介绍下F-22飞机的功能,与歼-10比较各有哪些优缺点

介绍下F-22飞机的功能,与歼-10比较各有哪些优缺点,第1张

F-22战斗机

研制国家:美国名称型号:F/A-22(LOCKHEED F-22)“猛禽”战斗机研制单位:美国洛克希德公司造 价:F/A-22单价12亿美元(不含研制成本)。现 状:在研。2005年12月将具备初始作战能力。将拥有72架飞机和6架备用机。

一、概述

F/A-22是美国空军研制的新一代战斗机,也是目前唯一面世的“第四代战斗机”,它将成为21世纪初的主战机种。它的任务包括:夺取制空权,向美军作战提供空中优势,在战区空域有效实施精确打击;防空火力压制和封锁、纵深遮断,近距空中支援。与第三代战斗机相比,F/A-22飞机最具里程碑意义的技术特性是:采用全隐身与气动综合布局、持续的超音速巡航能力、过失速机动、短距起降、先进的机载设备和火控系统与综合航空电子系统。

1、研发背景

1981年11月,美国空军正式提出了研制作为F-15后继机的新型制空战斗机的要求。1983年年9月美国空军与7家公司签订了概念研究合同,同时与普•惠公司和通用电气公司签订发动机的验证和鉴定合同。1985年9月,空军公布了正式的先进战术飞机的战、技术要求,同年11月空军要求在先进战术飞机的设计中要把隐身作为一项指标,也是专家们所指的目前唯一面世的“第四代战斗机”,它将成为下世纪初叶的主战机种。主要用途是压取战区制空权,因而也是F-15的后继型号。1990年9月原型机首飞,最初计划采购750架,经过两肖减最后确定的采购数量是438架。1997年9月EMD型飞机首飞,预计2002年开始交付生产型飞机,2004年形成初步作战能力,2013年交付第438架飞机。该计划原称ATF,始于1982年,ATF要求,也是首次要求将以下五个特点集在一架飞机上,即低可探测性(隐身性)、高度机动性和敏捷性、使用军用推力即可作超音速巡航(而不是只满足于以往老型号的短时间超音速冲刺)、有效载重不低于F—15和具有飞越包括第三世界战区在内的所有战区的足够远的航程。面对如此先进的设计要求,F—22采用一切已有的世界级航空顶尖技术是毫无疑问的。

2、研发历程

1986年10月31日洛克希德、波音和通用动力3家公司联合研制小组的YF-22中标,并按要求制造两架原型机。1990年9月29日,第1架YF-22首飞,10月26日进行了第1次空中加油。10月30日第2架原型机进行首次飞行。11月3日YF-22原型机进行了不使用加力的超音速飞行。随后于11月28日在加州的中国湖海军武器试验中心首次发射了未装弹药的“响尾蛇”导弹,12月20日在加州的太平洋导弹试验场发射未装弹药的AIM-120“阿姆拉姆”导弹。

1991年8月2日空军正式授予研究洛克希德公司一份955亿美元的工程发展合同,制造13架试验型飞机。1991年12月16日,空军确定了F-22战斗机的外形,并制造了风洞试验和测定雷达反射截面使用的模型;开始准备内部设计和飞机制造用的工具。

1992年6月4日,洛克希德公司完成了F-22的设计修改。同月,进行了F119型试验型发动机部件的关键性设计评审,完成了发动机详细设计阶段的工作,决定进行F119发动机的生产和组装。12月27日F119的第1台工程发展阶段的发动机开始进行试验。

1994年10月6日,洛克希德航空系统公司开始制造第1架F/A-22的部件。1995年6月,F-22的关键设计评审工作全面完成,至此F/A-22飞机机身的详细设计阶段的工作完成。

1997年3月6日,第1架F-22基本组装完毕,开始进行加注燃料和发动机试车。4月9日洛克希德•马丁航空系统公司首次公开了F-22战斗机,并正式公布了“猛禽”的绰号。1997年9月7日,该机在罗宾斯空军基地进行了58分钟的首次试飞。随后,该机于1998年春返回爱德华空军基地,交由空军试验。

