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中國艦載預警機方案已確定 動力缺陷將影響整機性能
送交者: 一劍破天 2018年08月21日23:31:13 於 [軍事天地] 發送悄悄話

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  對空防禦,是水面艦艇編隊海上防禦的主要內容。現代預警飛機除了發現和監視空襲兵器外,更重要的是還具有引導和指揮己方作戰飛機、導彈等武器攔截入侵目標的功能。 

  “中國總體已經具備研製真正的艦載固定翼預警機的條件。”“我們可以暢想一番,真正的‘紅色鷹眼’會是什麼樣了。”日前,國內著名航空航天科普期刊《航空知識》2018年第9期上市發行。該期雜誌的開篇之作《中國艦載預警機發展構想》,再次引發國人對中國未來的艦載固定翼預警機的熱議。

  艦載預警機是以載艦為活動基地,主要用於海上艦艇編隊對空、對海預警,並能引導和指揮己方作戰飛機、導彈等武器裝備遂行作戰和其它任務的艦載機,是航母編隊控制海上信息優勢的關鍵裝備之一。按照載機平台,可分為艦載預警飛機(艦載固定翼預警機)、艦載預警直升機和艦載預警無人機等。

  文章說,自從擁有航母的夢想終於實現以來,前進中的中國航母事業一直不缺乏好消息。隨着首艘國產航母開始海試工作,第二艘國產航母開工建造的消息不斷流出,加上殲-15(J-15)彈射起飛技術驗證機與國產彈射器一起曝光……一時間在輿論看來,中國海軍的航母編隊距離世界先進水平所差的硬 件,似乎只剩下艦載固定翼預警機了。

  文章指出,雖然直-18Y(Z-18Y)預警直升機已經多次隨遼寧艦出海執行訓練任務,但其能力還是只能達到“把預警雷達搬到天上”的水平。除了解決有無問題之外,直-18Y在戰術上更多起到的是延伸編隊低空空情覆蓋範圍,起到一定預警補盲的作用。其作戰半徑、探測距離、目標跟蹤處理能力等指標,均與真正的艦載固定翼預警機差距很大。

  網絡上流傳的國產JZY-01型艦載預警機驗證機正是在運-7飛機的技術上改進研發的。

  文章表示,通過空警-2000(KJ-2000)、空警-200(KJ-200)和空警-500(KJ-500)三型預警機的研製,中國航空工業在預警機的研發領域已經走出了一條獨具特色的道路。國產預警機的系列化發展不僅為新型艦載固定翼預警機的機載設備提供了充足的可選貨架產品,其系統整合經驗同樣有助於這種特種飛機的研製。至於摺疊機翼、攔阻尾鈎以及防鏽防蝕等與航母相適應的關鍵技術,除可部分參考殲-15艦載戰鬥機的成品之外,整體上還有E-2系列預警機這個十分成熟的參照對象可供借鑑。中國總體上已經具備研製真正的艦載固定翼預警機的條件。

  JZY-01型艦載預警機驗證機的尾翼與E-2C預警機的尾翼非常相似,同為懸臂式四垂尾尾翼。

  在載機平台方面。文章分析稱,將運-7(Y-7)飛機徹底改進到符合艦載固定翼預警機的要求,其工作量是非常驚人的,總體效費比還不如跳出安-24/26(An-24/26)飛機的原始設計,研製一款全新的艦載雙發渦槳平台。根據成熟經驗,新機不僅可以大膽應用新結構、新材料,在保證結構強度的前提下,對機體減重做出更多貢獻,還可以採用電傳飛控系統,通過氣動-結構-飛控同步頂層設計,來優化部分氣動設計,提升飛行性能。

