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中國空軍殲十的7方面分析評價
送交者: 空空子517628 2005年05月16日12:15:50 於 [軍事天地] 發送悄悄話

中國空軍殲十的7方面分析評價 !!!!!!!!!!!!!!!
作者:空空子517628  發表日期:2005-05-14 04:43:50

[表狀]


 

  一個時期以來,殲-10的圖片滿天飛,各種角度的照片應有盡有,為研究殲-10提供了不可多得的資料,隨着這些照片的出現,殲-10那神密的面紗正在一點一點的被揭開,對專業航空研究機構而言,這些公開的資料已足夠他們去認識和了解中國的殲-10,既使是業餘愛好者,這些資料也是極為豐富和足夠去探索殲-10的秘密,這說明中國已為有更先進的作戰飛機進入了研究領域,否則,保守的中國軍方決不會聽任這些寶貴的殲-10圖片在網上任意流行。這些流行的圖片告訴我們什麼呢?試分析如下:

  一、飛機的幾何尺寸

  飛機的幾何尺寸是判斷飛機性能的重要依據之一。其中最重要的是翼展和機翼面積,翼展的大小可以用來估計飛機誘導阻力的大小和升阻比,翼展和機翼面積還可計算出飛機的展弦比,這是衡量飛機設計思想的一個關鍵參數,使用統計數據,還可利用上述資料和機翼後掠角及其他數據估算出飛機的結構重量,進而推算出飛機的重量參數。機身長度和機身切面也是重要的參數,可以用此估算出飛機的廢阻力係數和誘導阻力因子,這些對於計算飛機的機動性能都很重要。好了,我們現在可以利用已有的資料來分析殲-10。在所有照片中,我最喜歡的是側面有加油車,標準尾部、上視這三張,因為這其實就是殲-10的三面圖。

  第一張圖是側面有加油車的那張,相信大家都很熟悉,這張加油中的殲-10飛機,翼下還掛有大家所熟悉的怪蛇III(即8號彈)。縱所周知,網上已公布的怪蛇III基本數據為彈長2.99米。利用這個已知的數據,我們用比例法可以輕而易舉的測出殲-10的機長和機高及垂尾面積。再通過那常標準的尾部後視圖,又可獲得準確的翼展數據,再通過那張上視平面圖獲取翼面積和後掠角。這樣,一組基本數據就出來了。具體為:機長17米(含空速管)、16.2 (垂尾至機頭部,不含空速)、15.56米(機身長,不含空速管),高5.3米,翼展10.5米,後掠角50-52度,翼面積40平方米,展弦比 2.756(F-104為2.45、米格-21為2.22、幻影2000為2.05、獅為2.33、F-15為3.01、F-16為3.2、F-18為 3.52),垂尾面積8.4平方米。

  從這些數據我們可以看出,殲-10與“獅”還是有極為明顯的差別。已公開的資料是:“獅”的主要數據為:機長14.57m、翼展8.78m、機高4.78m、翼面積33.1m2、展弦比2.3、前緣後掠角54度。通過對比,殲-10的幾何尺寸、翼面積、展弦比明顯要大於“獅”式,後掠角卻小於 “獅”。

  二、重量數據估計重量數據而要結合公開資料進行估算,主要通過尋找類似機型結合我國的工業基礎進行分析。

  1、翼載荷估算法估算最大起飛重量。殲-10是三角翼型,所有三角翼都有參考價值。世界上三角翼的飛機不多,而最接近的是幻獅、“獅”和鷹獅,可惜手中沒鷹獅的數據。幻獅和“獅”的最大翼載荷分別為420kg和580kg,中國的殲-8II為430kg。飛機翼載荷主要受飛機升力係數、結構強度和推重比限制。殲-10和“獅”翼型相似,查機翼最大升力係數表,後掠角45-55度為同一曲線,“獅”的後掠角為54度,殲-10為50-52度,估計其最大升力係數相同,而推力比“獅”最大起飛重量時為0.485,相同比例殲-10至可推動25000kg的重量。當然,我們無法估計飛機的結構強度,但至少是比殲-8II的430kg要強得多,即便是按幻獅和“獅”的平均值翼載荷500kg計算(相當保守),殲-10的最大起飛重量也可達到 19500kg,因此,按“獅”的19250kg計算應不為過。