2001年8月,F-22研制成功10年后,美国终于下定决心投入巨资批量生产F-22战斗机。洛克希德•马丁公司承接生产295架F-22的生产订单,如果价格成本令军方满意,五角大楼将会增加订数。

2002年1月,美国空军官员宣布F-22"猛禽"战斗机的首支作战联队将驻扎在弗吉尼亚州的兰利空军基地。首批F-22战斗机计划于2004年9月抵达兰利空军基地,2005年12月将具备初始作战能力。兰利基地成立三个F-22战斗机中队,共拥有72架飞机和6架备用机。

2002年5月31日,洛克希德•马丁公司在完成F-22静力试验之后,又成功地进行了F-22的疲劳试验。F-22机体要求使用寿命为20年或8000飞行小时。

2002年8月,美国空军宣布,将F-22更名为F/A-22,以更准确地体现F/A-22的使命,包括对地攻击能力,同时也是为了配合空军提出的FB-22轰炸机型的任务。

2002年11月,F/A-22已完成初始飞行试验,在试验中,F/A-22实现了以2倍音速飞行;飞行高度15240米以上,并完成了高过载机动飞行,如9g转弯。在3048米以上高度进行了亚音速飞行。

2003年7月,洛克希德•马丁公司将困扰多时的F/A-22软件问题予以解决。这标志着F/A-22项目又取得一次显著的进展。改进版本的软件安装在F/A-22上后,显著改善了座舱系统的可靠性。而在此之前,由于软件的问题,座舱系统每运行两小时就要关闭一次,现在则可以连续运行21小时以上。

2003年9月19日,一架F/A-22试验飞机在例行试飞时差点坠毁,据空军初步调查称,事故是因驾驶员没按原定程序进行飞行机动而致,并非飞机本身出现问题。

2004年3月,空军决定略微增加订购F/A-22的数量,主要的原因是该项目在削减成本方面取得了显著成效,并认为当前的项目估算支持采购277架F/A-22,而此前美空军确定的采购目标是276架。2004年4月29日,美国空军宣称F/A-22进入初始作战试验与鉴定阶段,这为扩大“猛禽”战斗机的采购扫清了障碍。

2004年6月,美国空军宣布授予洛克希德•马丁公司一项价值492亿美元的固定价格确认合同,用于购买制造24架F/A-22所需的先进器材和相关设备,这标志着第五批“猛禽”战斗机即将投入低速初始生产。

2004年9月,洛克希德•马丁公司对F/A-22的生产速度作了进一步的调整,加快了战斗机的生产步伐。该公司的目标是2004年生产19架战斗机,并计划在大批量生产阶段每年生产24架F/A-22战斗机。2004年12月21日,一架美军F/A-22“猛禽”战斗机坠在美国内华达州南部的内利斯空军基地坠毁。

虽然美国防部还未正式宣布,但据消息灵通人士透露,国防部已经批准洛克希德·马丁公司研制的F/A-22战斗机进入全速生产。F/A-22单价12亿美元(不含研制成本)。5月12日,首架作战型F/A-22已交付给位于弗吉尼亚州兰利空军基地的第1战斗机联队第27战斗机中队。

二、性能指标:

F—22尺寸:翼展1356米;机身1892米;机高500米;机翼面积7880米。重量:额定起飞重量27216公斤。动力装置:两台普惠公司的F119-PW-100带加力的涡轮风扇发动机(2×13,900公斤力)。飞行特性:最高飞行速度1950公里/小时;近地最高飞行速度1480公里/小时;实际最大飞机高度18,000米;作战半径1,300~1,500公里;最大使用过载90。

