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Military版 - 歼-31型隐身歼击机公开亮相 对地攻击能力不强
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歼-31型隐身歼击机公开亮相 对地攻击能力不强
来源: ccvip_usa 于 2012-09-27 07:13:21 [档案] [博客] [旧帖] [转至博客] [给我
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在美国国防部长帕内塔访华之际,我国沈阳飞机公司研制的歼-31型隐身歼击机公开亮
相,让人不禁想起美国前任防长盖茨访华,我国歼-20型隐身歼击机试飞。
从现在的图片来看,歼-31采用的常规气动布局,尺寸和重量也要小于歼-20,因此美国
航空周刊称其为世界上第二种JSF,似乎也说明了它在我国作战飞机发展序列中的地位
。实际上根据相关消息,歼-31似乎是中航集团自筹资金推进的项目。
许多人可能要问题,为什么歼-31是一种常规气动布局战斗机,而不是一种单发、类似
于歼-20的鸭式布局战斗机,笔者觉得这可能和飞机公司技术传统有关,众所周知,飞
机气动布局多种多样,但是飞机公司可能是术有专攻,在某一种布局最有心得,例如法
国达索公司对于无尾大三角翼布局最为熟悉,所以我们看到的幻影战斗机和阵风战斗机
基本上都是这个布局或者在这个布局改进而来,从相关资料来看,我国成都飞机公司从
上世纪70年代就开始研究鸭式布局,先后研制了歼-9和歼-10两种鸭式布局战斗机,对
这个气动布局显然比较熟悉,那么成飞研制的歼-20是鸭式布局就不奇怪了,而沈阳飞
机从上世纪70年代起专攻边条翼布局,从歼-13到现在的苏-27都是这个布局,尤其是从
90年代以来,沈飞根据新歼93等项目进行了新一代高机动性隐身战斗机的预研,着重研
究了基于边条翼的常规布局隐身战斗机,并进行了系列模型风洞试验,积累了一定的经
验,因此从这个角度来说,歼-31采用了常规布局也不令人奇怪。
鸭式气动布局的优点是利用前翼对主翼的干扰,可以推迟主翼表面气流的分离,从而提
高飞机的升力,如果配合推力矢量可以进一步提高飞机的从提高飞机的升力系数,从而
有助于提高飞机的亚音速机动性能,另外就是飞机没有尾翼,纵向面积分布较好,这样
飞机的后部外形光滑流线,阻力较小,因此飞机的超音速阻力较小,更容易实现超音速
巡航,但是鸭翼也有自己的缺点,首先是隐身问题,为了提高鸭翼对于主翼的干扰作用
,必须增加两者的距离,所以鸭翼一般在主翼的上方,这样就产加了一层反射面,同时
雷达电波还容易在两者之间反射,形成互反射效应,增加飞机的信号特征,另外鸭翼处
于主翼的上洗气流之中,在大迎角的时候有失速问题,因此现代战斗机一般采用减少鸭
翼面积的办法来解决这个问题,缺点就是降低了鸭翼的效率,另外鸭翼的配平能力较低
,而现代战斗机一般为提高短距起降能力,会采用较大的后缘襟翼,这样会产生前翼难
以克服的低头力矩,另外鸭式气动布局的横滚能力也要低于常规布局,相比较而言常规
布局飞机由于机翼和平尾处在一个平面内,因此隐身设计比较容易,另外现代作战飞机
采用自适应前后缘襟翼等气动措施,可以有效的改善大迎角时的机翼分离情况,相应的
也削弱了鸭翼的优势,另外常规布局飞机利用差动平尾和副翼操纵可以得到很高的滚转
率,同时还可以采用面积较大的后缘襟翼来提高飞机的起降能力,因此各种气动布局各
有优缺点,飞机采用什么样的气动布局不仅受到某一种布局气动特点的影响,还要受到
许多条件的限制,如飞机的总体安排、结构重量、系统要求、研制成本、技术风险等,
还有飞机的作战任务和典型作战剖面等,因此飞机采用什么样的气动布局需要经过全面
的评估才能最后决定下来,从第四代战斗机鸭式布局和常规气动布局并存在,说明他们
各有优、缺点,都有生命力和竞争力。
从图片来看,歼-31的外形与F-22相近,相当于一架迷你版的F-22,这说明它也是根据
波束控制概念来设计外形,比如歼-31的主要边缘平行,这样可以把照射到本机的雷达
电波集中反射到少数几个方向,对方雷达只能接收到闪烁的信号,不容易识别和跟踪本
机,另外它的机身呈现菱形,垂尾也向外倾斜,这样就可以把侧面照射到本机的雷达电
波折射出去,偏离照射的方向,起到降低飞机侧面RCS的目的,从相关图片来看,歼-31
的进气道前掠,这样似乎说明它采用了DSI进气道,另外歼从图片上还可以清晰的看到
歼-31的机腹弹舱已经打开,这说明它的武器采用内装方式,这样也可以有效的降低飞
机的RCS,从飞机的大小来看,歼-31的机腹弹舱大约可以挂载4枚SD-10这样的空空导
弹,从相关图片来看,似乎没有看到侧面弹舱,这样的弹舱似乎缺乏一定的灵活性,另
外笔者还注意到歼-31雷达罩采用了锯齿状边边缘,起落架及弹舱的舱盖也呈现菱形,
这些都说明歼-31也比较重视飞机细节上的隐身处理,我们知道除了雷达天线、进气道
这些主要雷达反射源外,飞机还有缝隙、鼓包等到散射源,尽管这些散射源的强度较弱
,但是在飞机主要部件采取隐身措施以后,这些散射源就不容忽视了,通过把这些散射
源设计成锯齿状,让这些形状和飞机主要边缘平行,一样可以把散射波集中到飞机的主