  2、近擬估算法估算飛機淨重。主要根據已知的翼展、翼面積、展弦比、機翼後掠角、設計允許最大載荷、最大允許速壓等參數估算。設計允許最大載荷、最大允許速壓是兩個很重要的數據,關繫到飛機的結構強度,雖然沒有資料,但可以估算,第三代飛機的最大載荷均在9G,速壓為10000左右。選擇9個 G、速壓則分兩種計算,即:9350kg/M2(對應錶速1390公里/時)、10592kg/M2(對應錶速1482公里/時)。計算結果,殲-10的空重分別為8440kg和8840kg。“獅”機內載油量包括機身油箱和機翼整體油箱共3350升(2600公斤),殲-10比“獅”大約13%,按比例計算,載油量應為3750升,即2900kg,加上武器及飛行員500kg,飛機正常起飛重量為11840kg和12240kg,推重比分別為1.06和 1,半油時的推重比分別為1.2和1.16。最大外掛量分別7400kg和7000kg。

  三、發動機

  由於已知殲-10的發動機為AL-31雙轉子渦輪風扇發動機,最大推力為7600公斤,加力推力為12500公斤,因此,省略對發動機的估算。

  四、飛機的氣動外型

  從側面看,殲-10戰鬥機的機身、立尾、翼型與“獅”式戰鬥機極為相擬,發動機進氣道設置於機身腹部,頗似“獅”式戰鬥機,不同的殲-10的是矩型超音速進氣道,而“獅”式進氣道呈橢園形固定式進氣道。相同的是均是裝在機身腹部。由於發動機進氣道裝在機身腹部,離地面間隔較小,飛機地面滑跑時,容易吸進外來物。因此,它和“獅”、F-16一樣,前起落架安裝在進氣口後部,以防止前輪所揚起異物吸入進氣口。這樣布置好處較多:鍘滑時,進氣口不會被機身遮擋;大迎角飛行時,進氣效率也較高。一旦飛機出現故障或被擊傷時,需要迫降,也有助於提高飛行員的生存率。顯然,為了節約經費和時間,成飛公司在研製中參考或抄襲了“獅”的許多設計。從其氣動布局上看,雖然兩者均採用了最為時髦的鴨式三角翼氣動布局,但兩者間也有維妙的差異。“獅”式飛機由於機身較短,主翼和前翼靠的比較近,部分機翼與前翼重疊;而殲-10由於機身較長,主翼和前翼並不重疊,說明成飛並未簡單照搬“獅”的設計,其實殲-10主翼和前翼的布局更象早年放棄的殲-9,成飛公司在研製殲-9飛機時積累了不少經驗,合理運用這些經驗有助於縮短研製周期和節約研製經費。

  殲-10飛機的機身採用普通的半硬殼式結構。機頭裝有大型的雷達罩,機身上部裝有氣泡形座艙蓋。飛機採用近耦鴨翼,主翼為三角翼、單垂尾的氣動布局。主翼的前緣後掠角為50-52度的三角翼,後緣略帶前掠角。主翼內翼前緣為固定前緣;約二分之一的外翼前緣裝有襟翼,機翼後緣裝有分兩段裝了升降副翼。不少人誤以為殲-10採用了殲-7的雙三角翼,其實是是個錯誤,由於殲-10外翼的前緣機動襟翼在飛行時是放下的,造成人們視角上的誤判。飛機的全動前翼安裝在與機翼前緣前方位置,這將既可以最大限度地增大主翼的升力係數和保證飛機俯仰時的機動性,又不有利於前翼在主翼放襟翼增升時,配平襟翼低頭力矩和升力,加上放寬了飛機的靜安定余度,使之成為縱向靜不安定,減輕全動前翼的配平負擔,增加配平升力,改善高機動性能。垂直尾翼是高置單垂尾。因此,即使飛機大迎角飛行時,由於尾翼端突出於機翼的繞流之上,也能使飛機的縱向安定性得到保證。垂尾裝有常用的方向舵,尾翼根部裝有雷達警戒裝置和減速傘。後機身側下方裝2枚大型腹鰭,以保證飛機的方向穩定。