F/A-22的起落架

F/A-22舱盖

三、结构特点

在平面内为带高位梯形机翼的带尾翼的综合气动力系统,包括彼此隔开很宽和带方向舵并朝外倾斜的垂直尾翼,并且水平安定面直接靠近机翼布置。按照技术标准(小反射外形、用吸收无线电波的材料、用无线电电子对抗器材和小辐射的机载无线电电子设备装备战斗机,其设计最小有交错射面为01平方米左右。F/A-22是美国战斗机中使用钛合金与复合材料最多的机型。其中钛-64合金约36%、热定型复合材料约24%、铝合金约16%、钢约6%、钛-52222合金约3%、热塑复合材料约1%、其它约15%。F-22机身蒙皮全都是高强度、耐高温的BMI复合材料。新研究开发的高强度钴-62222合金,初问世就用在F—22上。主起落架使用钢材。武器舱门与起落架舱门使用热塑复合材料。两侧翼下菱形截面发动机进气道为不可调节的进气道,为敷设发动机压气机冷壁进气道呈S形通道。发动机二维喷管,有固定的侧壁和调节喷管横截面积及按俯仰±20°角偏转推力矢量而设计的可动上调节板和下调节板

F/A-22的F119-PW-100 发动机

F119-PW-100 发动机在场内例试

四、电子系统和武器装备

1、电子系统

航空电子:F/A-22配备综合航空电子系统。综合航空电子系统是第四代战斗机的主要特点之一,它通过数据总线进行信息传送,采用模块化结构实现结构的简化和资源共享,通过传感器数据融合获取更丰富、准确、质量更高的目标信息,所有作战信息通过平面显示器和多功能显示器显示,为飞行员提供关键的飞行及作战信息,明显降低飞行员的工作负担,通过机内自检和系统重构,使系统具有容错能力,提高了系统的可靠性和可维修性。高性能的综合航空电子系统使F/A-22具有良好的识别、选择、瞄准、快攻和帮助飞行员决策的能力。航空电子共分以下几部分:通用合成处理器、ADA软件、高级数据合成座舱显示器;合成电子战系统、合成通信、导航和识别系统、光纤数据传输系统;AN/APG-77主动相控阵多功能火力控制雷达。

通用合成处理器:通用合成处理器由休斯公司制造,负责将雷达、电子战和识别传感器数据、通信、导航、武器和系统状况等数据合成到一起,并通过多功能显示器向飞行员显示。每架F/A-22有两台通用合成处理器,每台处理器中有66个模块化插槽。F-22的所有信号和数据处理需求可仅由7类处理器完成,这些处理器都是通过一个容错网络连接在一起。目前,第1通用合成处理器中66个插槽中有19个、第2通用合成处理器中有22个未被使用,以供未来升级使用。F/A-22通用合成处理器的主任务电脑每秒能发出105亿条指令、其内存为300兆。

Ada软件:Ada软件有4种版本:版本0是首次试飞阶段使用的版本。只有基本功能,有272万行源语言代码;版本1是工程发展型4号机试飞时使用的版本,有866万行源语言代码;版本2将是1999年底扩充雷达功能后的版本,有1024万行源语言代码;版本3是首批批产型使用的版本,有1556万行源语言代码。

这些软件负责通讯、导航、识别处理功能,雷达处理功能,电子战处理功能,任务处理功能,惯性基准处理功能,外挂物管理处理功能,控制和显示处理功能,核心处理功能,飞行器管理功能,通用分系统功能。

座舱显示器:平视显示器,显示战术信息和飞行仪表信息。战术信息显示武器和目标状态、射击标记、武器包线和探测器标记。总视场为20°×30°,由英国GEC-马可尼航空电子公司研制。

