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FC31战机结构强度不足 前机身亚声速飞行就出现变形
送交者: 岚少爷 2017年11月29日22:55:19 于 [军事天地] 发送悄悄话

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  相较于歼20,FC-31从未表现出任何结构上的强度优势。不要说上舰,现在的FC-31恐怕作为陆基的空军型号,强度都未必够用。

  相反,FC-31的01号样机,在首架原型机——这意味着许可的飞行速度和高度有很大限制的情况下,在亚声速飞行中,前机身表面出现了明显的橘皮现象;这代表其半硬壳结构的蒙皮,承受不了高速气流的压力而出现明显变形,这是典型的刚度和强度不足现象。

  蒙皮严重变形

  现代战斗机的结构,从最基本的分类来说,都属于桁梁式的半硬壳式设计。

  在这种设计中,战斗机的受力是由外部的蒙皮外壳,与内部的纵向桁(heng,第二声)梁/桁条(粗壮的是梁,细弱的是条)和横向框架(也分普通框和加强框)组成的骨架机构,共同完成的。

  桁梁式半硬壳结构

  在相同的材料和工艺水平下,蒙皮的刚度和强度,和它的厚度是直接相关的——这当然也意味着与重量直接相关。比如C919客机现在宣称要下调机身寿命(从90000降低到80000小小时),以减轻机身重量,获得更好的燃油经济性等性能优势;其中一个非常重要的措施,就是缩减蒙皮厚度。

  歼八全系列的结构缺陷都极为严重

  非常显然,FC-31的01号机飞行中出现橘皮现象,意味着该机在结构设计上,重量控制的需求已经压倒了保证飞机强度和强度性能、机体寿命的需求。这倒算是符合沈飞历史上的习惯——歼八系列战斗机一系列到死未改的严重缺陷,都是因为控制重量而牺牲结构强度和刚度所引发的胎里病。

  在现在的先进主力战斗机中,蒙皮刚度不足的机型实际上也有——典型的就是苏27系列。这个飞机为了减重,甚至一开始的设计强度就只做到90%;然后做结构强度试验,哪里不足就打补丁加强,最后在最小的重量下满足强度要求。

  苏27系蒙皮刚度不足也是老毛病了

  而毫不令人意外的,强度和刚度不足的软骨病,也是困扰苏27家族几十年的顽疾;在高速试飞过程中,苏27连续多次出现结构严重破损、空中解体导致机毁人亡的情况。苏27家族绝大多数型号的寿命都只有同代西方产品的一半甚至不到,其基本型甚至只有2000小时飞行寿命。

  FC-31的01号样机,飞亚声速就橘皮成这样,飞超声速、特别是速度极限时,能否确保安全都是问题——苏27前车之鉴犹在。

  而对于第五代的隐身战斗机来说,蒙皮刚度不足会带来另两个问题——隐身性能的下降,隐身涂层的频繁破损。

  隐身战斗机的表面要求是应当尽可能的光滑、连续;因为凸起和接缝、台阶的地方,都会形成电磁波信号的散射,也就是平时所说的信号反射源。

  另一方面,频繁的变形和振动,意味着附着在蒙皮外表的涂层会迅速开裂,形成裂纹;随后在高速气流和雨滴的撞击下,大量剥落。这将极大的提升飞机趴窝的几率和时间,以及相应的维修人力物力。

  结构强度?国内没有任何一种战机,能处于歼20同一个水平

  正儿八经的隐身飞机,在这方面无不谨慎异常,包括歼20、F22、F35都是如此——至于苏57那种废物,在这方面怎么样都好,根本没参考价值。虽然未见歼20的数据披露,但F22、F35此类部位的蒙皮厚度,都高达4-5毫米,歼20恐怕也不会差多少。

  FC-31的01号样机表现,反应了该机最初设计的严重不成熟。后来的新样机在设计上出现了明显的改动,但是否完全解决了FC-31的01号样机诸多缺陷,现在还有待观察。

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