  殲-10的另一個進步是取消了翼刀。大後掠角機翼雖然有減小波阻的好處,但也有帶來翼尖失速的壞處,造成飛機突然抬頭或不穩定而陷入險境。為阻止大後掠角飛機出現翼尖失速,通常在後掠機翼是順氣流安裝上一定高度的翼刀,殲-7II、殲-8II的機翼後掠角分別為57度和60度,均安裝了翼刀,新殲8甚至安裝了兩片翼刀。殲-10由於採取新技術取消了翼刀,同時也減輕的飛機的結構重量。

  從體型上看,殲-10雖然比殲-7略大,但與殲-8II、蘇-27、F-15、F-14相比,仍屬小型飛機,這是現代噴氣式戰鬥/攻擊機所具有的共同特點??小型化,以便提高飛機在防空炮火射擊下的生存能力和減弱敵方的雷達探測及目視識別能力。雷達的發現概率,大體上與飛機的側面積、俯視面積和正面面積的平方和再開平方所得的數值成正比。簡言之,是與主翼面積大小成正比。而地面對空炮火的命中概率則與飛機的翼展X機長的數值成正比。飛機的生存率為發現率X命中率的倒數。由此就可以理解戰鬥/攻擊機小型化的重要性。

  殲-10飛機11個外掛(機身下5個,每側翼下3個),最大武器掛載量估計為7000公斤以上。外掛副油箱最大4100升(1500×2、1100×1)。

  五、飛機使用限制和極限數據

  1、最大允許錶速。現代飛機設計時者根據一定的速壓限制來先材和決定結構形式。飛行中不允許超過預定的速壓。對飛行員而言則是不允許超過預定的錶速,前面在計算飛機結構重時,已提到最大允許速壓為即9350kg/M2(對應錶速1390公里/時)、10592kg/M2(對應錶速1482公里 /時),估計殲-10的速度臨界值為最大允許錶速為1390公里/時至1482公里/時(修正錶速)。由於採用超音速式進氣道,高空的最大速度應在 M2.0以上。低空最大速度估計為M1.2(1473公里/小時)。

  2、最大使用載荷。如前所述在計算飛機結構重時,按9G進行估算,因此,設計強度標準為能承受9G過載。

  六、製造工藝

  殲-10飛機的製造工藝表明,成飛的工藝已有長足的進步,不但機身光潔平滑,鮮有而且還採用了先進的翼身融合技術,不但減少了阻力,提高了升阻比,還增加的機身剛度,增強了容積,減少了結構重量。看來成飛在與美俄以的合用中學到了不少先進技術。

  七、對殲-10的分析評價

  總體上看,殲-10是一種相當不錯的飛機。由於採取小後掠度(相對於殲8II)、大展弦比(當然這會犧牲一定的超音速性)、翼身融合技術,飛機的最大升力係數肯定相當不錯,甚至會超過“獅”式。這一點從其最大載彈量可見一斑。估計其最小飛行速度,會小於200公里/小時,甚至更小。這對起飛、着陸,提升最大載彈量都有好處。由於速度跨度大(最大錶速為1482公里/——200公里/小時以下)飛機的機動性應當相當不錯。這表明該機的設計突出了對空格鬥和對地攻擊。

  雖然採取了小後掠度(相對於殲8II)、大展弦會犧牲一定的超音速性能,但飛機依然採取了超音速進氣道和適應於2倍音速的大垂尾,表明其超音速性能並未受太大的影響,特別是8.4平方米的超大垂尾,竟然超過米格-21МФ5.3平方米垂尾(最大速度M2.1)的58%,從安定性來說,殲-10 已具備飛行在2.1M以上的潛力。說明殲-10仍有相當可觀的超音速能力,這表示殲-10的阻係數相當小,而這一成果當歸功於平滑的機身。