综合控制板,装在平视显示器的驾驶员显示装置的组合玻璃下方,其上的键盘和行显示器用于输入数据和系统控制。上前方显示器,是通讯、导航、识别系统的显示器。显示系统状态、综合提示、注意、告警信息。上前方显示器,是备用飞行仪表,显示关键的飞行信息:姿态、空速、高度、航向和燃油。两个上前方显示器的功用可以互换。 辅助多功能显示器,是防御电子系统显示器。显示空中和地面威胁的平面视图及其探测器的作用距离,使驾驶员能对威胁作出反应和回避。辅助多功能显示器,是攻击显示器。显示空中威胁的平面视图并标出其相应的高度、射击清单、目标航迹、导弹发射包线、武器控制标记和导弹射出标记。辅助多功能显示器,是外挂物管理系统显示器。显示有关发动机、武器和投放外挂物的信息。主多功能显示器,是战术信息显示器。显示战术态势的平面图,包括窜航迹、地面上的阵地和F-22探测器的搜索范围。目标符号的形状和颜色表示威胁的属性、目标航迹特性和射击的优先次序。

电子战系统:电子战系统是探测、电子和处理设备的集合,它能探测和确定来自其它飞机的信号,并且控制F/A-22的箔片和曳光弹等干扰设备。电子战系统还包括雷达预警接收机和洛克希德·马丁公司生产的“檀木”导弹发射探测器,为飞机提供全方位保护。

通信、导航和识别系统:F/A-22通信、导航和识别系统负责履行通信、导航和识别功能,它使用通用合成处理器进行信号和数据处理。

飞行中数据链:飞行中数据链可使所有F/A-22在飞行中自动共享目标和系统数据,而不需无线电呼叫。在飞行中数据链的帮助下,飞行员能更自主飞行。长机可以通过数据链告诉僚机其油料、武器状态,以及敌机状况。只要一按按钮,就能自动地按优先顺序排列打击目标,并且建立打击清单。长机和僚机的导弹飞行状态都能在座舱显示器上监控。根据这些能力,基于视觉识别和编队机动等传统的战术可能会完全得到改变。数据链同样允许另外的F/A-22加入网络进多机协调攻击。

AN/AGP-67雷达系统:AN/AGP-67主动电子扫描阵列雷达。由诺斯罗普•格鲁曼与雷声公司合作研制。天线与机身完全合成到一起,提高了频率的捷变、降低雷达的横截面积、增加了带宽,从而更好支持F/A-22的空中主宰任务。雷达对F/A-22的合成航空电子和传感器的能力至关重要,它在敌雷达发现飞机前就能向飞行员提供多个敌目标的详细信息。

APG-77雷达

APG-77雷达扫描跟踪示意图

APG-77雷达系统:最大特点是合成了捷变光束控制,它允许一部雷达同时履行搜索、跟踪和目标瞄准任务。捷变光束控制同样使雷达搜索其它空域,而同进可能继续跟踪优先打击的目标。另外,雷达的低截获率能力使F/A-22在瞄准装备有雷达警报接收机和电子干扰设备的敌机时,而敌机还不知道其已被瞄准。

APG-77雷达的主要特性:工作频率:8至12GHz;扫描范围:电子扫描,±方位90°;真实波束地形测绘:148公里;多普勒波束锐化:185公里、37公里或74公里;活动目标指示:74公里;边测距边搜索:296公里(迎头);边速度搜索边测距 296公里(迎头)。平均故障间隔时间450小时(预测值)。

2、武器装备

F/A-22除执行空中优势任务外,也能使用联合直接攻击弹药等精确制导武器进行精确对地攻击。由于隐身和超音速巡航的需要,F/A-22的基本武器装备安置在机内。不过它也有用于挂副油箱和导弹的4个翼下挂点,用于在非隐身状态挂载副油箱和武器。

(一)机炮

F/A-22战斗机原计划装备1门新研制的先进技术机炮,但在该型机炮实用前,目前装备的是1门改进的M61A2机炮。机炮安装在飞机右进气口上方的炮舱内。射击时,炮舱的前部舱门必须向后打开,以便射击和排除废气。炮舱内除安装M61A2机炮外,还安装有洛克希德•马丁公司研制的无壳弹药线性供弹系统,并备有480发炮弹。

