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我歼10雷达罩最早是圆形 为何20年后改成F16的椭圆形

发布时间:2019-06-14 16:23 来源:未知 编辑:admin

  歼10战斗机是70年代涡升力研究浪潮中的盛开的一朵小花,欧美航空界在上世纪60-70年代研究涡升力,拿到了2个重大成果,第一个是边条,外形特点就是机头两侧70度以上后掠角长条翼面,向后延伸和主机翼连接在一起,大多在8-10度以后开始发力,20度以后增升效果就非常明显,边条在三代战斗机上广泛采用,比如美国F16,F18和苏27和我国枭龙战斗机。

  F16的尖锐边条设计在大迎角飞行时造成的强大涡流,向后流经机翼上表面内侧大大增加了机翼升力

  另外一个就是全动鸭翼布局,依靠前置的鸭翼形成的涡对后面主机翼上表面生产的有利气动干扰形成巨大的升力收益,从效果来看鸭翼的效果远胜边条,大体是,鸭翼面积等于机翼面积的8%,效果和边条类似。

  但是正常鸭式布局战斗机鸭翼面积比例,都远超8%,实际最大效果比采用边条翼的飞机更好,而且边条角度不可调节,而鸭翼大多可以从+15度到-70度之间随意调节,这是巨大的优势,也是三代半战斗机-欧洲台风,阵风和鹰狮采用鸭式布局的最强理由。

  依靠精心构思的鸭式布局,中国歼10做到了匹敌F16,歼20抗衡F22,压F35一头

  中国歼10战斗机项目从1986年正式开始,从设计师最初构思来看,歼10战斗机融合了我国70年代抬式飞机的试验和模型试飞经验,和歼9战斗机的鸭式布局特点,从这个角度来说,歼10完全是我国自主研发的飞机。

  为了彻底搞清楚鸭式布局的优缺点,中国进行了经年累月的吹风,模型试飞和气动力计算,成都飞机研究所,在歼10项目开始之前,自己认线个完全不同的鸭式布局模型和不下2000次吹风和自由飞模型研究,这些深厚而少为人知的付出,是歼10战斗机项目成功的底气所在,不是任何国家给的,歼10飞机独特气动外形造就的别具一格飞行性能优势,对于外国来说还是严格保密,对于对敌作战来说,具备很强的突然性和威慑力。

  歼10战斗机项目开始之前,成都飞机设计所已经进行了10多年的鸭式布局研究

  当然,在歼10战斗机项目开始之前,上世界80年代伊始,空军曾经组织飞行员和专家实地考察和试飞过法国幻影2000战斗机,幻影2000战斗机的高机动,先进航电和武器,以及优越的人机工程学设计,给中国航空界专家和飞行员留下了不可磨灭的印象,曾经参与试飞幻影2000战斗机的资深中国试飞员最有震撼的评价就是:假如幻影2000战斗机飞行员不犯低级错误,我国歼8战斗机毫无获胜可能!

  实际上这次考察后,幻影2000战斗机完美征服了中国空军飞行员和航空专家,但是幻影2000战斗机接近F15的高昂价格,也让囊中羞涩的中国人,望而却步,虽然买不到幻影2000,但是幻影2000的性能,几乎就代表了空军对于下一代战斗机的全部要求,这种倾向性的意见也严重影响了设计师的思路,客户的要求就是一款类似幻影2000的万能战斗机,能对空作战和对地对海攻击,飞机外挂点布局和幻影2000战斗机非常类似,最终达索公司评价歼10:一款增强推力版本的幻影2000。

  这就是歼10战斗机的11挂点展示,由于国产导弹太长,4个机身挂点,不能挂导弹,非常非常可惜

  和法国幻影2000比,歼10挂点设计不如人家好,虽然推力大了一半,性能却提高不多

  虽然中国空军一边倒的倾向于法国幻影2000,但是中国设计师也没有直接跟进仿制幻影2000,虽然从歼9开始设计一款两侧进气鸭式飞机,真的不是一件难事。

  实际上对于三代机设计来说,最经典技术模版是美国的F16战斗机,对于F16开创的腹部进气,翼身融合,电传飞控,数字航电,水泡无框风挡,30度大后倾角度座椅等先进技术,全世界设计师都认真学习并参照,我国设计师还是很明智的借鉴了,也做了尽可能好的跟踪,歼10也采用了类似美国F16的腹部进气,最早样机进气口采用了相似的半圆形皮托管进气道,这种进气道轻巧,大迎角特性好,而且抗大侧滑角。

  但是最终歼10还是采用了F4类型的多斜板外压进气道设计,之前的设计方案采用幻影2000的半锥形设计进气道,最终发现,斜板进气道效果更好,就从善如流了,这种设计主要来自客户的压力,需要能飞2倍音速拦截敌人的2倍音速轰炸机,比如逆火轰炸机,这也是典型的以用户要求为设计核心导向的模式,成都飞机研究所的竞标持续成功与此密不可分。

  最终定型的歼10A和S战斗机,进气道采用斜板设计,多了100多公斤重量,飞到了2倍音速

  除了鸭式布局外,歼10最早模型和F16还是有点不同,歼10战斗机雷达罩截面是圆形的,而F16是扁的,这种状况从2004年歼10A和歼10S开始,但是到了2009年开始出现的歼10B和歼10C战斗机,却忽然来个180度大转弯,机头雷达罩外形也改成F16哪种椭圆形,这是为啥?

  F16战斗机,进气道是扁的,机头也是扁的,这种典型的升力体设计,阻力小升力大

  有人就问,干嘛不一步到位从歼10A就做扁的机头,20年后又改回F16的设计?难道设计师没想明白?

  回答:设计师有个探索的过程,歼10A战斗机的鸭式布局增升能力过强,巨大的非线性升力,给飞控系统设计带来了巨大的压力,为了攻克飞控难关花了10年以上的时间,还动员一切力量,外出找所有可能的援助,假如一开始就做成扁雷达,给飞机带来更大的升力,但是也带来更大的抬头力矩,飞机配平难度更大。

  所以,为了让飞机能尽快顺利出生,设计师做了一定的妥协,到了2004年后,歼10A批量生产,成都飞机设计所对于歼10原始设计进行了认真的复盘,每个细节认真重新回头看,最终提出了几十项改进意见,机头形状就是其中之一,而且随着飞控技术的不断进步,对于应付机头拍扁带来的抬头力矩,有了相当的把握,所以从善如流,改了!

  从歼10项目启动开始,设计师一直不断在摸索最佳设计,一点点改进,从不停息

  这就是现在战斗机设计师的一个基本方法:对于高风险项目,尽量避免一步到位,而是采取逐级推进的方法,搞清楚一点,放开一点,不明白的,宁可保守一点,最终稳妥前进,避免项目失败。(作者署名:大水)

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