要反射波束中去,进一步减少RCS。
与雷达罩都采用锯齿边相比,歼-31的后机身特别是尾喷口几乎没有采用任何的雷达及
红外隐身措施,这说明歼-31隐身设计的重点在前面身,然后面侧面,对于后机身并没
有做太多的考虑,这说明设计者在设计歼-31的时候采纳了“适时隐身”概念,也就是
在主要威胁方向上采取隐身设计,在次要方向尽量简化处理,以降低飞机的造价,现代
机载雷达采用多普勒效应原理探测目标,当目标迎面飞来的时候,两者接近速度是两者
速度之和,这样多普勒效应就明显,相应的雷达探测距离也更远,而尾追的时候,两者
接近速是两者速度之差,多普勒效应相对较低,雷达探测距离就近,因此现代机载雷达
和空空导弹迎头探测距离和射程可能高达上百公里,但是尾追的话就难超过50公里。所
以现代空上一般都是双方战斗机进行迎头拦射,然后再进入近距空战,那么隐身设计的
重点显然也放在飞机的前机身。这也是为什么歼-31雷达罩都要采取隐身设计,而喷口
几乎没有处理的根本原因。
隐身设计让歼-31与三代机进行对抗的时候占尽优势,根据相关设计,歼-31正面
RCS低于0。5平方米,也就是说是典型三代机如F-16的十分之一,根据雷达探测距离公
式,可以降低雷达探测距离一半左右,需要指出的是歼-31的RCS是比较纯粹的RCS,由
于采用了弹舱设计,即使挂载武器的情况下,它的RCS也能保持不变,而不象三代或者
三代半作战飞机必须外挂,这样不仅机载武器本身会增加RCS,而且机载武器和机身之
间还会产生互反射效应,进一步增加飞机的RCS,这样就拉大了歼-31与三代机的差距,
这样即使两架飞机的火控雷达、空空导弹的性能相同,那么歼-31可以在100公里以外探
测到三代作战飞机,而对方探测到歼-31的距离降低到50公里以内,这样歼-31已经锁定
目标的时候,可能对方还没有探测到歼-31,这样对方就不是不采取机动动作来摆脱歼-
31的锁定,也就是说即使歼-31发射主动雷达制导空空导弹未能击中目标,考虑到对方
为了摆脱雷达或者导弹锁定进行了一系列动作,消耗了大量的能量,那么歼-31也可以
在接下来的近距空战中占据优势,另外根据雷达探测距离公式,RCS降低一百分之一,
雷达探测距离才减少到原来的三分之一,这样歼-31就具备对抗F-35这样第四代战斗机
的能力,即使是F-22也没有质的差距。
从相关图片来看,歼-31采用的可能是RD-93涡扇发动机,根据相关资料,RD-93的重量
大约为1000公斤,加力推力大约8350公斤,而F-35配备的F-135发动机重量大约是1700
公斤,推力高达19000公斤,这样两部RD-93发动机的重量高于一部F-135,但是推力却
要低于后者,从飞机的后机身来看,RD-93与歼-31似乎并不匹配,显现歼-31采用的可
能是另外一种发动机,比较可能的是正在研制的国产涡扇中推,它的加力推力提高到
9500公斤,也就是两部发动机的总推力能够和F-135相当,但是考虑到发动机自身的重
量,歼-31的空重很难低于F-35,因此很难对歼-31的推重比持乐观态度,加上歼-31的
机翼后掠角较大,根稍比较大,因此机翼面积可能也要小于F-35,这样歼-31在爬升、
加速等性能都要低于F-35战斗机。不过考虑到歼-31的机翼后掠角较大,机翼较薄,
因此可以知道它对于超音速、跨音速能力有一定的要求,因此在截击等性能可能要优于
F-35战斗机。
从正面图来看,歼-31比较苗条,不象F-35那样丰满,这样可以降低飞机的空重,同
时也可以降低飞机的波阻,要想降低飞机的波阻必须控制飞机的横截面和飞机的机翼面
积之比,由于歼-31的机翼面积较小,因此需要控制飞机的 横截面积,这也从一个侧
面反映了歼-31比较重视截击能力,但是带来的一个后果就是飞机的内部空间缩小,加
上飞机机腹弹舱需要空间,因此歼-31机身油舱的体积就受到了限制,笔者注意到歼-
31座舱后面有一个大型背鳍,这个设计显然影响了飞行员的后视视野,但是却增加了部
分空间,有于安装航空电子系统,从而为油舱增加部分空间,从歼-31的机体来看,它
的内油恐怕比F-35的8吨要少,加上空重等因素,那么歼-31的载油系数很可能低于F
-35,相应的作战半径、航程都要低于后者,另外由于歼-31的弹舱较小,因此在挂载
重型对地弹药的能力受到限制,对地模式可能是2枚SD-10空空导弹和2枚250-500公斤
级的卫星制导炸弹,难以安装较大的空地导弹和空舰导弹等武器,如果采用外挂械,就
会削弱飞机的隐身能力,所以歼-31的对地攻击相对较弱。
从相关分析可以看出歼-31应该是一种以防空截击为主要作战用途的战斗机,兼顾空中
优势、对地攻击等任务,航程和对地攻力等性能较低,空战对三代和三代半作战飞机有
着较大的优势,也可以与F-35抗衡,但是与F-22相比,恐怕还是有一定的距离,这也
说明歼-31的市场定位是那些中小国家,这些国家的空军主要任务是防空、夺取制空权
,同时由于战场有限,歼-31的航程、作战半径较低的缺点也可以接受。
因此歼-31可能采取我国K-8教练机模式,近期主要目标可能还是在国际市场找开销路
,然后再向国内发展,满足空军对于一种经济性战斗机的要求。
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