武器舱内的6枚空空导弹

(二)空对空导弹和空对地武器

F/A-22战斗机的空空武器有AIM-9“响尾蛇”短程和AIM-120“阿姆拉姆”中程导弹。每加装1枚AIM-120导弹,武器系统将增重205公斤,其中导弹重160公斤,发射装置重45公斤。由于武器挂在机身武器舱内,飞行阻力和雷达反射面积并不增大。空对地武器主要是454公斤的GBU-32联合直接攻击弹药。也可以挂载由MK84或BLU-109/B的改装的联合直接攻击弹药。为改善F/A-22的主武器舱中携带未来弹药的能力,美国空军进行了武器的优化研究。所考虑的方案包括:两枚精度在3米以内的改进型联合直接攻击弹药;两枚由洛克希德•马丁公司研制的风力修正弹药布撒器;8枚115公斤的小口径精确弹药;或者24枚激光/雷达复合制导自主式子弹药。

打开主武器舱的F/A-22战斗机

(三)武器舱和武器悬挂装置

机身武器舱。F/A-22战斗机前部机身下有1个主武器舱,在机身两侧各有1个副武器舱,因此,除了炮舱外,F/A-22机身内部共有3个武器舱,保证所有的武器都能安装在飞机内部。

武器挂架和导弹发射器。F/A-22安装了由EDO公司研制的LAU-142/A“阿姆拉姆”导弹垂直弹射发射器,主武器舱内共安装了6具这样的发射架。这种转向弹射器可以减小武器舱体积,从而节省重量,并能在所有飞行条件下发射导弹。弹射器使用气动液压装置在1秒内发射导弹。另外,洛克希德•马丁公司战术飞机系统部在F-16飞机的翼尖发射轨的基础上,为F/A-22飞机研制了LAU-141A挂架式发射器发射AIM-9导弹。这种发射器能迅速地伸缩,但不能弹射导弹,而是从侧武器舱的前端射出“响尾蛇”导弹。从而增大了导弹红外导引头的视场。这种发射器也适应F/A-22的较新的AIM-9X导弹要求。

外部挂架。F/A-22有4个翼下挂点,每个挂点能挂载2270公斤重量。翼下挂点在不挂武器时能挂载4个2270升副油箱,也可在挂2个副油箱时携带4枚导弹

武器悬挂装置示意图

五、作战使用

(一)作战任务

根据设计,F/A-22战斗机将要承担的三类任务:一是对付苏-30等空优战斗机;二是对付现代的地空导弹,打击时间敏感目标;三是参与巡航导弹防御。由于F/A-22具有超声速巡航能力,在对巡航导弹实施第一次攻击不中之后,可以发起第二次攻击。

(二)作战范围

可能随时从驻地快速转场至世界的各地区执行作战任务。并依靠隐形性能突击敌防护严密的纵深或核心目标。但是为了避免潜在对手可能动用精确制导武器对美国空军基地的打击,“猛禽”一般不会部署在一线机场,这决定了其将采取远程奔袭的战术,从后方基地到战区袭击后返回。

(三)兵力使用

在美国空军全球打击的战略行动中,将首先利用F/A-22的隐身优势,压制敌地面防空系统,然后用B-2A隐身轰炸机进行突防轰炸,打击敌防空和指挥系统,摧毁其防御体系,为隐身和非隐身作战飞机向战区部署,并实施大规模的空中突击行动创造条件,保持战区的空中优势,为后续联合打击部队开辟通道。按照美国空军的战略,执行全球打击特遣任务将由48架F/A-22战斗机(两个中队)和12架B-2轰炸机组成。另外,在美国本土防御中,美空军将出动E-10飞机和F/A-22协同行动,实施巡航导弹防御。

(四)武器使用

F/A-22可以携带“阿姆拉姆”中距空对空导弹、“响尾蛇”近程空对空导弹、联合直接攻击弹药和小口径炸弹,根据不同的作战任务,F/A-22携带不同的弹药:F/A-22以内挂方式携带两枚450公斤联合直接攻击弹药,在主武器舱内侧与2枚AIM-120并排悬挂。在作战中典型的武器配备方案如下:

