能得到大的提高则飞行性能必然会明显下降。



歼-10B在改进为舰载战斗机时必须要保证飞行性能和载荷航程的标准,否则单纯实现舰载功能对中国海军来说并不意义,采用弹射器起飞则可以缓解歼-10载荷不足和结构增重的问题,但最根本的要求仍然是要在改进设计后保证歼-10BH的基本动力性能要求。歼-10B的结构调整已经基本解决了舰载型号的结构强度要求,飞机的技术水平和战斗力标准相比歼-10A也有很大的提高,但舰载机相比常规陆基飞机的结构增重问题必须得到解决,所以技术难点又集中在航空动力这个中国航空技术的传统弱点上。



歼-10B在结构上进行的改进确实可以从根本上解决进气道强度问题,如果解决了结构增重对飞行性能和载荷的影响,歼-10B要改进设计成舰载战斗机就已经没有什么大的难度。歼-10B在结构设计上基本上具备了发展成舰载战斗机的基础条件,结构、气动和性能方面也比较好的均衡了舰载机的需要,但单发战斗机改进为舰载机的结构增重问题的影响却很难消除,歼-10采用的AL-31FN发动机对歼-10来说恰恰又存在推力不足的缺陷。



歼-10B作为舰载机确实可以解决歼-10A在结构上所存在的问题,但是单发舰载机对重量因素的影响要远比双发机敏感,如果没有先进可靠的动力系统作为舰载机的基础保证,可能的故障和结构增重对性能的影响将抵消所有的优点,歼-10BH也就不可能在与双发重型战斗机的对比中展现优势,这也许才是歼-10单发结构的舰载机方案最终没有被空军接受的关键


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