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從1.0到3.0:沈飛FC31戰機上艦是改進還是重新設計
送交者: 力挽狂瀾 2020年04月26日22:15:26 於 [軍事天地] 發送悄悄話

  前陣子,“消失”了一段時間的“鶻鷹”又在互聯網上引發了一波陣風。又是大佬們結算打賭,又是爬牆黨們散出一波陳年新圖……總之關於海軍五代機的消息又熱鬧了起來。當然隨着項目從航空工業自己的技術驗證機,變成呼籲外國土豪投資的外貿五代機,最後變成解放軍自用的型號,“鶻鷹”的保密待遇自然也迅速上升——黑色的1.0版甚至都拿到珠海航展上進行了飛行表演,灰色的2.0就只有照片和模型了,至於現在盛傳的3.0,更是啥也沒人敢透露。

  ▲ 這些最近露面的“新圖”也不知道在大佬手裡攥了多久

  研製一款五代機不容易,把研製出來的飛機順利量產交付部隊更難;這飛機要是給海軍使用的艦載機,其中面臨的挑戰自然是更多;現在這樣一個高難度的活兒又落在了只研製過一款艦載殲擊機(還有相當部分參考設計的成分)的中國航空工業身上,其中的挑戰可想而知。

  ▲ 殲-15S,殲-15彈射型,殲-15電戰型都是這條線上的發展

  在艦載機研製的過程中,由於艦載機與陸基戰鬥機之間的差異不小,很多具體設計都不甚相同。對於美國這樣有長期航母使用經驗,且有大量海航艦載機裝備使用需求,已經形成了專用艦載機研製產業鏈的國家而言,為海軍全新研製一款艦載機什麼的顯然是不在話下,就算是“廢物利用”的F/A-18“大黃蜂”戰機,基本上保留下來的也只有總體氣動布局,機體尺寸、翼面積、整體結構、動力系統、起落架、阻攔鈎等各種部分也都經過了重新設計,工作量來說一點也不少。

  ▲ YF-17和F/A-18的輪廓比對,可見F/A-18要大不少

  至於蘇聯這種幾乎沒有艦載戰鬥機研製和使用傳統的國家,除了雅克系列是垂直起降的“海軍獨占”之外,俄軍現役的兩款艦載戰鬥機蘇-33和米格-29都是由陸基型戰鬥機改進而來的。由於蘇聯當時還缺乏艦載戰鬥機的研製經驗,因此這兩款戰鬥機的改進雖然是基於陸基戰機的基本設計,但卻屢次遭遇“重大變動”。

  ▲ 這其中既有飛機本身的技術原因,也有蘇聯航母的發展問題

  除了從基礎設計由T-10變成T-10S帶來的整體變更之外,早期使用蘇-27原型機驗證滑躍起飛技術的可行性,機載武器系統從帶有先進對海/對地攻擊能力的“多用途”版本簡化成標準蘇-27的“陽春版”,增升前翼的從無到有,機翼摺疊設計的變更,以及在機身結構改進中最容易出現的加強—超重—減重循環,蘇聯解體前航母總體規模的變化,蘇聯解體後的經濟崩潰,都影響了戰機的研製。以至於蘇-33(蘇-27K)從1971年就與蘇-27原型機一齊啟動設計,但最終直到1994年才草草完成了國家鑑定。從這個角度來看,改進設計雖然有基礎,但在缺乏足夠艦載機設計積累的情況下,未必就一定是更快捷的方法。

  ▲ 蘇-27K也是從T-10時期就開始研製,但最後定型比蘇-27服役還晚了10年

  殲-15的設計工作相對蘇-33要簡單不少,畢竟中國航空工業有蘇-33的研製進程作為前車之鑑,作為參考對象的T-10K-7號原型機也屬於蘇-33批產前的03批次,基本狀態已經和正式量產的04批次基本一致,加上之前許可證生產殲-11以及設計殲-11B的經驗,雖然殲-15在氣動和飛控上和蘇-33一樣有一些“着急”,但產量大了,航電武器升級了,對地反艦攻擊能力也有了。

  ▲ 殲-15的性能比蘇-33優秀許多也是很明確的事情

  不過這樣一來,從掌握艦載機研製的角度來看,殲-15和殲-11B或者殲-16一樣,依然只能歸類到蘇-27大家族的一支當中。中國航空工業在說起艦載機研製的時候,也就會陷入到碰上“光輝”艦載型也有點腰杆不硬的尷尬當中。後者儘管存在着海軍型艦載機超重的困擾,但在“完全自主設計的噴氣式艦載戰鬥機”這件事上兒卻是不折不扣的亞洲第一。

  ▲ 這一點上,印度竟然是最有自信的

  從這個角度看,從1.0到2.0再到3.0的版本,“鶻鷹”的設計雖然在不斷修改,但總體來說更加接近於從YF-17到F/A-18一樣的艦載機設計演變過程。從設計的角度來看,雖然並非一開始就完全就着艦載型的所有要求來,但一來版本迭代中出現變化的規模將會不小,二來大多數的設計也不會如同蘇聯研製蘇-33時那樣孤立地加強諸如起落架、摺疊機翼以及阻攔索等幾個關鍵部分的設計,出現強度和重量之間的反覆。而在面對未來可能的進一步“上陸”需求時,很多部分的設計還能再度優化,從而進一步減輕重量,提升飛機的飛行性能。總體來說,這樣的設計,已經能算是比較完整和徹底的艦載機設計過程,而非一款岸基飛機的“加強上艦”版本。

  ▲ 這個角度看,FC-31也許就是中國海軍五代機的“YF-17”

  當然上艦這件事情並不容易,除了常見的機體結構加強、增設彈射器牽引鈎和着艦鈎,同時對主翼等翼面進行摺疊設計之外,如何在海上嚴苛的鹽霧環境下依然保持較好的可靠性和出勤率,無疑也是非常重要的一個科目。在殲-15艦載機之前,解放軍在海軍型戰鬥機上會有少量H型的分野,主要是對一些容易在高鹽高濕環境下腐蝕的部件進行進一步的防腐蝕處理(如使用耐腐蝕材料進行塗層或者乾脆換成不易腐蝕的材料等)。不過多數時候在海邊機場甚至島礁機場上部署的戰機的機況惡化速度要更快,加上外島機場的維護保障能力更加有限,這些戰機只能進行短期的外場部署,以防戰鬥力出現大幅下滑。

  ▲ 這也說明在島礁上高等級恆溫恆濕機庫建設的必要性

  第五代殲擊機作為要以隱身性作為基礎性能要求的戰機,相比其他艦載機,其防腐蝕要求上還有額外的一條,就是機身表面的隱身材料和塗層對於鹽霧環境的防護效果。某種程度上,這是一個連美國海軍目前都沒有深度涉及的課題。畢竟F-35C直到明年才正式上艦部署,F-35B隨美國海軍兩棲攻擊艦執行海上部署的時間也沒有多久,機上的隱身材料尚未接受特別嚴苛的考驗。

  ▲ F-35C在材料上已經與A/B兩型有不小區別,但其隱身能力的“耐用性”還有待進一步觀察

  由於戰機隱身是一件“牽一髮而動全身”的工作,哪怕少量的隱身材料或者塗層失效或者龜裂導致的外形改變,都會引發戰機雷達反射面積數量級上的變化。對於要在海上以隱身性能作為重要決勝手段的新一代殲擊機,如何在這一關鍵指標上有所突破,無疑也是對中國航空工業的一個考驗。


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