隐形作战状态:20毫米M61A2机炮(480发)+4枚AIM-120A“阿姆拉姆”导弹(挂主武器舱内)+2枚AIM-9M“响尾蛇”导弹(挂在侧武器舱内);空空作战:20毫米M61A2机炮(480发)+6枚AIM-120C“阿姆拉姆”导弹(挂在主武器舱内)+2枚AIM-9M“响尾蛇”空对空导弹(挂在侧武器舱内);对地攻击20毫米M61A2机炮(480发)+2枚AIM-120C“阿姆拉姆”导弹(挂在主武器舱内)+2枚GBU-32联合直接攻击弹药(与AIM-120并排挂在主武器舱内)+2枚AIM-9M“响尾蛇”空对空导弹(挂在侧武器舱内);

非隐形作战状态:转场时,最多可在机翼下挂4个副油箱和8枚AIM-120“阿姆拉姆”导弹;空对地攻击时,20毫米M61A2机炮(480发)+2颗GBU-32联合直接攻击弹药(挂在主武器舱内)+2枚AIM-9M“响尾蛇”空对空导弹(挂在侧武器舱内)+机翼下挂载空对地武器。

歼10战斗机

20世纪七八十年代以来,中国相继研发出歼-7、歼-8等战机,走出自行研发第一步,缩短了与先进国家间的技术差距。但应世界局势和国家发展的需要,现役战机不能完全满足要求,必须发展一种看齐世界先进水平的战机。在将航空工业列入国家863高科技发展计划背景下,中国航空工业挑起重担,研发新机,这就是外界议论颇多的歼-10新型战机。

西方按其划分战机的方法,将歼-10划分为典型的第三代战机,认为它将是中国第一种

装备部队的国产第三代战机、第一种真正兼有空优/对地双重作战能力的国产战机,预计2010年以前投入现役。

当今世界,空军战机配置先进合理的国家,均采用高低搭配的方式,如法国的“阵风”和“幻影”、瑞典的“雷”和“鹰狮”、俄罗斯的苏-27和米格-29等。其中美国F-15加F-16的高低配置方案,也为中国所接受,歼-10就扮演了低的角色,当然也或多或少地瞄准了F-16的设计。在设计研制过程中,需要解决数字线传三轴静不安定控制、翼身融合、大推力涡扇发动机这三个第三代战机的主要技术特征,工作艰巨。外界传闻比较集中的说法认为,这时中国从国外得到一些较重要的援助,以色列向中国提供了改进自F-16A的“幼狮”轻型战机的样机和技术资料,歼-10正是以色列战机“幼狮”的中国翻版。

气动先进,性能优异

外界根据资料和设想图判断推测,歼-10是一种单发单垂尾10吨级轻型空中优势多用途战机,采用国际上新一代战机流行的机腹进气、双三角中单翼加三角前翼的近耦合鸭式气动布局,其优点是既能发挥三角翼飞机高空高速的优势,又通过前翼增加升力,保证中低空亚音速格斗的机动性并大幅缩短起降距离。这些推测反映了歼-10的作战任务与“幼狮”有所不同:“幼狮”采用下单翼和固定式进气道,以战场遮断为主,夺取制空权为辅;而歼-10则是中单翼,带中心激波锥的二元可调进气道,强调低空空战格斗性能和高空高速的机动性,并兼有对地攻击性能。而且因为进气口前移,进气道略带S形(涡轮叶片不至于一览无遗,可以降低发动机的雷达反射回波),翼身融合体更加饱满,所以歼-10的隐身性能和内部油箱容量也更佳。推测认为,歼-10前起落架为双轮,考虑了粗暴着陆的需求。主起落架在机身下方,让出了宝贵的机翼下方空间,便于携带更多外挂武器,预计外挂点可达到11个。

