| 怎樣將蘇27改進成為新一代戰鬥機 |
| 送交者: 坤坤 2002年02月25日16:05:54 於 [軍事天地] 發送悄悄話 |
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蘇27無疑是設計得最成功的第三代超音速戰鬥機之一,引進蘇27生產技術大大縮短了我國在航空技術方面與世界先進水平的差距。但是由於在航空技術方面我國已落後太多,加上我國吸收、消化蘇27的先進技術也需要較長時間,如果搞完第三代之後再搞第四代,那麼隨着F-22的投入使用,我軍的戰鬥機技術水平仍然會落後對手一代。 我認為解決這一問題的最好辦法,就是設法將蘇27直接發展成為第四代超音速戰鬥機。但以我國目前的技術條件來看,該計劃必須分成兩個階段來完成:第一個階段是使它在採用現有蘇27技術的情況下,讓它成為一個發展第四代戰鬥機先進技術的平台(通俗點說,就是象美國發展F-14一樣,先搞一個採用第三代戰鬥機火控雷達和發動機技術的第四代戰鬥機機體);第二個階段是才全面應用最新技術(如先進雷達、發動機和複合材料),使它成為一種名副其實的第四代戰鬥機。這樣一來既可降低發展新一代戰鬥機的技術風險,又爭取了時間。本文討論的主要內容是如何完成第一階段的發展任務。 由於蘇27已經基本具備了第四代戰鬥機的超機動性和短距離起降能力,因此改進的主要目標是在保持它的機動性能不變的情況下,大幅度提高它的隱身性能和超音速巡航能力。蘇27的翼身融合體布局本來對隱形是非常有利的,但是由於發動機短艙之間構成的凹形通道和暴露的發動機葉片,都使它的雷達截面劇增。 據《蘇27空氣動力設計揭秘》(《國際航空》98.3)一文介紹,保證蘇27大仰角可操縱性的關鍵是機頭截面形狀、翼根邊條形狀、機翼前緣偏轉角和垂尾的參數。這表明,只要改動不涉及機翼和機身前部,其他部位的改進不會大幅度降低飛機的機動性。更湊巧的是美國ATF驗證機YF-23的機頭形狀、機身邊條的位置和發動機進氣口位置與蘇27驚人地相似,而YF-23的最大仰角理論上可達60度(試飛時只有25度,但 YF-23是半無尾布局,對仰俯控制能力影響較大)。因此我認為,如果把蘇27的發動機短艙,象YF-23那樣通過一個S形進氣道從機身下部改到上部,就能夠在不影響機動性的前提下,使改進後的蘇27成為一種具有隱形結構的飛機(當然除此之外,還有許多地方要做進一步的隱形處理)。 把蘇27的發動機短艙從機身下部改到上部,所遇到的主要問題是必須大幅度縮短發動機的長度。而短時期內想通過提高壓氣機的增壓比,減少風扇級數的方法來做到這一點不太現實的。我認為唯一可行的辦法,就是採用脈衝式外涵道加力室和渦輪旁路式燃燒室這兩種技術來取代傳統的加力燃燒室:脈衝式外涵道加力燃室外涵道是指外涵道氣流的加力燃燒由單獨的脈衝燃燒室完成,這樣的外涵道燃燒室可以布置在風扇後面,而不是渦輪的後面;渦輪旁路式燃燒室是指在發動機高工況時,對內涵道燃燒室出來的超量氣流不進行冷卻,直接從渦輪旁邊流過,這樣使內涵道氣流能夠保持高溫,不需要再加力燃燒。通過這兩項技術的有機組合,就有可能取消加力燃燒室。(註:外涵道採用脈衝燃燒室的原因,一是在取消渦輪後面的加力燃燒室之後,肯定會降低發動機的總推力,而脈衝燃燒可以直接產生推力,彌補總推力的損失;二是通過對脈衝燃燒的控制,可產生控制推力矢量的射流,簡化推力矢量系統的結構)。 總之,通過後機身的改進,蘇27至少可以獲得大部分的隱身效果(就隱形而言,外形所起的作用比結構材料大,歐洲戰鬥機EFA的表面有70%有複合材料構成,雷達截面卻在2平方米左右);應用外涵道加力技術,最起碼可以使超音速飛行時間加倍(AL-31F發動機的涵道比為0.6:1,這意味着單獨使用外涵道加力作超音速巡航時,加力時增加的油耗只有原來的三分之一左右);從而把蘇27改進成為一種准四代戰鬥機。 |
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