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殲10雷達罩最早是圓形 為何20年後改成F16的橢圓形
送交者: 一劍破天 2018年07月29日21:57:46 於 [軍事天地] 發送悄悄話

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  殲10戰鬥機是70年代渦升力研究浪潮中的盛開的一朵小花,歐美航空界在上世紀60-70年代研究渦升力,拿到了2個重大成果,第一個是邊條,外形特點就是機頭兩側70度以上後掠角長條翼面,向後延伸和主機翼連接在一起,大多在8-10度以後開始發力,20度以後增升效果就非常明顯,邊條在三代戰鬥機上廣泛採用,比如美國F16,F18和蘇27和我國梟龍戰鬥機。

  另外一個就是全動鴨翼布局,依靠前置的鴨翼形成的渦對後面主機翼上表面生產的有利氣動干擾形成巨大的升力收益,從效果來看鴨翼的效果遠勝邊條,大體是,鴨翼面積等於機翼面積的8%,效果和邊條類似。

  但是正常鴨式布局戰鬥機鴨翼面積比例,都遠超8%,實際最大效果比採用邊條翼的飛機更好,而且邊條角度不可調節,而鴨翼大多可以從+15度到-70度之間隨意調節,這是巨大的優勢,也是三代半戰鬥機-歐洲颱風,陣風和鷹獅採用鴨式布局的最強理由。

  中國殲10戰鬥機項目從1986年正式開始,從設計師最初構思來看,殲10戰鬥機融合了我國70年代抬式飛機的試驗和模型試飛經驗,和殲9戰鬥機的鴨式布局特點,從這個角度來說,殲10完全是我國自主研發的飛機。

  為了徹底搞清楚鴨式布局的優缺點,中國進行了經年累月的吹風,模型試飛和氣動力計算,成都飛機研究所,在殲10項目開始之前,自己認真做過不下5個完全不同的鴨式布局模型和不下2000次吹風和自由飛模型研究,這些深厚而少為人知的付出,是殲10戰鬥機項目成功的底氣所在,不是任何國家給的,殲10飛機獨特氣動外形造就的別具一格飛行性能優勢,對於外國來說還是嚴格保密,對於對敵作戰來說,具備很強的突然性和威懾力。

  當然,在殲10戰鬥機項目開始之前,上世界80年代伊始,空軍曾經組織飛行員和專家實地考察和試飛過法國幻影2000戰鬥機,幻影2000戰鬥機的高機動,先進航電和武器,以及優越的人機工程學設計,給中國航空界專家和飛行員留下了不可磨滅的印象,曾經參與試飛幻影2000戰鬥機的資深中國試飛員最有震撼的評價就是:假如幻影2000戰鬥機飛行員不犯低級錯誤,我國殲8戰鬥機毫無獲勝可能!

  實際上這次考察後,幻影2000戰鬥機完美征服了中國空軍飛行員和航空專家,但是幻影2000戰鬥機接近F15的高昂價格,也讓囊中羞澀的中國人,望而卻步,雖然買不到幻影2000,但是幻影2000的性能,幾乎就代表了空軍對於下一代戰鬥機的全部要求,這種傾向性的意見也嚴重影響了設計師的思路,客戶的要求就是一款類似幻影2000的萬能戰鬥機,能對空作戰和對地對海攻擊,飛機外掛點布局和幻影2000戰鬥機非常類似,最終達索公司評價殲10:一款增強推力版本的幻影2000。

  雖然中國空軍一邊倒的傾向於法國幻影2000,但是中國設計師也沒有直接跟進仿製幻影2000,雖然從殲9開始設計一款兩側進氣鴨式飛機,真的不是一件難事。

  實際上對於三代機設計來說,最經典技術模版是美國的F16戰鬥機,對於F16開創的腹部進氣,翼身融合,電傳飛控,數字航電,水泡無框風擋,30度大後傾角度座椅等先進技術,全世界設計師都認真學習並參照,我國設計師還是很明智的借鑑了,也做了儘可能好的跟蹤,殲10也採用了類似美國F16的腹部進氣,最早樣機進氣口採用了相似的半圓形皮托管進氣道,這種進氣道輕巧,大迎角特性好,而且抗大側滑角。

  但是最終殲10還是採用了F4類型的多斜板外壓進氣道設計,之前的設計方案採用幻影2000的半錐形設計進氣道,最終發現,斜板進氣道效果更好,就從善如流了,這種設計主要來自客戶的壓力,需要能飛2倍音速攔截敵人的2倍音速轟炸機,比如逆火轟炸機,這也是典型的以用戶要求為設計核心導向的模式,成都飛機研究所的競標持續成功與此密不可分。

  除了鴨式布局外,殲10最早模型和F16還是有點不同,殲10戰鬥機雷達罩截面是圓形的,而F16是扁的,這種狀況從2004年殲10A和殲10S開始,但是到了2009年開始出現的殲10B和殲10C戰鬥機,卻忽然來個180度大轉彎,機頭雷達罩外形也改成F16哪種橢圓形,這是為啥?

  有人就問,幹嘛不一步到位從殲10A就做扁的機頭,20年後又改回F16的設計?難道設計師沒想明白?

  回答:設計師有個探索的過程,殲10A戰鬥機的鴨式布局增升能力過強,巨大的非線性升力,給飛控系統設計帶來了巨大的壓力,為了攻克飛控難關花了10年以上的時間,還動員一切力量,外出找所有可能的援助,假如一開始就做成扁雷達,給飛機帶來更大的升力,但是也帶來更大的抬頭力矩,飛機配平難度更大。

  所以,為了讓飛機能儘快順利出生,設計師做了一定的妥協,到了2004年後,殲10A批量生產,成都飛機設計所對於殲10原始設計進行了認真的復盤,每個細節認真重新回頭看,最終提出了幾十項改進意見,機頭形狀就是其中之一,而且隨着飛控技術的不斷進步,對於應付機頭拍扁帶來的抬頭力矩,有了相當的把握,所以從善如流,改了!

  這就是現在戰鬥機設計師的一個基本方法:對於高風險項目,儘量避免一步到位,而是採取逐級推進的方法,搞清楚一點,放開一點,不明白的,寧可保守一點,最終穩妥前進,避免項目失敗。

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