歼-10性能参数估计为:机长1457米,翼展878米,机高:53米,后掠角50-52度,翼面积40平方米,垂尾面积84平方米,推力122千牛顿,高空的最大速度:20马赫,低空最大速度:12马赫(1473公里/小时),最大升限18000米,作战半径1100公里,最大航程2500公里,最大起飞重量19277公斤,载弹量7000公斤,推重比大于11。外挂11个(机身下5个,每侧翼下3个),外挂副油箱最大4100升(1500×2、1100×1)这些数据表明,歼-10除维持正常平飞外,还有足够的推力来满足执行各种机动动作的需要,使水平加速、爬升、盘旋等性能均有较大提升,甚至可以在空中格斗状态下毫不费力地垂直向上爬升。

内功深厚,蓄势待发

歼-10极有可能同其他第四代战机一样,采用四重数位化线传飞控系统。使用四重系统而非三重系统的好处是可以允许战机在执行任务时出现两次故障。如果出现第二次故障,对于三重系统来说,将会出现好坏各一的局面,万一好的系统要向左转,坏的系统要向右飞,飞机将无所适从。但若是四重数位化线传飞控系统,好坏系统的比例仍是2比1,按照少数服从多数的原则,飞机仍可正常飞行。歼-10的多个独立翼面,若皆由四重数位化线传飞控系统控制,那么当这些控制面协调动作完成机身转向时,可以让飞机在没有俯仰、倾斜的状态下上下左右转换方向。

由于需控制的翼面较多,已不可能再用人力和机械传动系统来控制,歼-10也可能相应地采用先进的四余度电传控制,通过传感器感受手对操纵杆的压力,转为电信号送往控制电脑,由电脑根据飞机实时情况计算出最佳控制量,并把控制信号送往舵面操纵系统,再调整飞机姿态。这样既减轻了飞行员的负担,又充分发挥鸭式飞机机动性,也保证了控制系统的冗余度和生存能力。

雷达方面,预计将采用国产脉冲多普勒JL-10雷达,搜索距离100千米~130千米,攻击距离80千米~90千米,可同时跟踪6个目标,并选定4个加以锁定摧毁;远期将采用国产相控阵雷达或俄罗斯“甲虫”、“珍珠”雷达。据悉,歼-10采用了俄制AL-31F涡扇喷气发动机,最大加力推力为12260千牛,自身推重比在8左右,其优越表现在国际上颇有口碑,可说是中国军机使用过的最好的发动机,这为歼-10的机动性超越同类机型提供了有力保证。中国可能还将从俄罗斯引进AL-37推力矢量控制发动机,进一步加强歼-10的实力。

火控系统与武器方面,机炮可能是国产6管23mm加特林炮或23-3双管机炮;空空武器包括霹雳-8、霹雳-11等导弹;公开展览上频频露面的离轴发射角达120度的瞄准头盔,也应该会加以应用;中国机载光电探测吊舱已基本成熟,因此歼-10在不久的将来,可使用包括激光导引炸弹在内的多种精确制导武器,如R-73、R-77等俄制空空导弹及C-801、Kh-41反舰导弹等。歼-10如若顺利研制成功,将成为中国空军和海军航空兵进入21世纪的主要装备,也将成为中国航空工业的里程碑。歼-10应当有着较歼-7、歼-8优良的作战性能,可以和歼-8Ⅱ、FC-1、苏-27SMK、苏-30及防空导弹系统高低搭配,构成大密度、大纵深、高中低空互为重叠的立体防空网,满足21世纪空战要求,为国防做出重大贡献。

利: 能有效的破换翼尖涡,增加飞机的飞行速度,缩短航线的飞行时间,同时由于减小了飞行阻力,发动机的油耗也会相应的减小,相对航空公司来说长期运营成本会适当的降低,有利于盈利。