  從設計方面來看,殲-10是乎並不太注重提高飛機的推重比,這裡固然有發動機推力小於原定計劃的原因,但從設計人員並不願意犧牲飛機結構強度和最大升力係數而提升推重比來看,設計者是似乎更重視提升飛機的瞬時盤旋能力,結合當局重點發展大離軸角、高機動性能導彈和頭盔瞄準系統來看,軍方的思路十分明確——即順應新技術而發展新戰術,拋棄傳統陳舊的空戰模式。由於殲-10半油時的翼載荷僅260kg,加之採用鴨式三角翼布局,殲-10的瞬時盤旋能力將超過32度/秒,也就是說,配合離軸角60度的先進導彈和頭盔瞄準系統,殲-10飛機只需8秒時間就可以完成240度的轉向,並可實施對周圍360 度方位的全向攻擊,這對於敵方飛行員而言簡直是一個令人恐怖的數字。意味任何敵機都很難在殲-10飛行員的視線內完成所謂的水平機動咬尾和攻擊,只要被殲 -10飛行員發現,最多8秒中就可能受到致命的打擊。

  說到瞬時盤旋能力,不能不提到殲-10的氣動外型,這是殲-10對F-15、F-16、幻影-2000保持空戰優勢的基礎。在氣動外型方面, F-16和F-15採用的是60年代發展起來的邊條翼技術,幻影2000用的是50-60年代成熟的大後掠三角形布局,兩機均是新機老布局;殲-10採用的是80年代最為時時髦的鴨式三角翼布局,可謂新機新布局。三者的共同點是都能利用脫體渦產生的有利干擾獲得高升力。但三角翼的後掠角受總體布局的限制,獲得高升力的能力有限;邊條是固定的,很難用他去適應所有的飛行狀態;殲-10的前翼則是全動的,可以在較大的範圍內控制有利干擾。實驗證明,在靜不安定飛機上安裝全動式前翼,有助於增加升力,當飛機大迎角時,還能提供俯仰縱。

  通常情況下,近距耦合鴨式飛機的配平升力比常規飛機高,機動性能也好些。除可以增加主機翼升力外,還起平衡作用,在改善失速狀態和大迎角時垂直尾翼的繞流方面,效果也相當明顯。如以色列的幼獅C-2飛機,與未安裝鴨翼的幻影V對比,縱、橫向縱性能和持續轉彎性能均較好,在所有使用高度,尤其是在低空,陣風效應較低;改善了大迎角和低速情況下的機動性。黎以戰爭後,英國《飛行》雜誌記者採訪了以色列空軍的一位高級軍官,這位軍官對“勸獅”C2的評價之高,超出了人們的預料。他說,在某此方面“幼獅”C2甚至比F-15和F-16還要優越,在空戰中“幼獅”C2的擊毀率並不比F-15和F-16 低。必須指出的是,“幼獅”C2並未運用主動技術控制和電傳縱技術。只是簡單鴨式翼,而這種簡單鴨式翼由於距飛機重心距離較小,配平能力有限,對盤旋性能的改善相當有限。儘管如此,裝有鴨翼的“幼獅”C2的出色表現已足以讓人刮目相看;那麼運用主動控制和電傳縱技術控制前翼的殲-10,必將使飛行機動性能的改善達到一個全新的高度。

  另一個突出的特點是殲-10飛機突出了對地攻擊能力,超大的攜彈量在中國作戰飛機中還屬首次,其攜彈量在世界也處於先進水平,表明軍方開始注重攻擊作戰。戰略方針已從單純防禦轉為攻勢防禦。這是一個很大的進步。

  總體而言,殲-10雖然不是一種最先進的作戰飛機,但絕對是一個令人生畏和難纏的對手!

  寫完這篇文章,我並不擔心會出現失密之事,因為我等平民百姓根本無緣接觸機密,所用材料完全是網上的公開資料,至於有多少準確性就不得而知了,因為資料的真實性本身就無法證明,而在分析資料的過程中,也不免有測量、計算上的差距,加之由此計算的許多數據環環相連,前面錯一個,後面錯一串,光是累積誤差就不得了,到最後有多少真實性我心中並無把握,這種誤差也只有軍方和業內專業人士才有條件將其降至最低程度。不過據我所知,即使如此,其準確性也會大打折扣。因為如果這麼容易就獲得最真實的材料,天下豈不無密可保。但是通過上述分析,至少可以使我們通過定量分析了解大概情況,這也是多數迷所追求的目標,我的寫作也是完成這樣一個心願的過程,僅此而已。

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