
殲16
隨着中國矢量推力發動機的逐漸成熟,那麼一個很有意思的話題也隨之到來:給殲16裝上矢量發動機,它在飛行平台的能力上,能比得上印度的蘇30MKI嗎?
國內的殲16在設計理念上乏善可陳,其實就是在90年代末期規劃的蘇30MKK國產改進型;其總體定位就如同殲11B與蘇27sk的關係,機體平台基礎設計不變,主要換掉機載電子設備獲得性能提升。
在部分結構上,可以通過等剛度替代的方式,在不改變飛機原始結構力學設計的前提下,把原來的鋁合金件換為複合材料進行減重。只是由於試飛中問題頻發,一直拖到殲20都快試裝備了才批產。
蘇30MKI
蘇30MKK和印度的蘇30MKI相比,後者在平台上的關鍵差異,除了三翼面布局之外,在於蘇30MKI採用了SDU-10MK改型數字電傳飛控系統。
這個系統在控制律軟件設計上添加了一個通道,飛控計算機能夠根據飛行員的指令控制矢量推力發動機,使其噴管能與平尾等氣動面協同偏轉,使飛機獲得更好的操縱性和機動性。蘇30MKI在90年代和後來一直被俄、印拿來在航展上做超機動表演,主要也是基於這個基礎。
電傳核心在飛控計算機
電傳飛控的組成框架
殲16能否完整發揮矢量推力發動機的性能潛力,核心問題也是這個:飛控系統有沒有對應的硬軟件功能擴展,實時讀取發動機的狀態,並且經過控制律運算以後,給出準確的控制信號。
而電傳飛控這個東西,難度在哪兒呢?可以分為兩個方面。
蘇35的飛控計算機被整合在KSU-35系統中
第一個,是製造層面的,比如飛控計算機啊這些硬件設備,你得造得出來,不然巧婦難為無米之炊。就好比F22和F35的計算機芯片,也不是洛馬自己做的,得找IBM、INTEL等專業芯片製造商。
而就戰機來講,國內現在的航空配套體系,是完全有能力製造高水平電傳飛控系統的所有硬件的;且在殲10、殲20戰機上,達到了充分的性能和可靠性證明。殲10控制難度遠超蘇27系,但定型以後到現在,沒有出現過一次電傳系統引發的失控,更沒有因此墜機過,一次都沒有。
第二個,是設計層面的。再好的部件,如果主機設計方水平太挫,裝到一起照樣是故障百出、事故不斷;結果就是別人用都沒問題,就他家玩意三天兩頭失控,不時因此墜機,好像全國兄弟單位都和他們過不去,所有不合格偽劣產品都賣給他們了一樣。
而針對殲16來說,由於蘇30MKK本身提供了很成熟的飛控框架設計;因此改進電傳飛控系統主要的風險,就在於換裝的新數字飛控計算機里,安裝的控制律軟件是不是真的靠譜了。
控制律的核心是什麼呢?說穿了,就是把整個飛機的飛行力學設計,做成一個數學模型,放在飛控計算機裡面跑。對於飛機設計單位來說,最核心的飛控設計能力,就是這個做數學模型的本事,也是真正體現是不是吃透了飛機氣動設計的地方。
什麼是數學模型?以最簡單的例子來說,邊長 x 邊長 = 面積;這就是一個求取面積的最簡單數學模型,你輸入邊長的數據,就能得到長方形面積的數據。
飛行員拉杆蹬舵,而飛控負責計算舵面和噴管怎麼動
飛機的控制律要複雜很多,它是大量非常複雜的函數組合。輸入的是飛機的高度、速度、飛機的迎角、操縱杆和腳蹬的控制量有多大等大量數字;輸出的,是飛機的鴨翼和平尾應該偏轉多少度、偏轉多快。
數字電傳相比模擬電傳,最核心的優勢就在這裡:它運算能力更強,而且修改軟件的時候不用連硬件一起改;因此在它的基礎上,能設計出、並運行規模大規模的複雜控制律軟件。
但要強調的是,數字電傳是現代戰機實現高性能的必要條件,卻絕不是充分條件。比如國內殲11BS在蘇27UBK的基礎上,把模擬電傳計算機換成了數字飛控計算機,但反而多次出現蘇27UBK上沒有出現的俯仰失控現象。
殲10能發揮矢量推力效果,殲16不一定能
殲16換裝矢量推力發動機後,飛行性能上是否可以媲美蘇30MKI的問題也在這:它在飛控的控制律軟件設計上,是不是真的能突破殲11BS和殲15表現的水平,實現脫胎換骨的提升?現在沒有任何人能給出肯定的保證,這還有待於未來的實踐去證明。