  2017年年初,在武漢著名的陸地航母試驗平台上,網友們發現了一個疑似國產新型艦載固定翼預警機的1:1模型。

  在飛控系統方面。文章分析稱,隨着電傳飛控系統在國內新機運用上的逐漸推廣,如果國產新型艦載固定翼預警機可以應用這一技術提升控制效率,不僅能提升飛行性能,甚至可以通過氣動-結構-飛控同步頂層設計——這一新型軍機研製中普遍採用的辦法,來優化部分氣動設計。如果能夠通過預警雷達天線的共形設計降低傳統雷達天線罩對尾翼效率的不利影響,甚至可以將4片垂尾設計改為2片以減輕重量,又不降低飛機的航向穩定性。

  在雷達天線方面。文章分析稱,由於艦載固定翼預警機機體尺寸(特別是長度)有限,如果布置共形天線(或類似空警-200的平衡木天線),不僅很難達到全向探測的要求,天線孔徑也難以滿足探測距離的指標。所以類似空警-2000和空警-500的圓盤天線罩設計仍將為國產新型艦載固定翼預警機所採用。

  文章指出,中國航空工業在近期拿出一架“能用”的艦載固定翼預警機,難度並不是很大。而從位於武漢的“航母建築”上出現的那架酷似E-2C預警機的模型等信息推斷,國產新型艦載固定翼預警機的基本方案應當已經確定。

  然而,由於使用環境和條件的特殊限制——遠離大陸的戰場部署限制、六自由度運動的航母平台、狹小的作業空間、非常短的起降跑道、降落時複雜的氣流場、惡劣的海上氣候環境……艦載固定翼預警機在設計、製造上註定比陸基固定翼預警機更加複雜、更加困難。

  看着別人家的E-2系列預警機,再看看自己手裡性能有限的預警直升機,人們肯定都希望中國航母能一下子就用上“好用”,而不僅是“能用”的艦載固定翼預警機。

  從“能用”到“好用”,文章認為,國產新型艦載固定翼預警機還需邁過幾道坎——

  一是飛機的總體設計問題。除航母在空間上對艦載機的尺寸斤斤計較外,艦載固定翼預警機的設計既要緊湊堅固,又要高效可靠,還需同時滿足設備高密度裝載、機組多人員布局和安全起降等多方面指標。這種要求是中國航空工業此前很少遇到過的,頗具挑戰性。

  二是飛機的動力問題。3600千瓦級別的渦槳-6C(WJ-6C),是目前國內能夠批量交付的功率最大的渦槳發動機。這款被廣泛用於運-9(Y-9)、空警-500等我軍新型戰機的發動機,用於國產新型艦載固定翼預警機的前期試飛工作還是能滿足要求的。但考慮到新機的機載設備重量和耗電量均較大,還尚需在我國現有兩艘滑躍起飛航母上使用,再加上需要為型號的未來改進留有餘裕,因此研製中的新一代5000千瓦級渦槳發動機,才是其服役時的最優選擇。然而眾所周知,新型航空發動機的研製成熟需要一個過程,如果研製進度拖後,國產新型艦載固定翼預警機將不得不使用功率有所欠缺的渦槳-6C作為過渡動力,無疑將影響整機技術狀態、特別是機載設備的配置檔次。

  文章還認為,相比這些“硬件”問題,“軟件”反而還不需要讓人過於擔心。在可預計的將來,國產新型艦載固定翼預警機的裝備規模暫時不會太大,因此短期內也不會有培養大量機組的壓力。中國海軍無論是從頭培養適合駕馭雙發渦槳平台的飛行員,還是從現有部隊中選拔精英,都有現成的方法可用。特別是隨着三大艦隊航空兵的特種機部隊逐漸羽翼豐滿,各部隊下屬的預警機部隊人才培養也進入了良性增長階段。這使得部隊完全可以從中選拔人員到艦載固定翼預警機的戰勤崗位服役,來解決初期的人才問題。中國海軍航空兵的各機型成體系發展,對還在逐項填補空白的艦載航空兵部隊來說,是再好不過的堅強後盾。

  文章最後表示,正如E-2系列預警機40年來的不斷發展進化那樣,國產新型艦載固定翼預警機也將隨着中國航母從滑躍到彈射,從常規動力到核動力的發展步伐而不斷改進,成為助推中國航母編隊戰鬥力增長的“戰力倍增器”。

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