弊:初期投入相对较大,而且维护相对要复杂一些,而且在飞行时对抗大侧风的能力有所减弱。

航空发动机是所有动力装置中技术含量最高、制造难度最大的。二次大战末期诞生的喷气式发动机将人类航空事业推进了超音速时代。通俗一点讲,喷气式发动机就是一个两端开口的圆筒,通过圆筒中压气机、燃烧室、涡轮的工作,将前端吸入的空气压缩、燃烧,推动涡轮驱动压气机工作,最后高温、高速的燃气从后端喷射出去,产生向前的推力。要让流动的空气经过几米长、直径不到2米的发动机产生几千公斤甚至上万公斤的推力,不是一件简单的事情。

喷气式发动机的工作特点是高温、高压、高转速、高负荷。发动机燃气温度越高,发动机推力越大;通过发动机的空气流量越大,发动机推力也越大。在喷气式发动机中,最关键的压气机、燃烧室、涡轮组成发动机的核心机。涡轮驱动压气机以每秒上千转高速旋转,进入发动机的空气在压气机中逐级增压,多级压气机的增压比可达25以上。在涡扇发动机中往往采用双转子压气机,由高压涡轮和低压涡轮分别以最佳的转速驱动高压压气机和风扇,以达到更高的增压比和工作效率。

增压后的空气进入发动机燃烧室,与燃油混合、燃烧。要保持燃油火焰在以每秒100多米高速流动的高压气流中稳定燃烧,就好像要在狂风中保证手中火炬不灭一样困难;同时要保护燃烧室火焰筒壁不被高温燃气烧蚀,光靠选择耐高温材料和耐热涂层还不够,还要通过燃烧室结构设计,采取冷却手段,降低燃烧室筒壁温度,保证燃烧室正常工作。

从燃烧室出来的高温、高压燃气流驱动涡轮叶片以每分钟数千转甚至上万转的转速运转,通常涡轮前温度要超过涡轮叶片材料的熔点。要让涡轮叶片在这种极端苛刻的工作状态下保持足够的强度正常运转,除了选择新型耐高温材料、采用定向结晶精密铸造工艺外,还要通过精细设计制造出多通道空心涡轮叶片,利用气膜冷却降低叶片表面温度,以便发动机上千片叶片在极端苛刻的工作环境下满足发动机工作的需要。

航空发动机综合了多学科和多种专业的技术成果:喷气式发动机上大量使用高强度材料和耐高温合金,零部件精度要求达到微米级,叶片型面复杂,燃烧系统和加力系统薄壁焊接零件多,大量使用定向凝固、粉末冶金、复杂空心叶片精铸、复杂陶瓷型芯制造、钛合金锻造、微孔加工、涂层与特种焊接等先进制造技术。

航空发动机设计中有些地方是常人难以想像的。比如发动机减重,设计的时候就要把材料用得恰到好处还不出问题,几乎达到毫克必争的地步;因为通常发动机增加1公斤重量,飞机就要增重5公斤。比如发动机冷却设计,要让所用的材料在比熔点温度还要高的环境里正常使用,就要采取许多综合的技术措施。对一般人来说,18年确实太长了;可是对发动机设计、制造人员来说,要完成如此精细的设计、制造,大家在漫长的18年里总是恨不得把一天当作两天用。

正常的发动机研制程序应该是通过预研建立技术储备,开发出先进的核心机,然后根据市场需要派生出涡喷、涡扇等多种型号发动机,或是发展燃气轮机用于陆用、船用等多种型号,一机多用,系列发展。压气机、燃烧室、涡轮等核心部件以及加力燃烧室、燃油系统、附件传动系统、控制系统都经过验证是先进的、可靠的。这样到型号发展阶段,设计师才能在成熟、可靠的技术基础上进入整机研制,减少研制中的风险,避免遇到颠覆性的问题。

新中国航空发动机事业是从修理起步的,曾经长期处于仿制阶段,缺少对发动机研制规律的认识,预研起步较晚,缺乏经过验证的可靠的技术储备,因此在型号研制中经常是遇到问题再攻关,这样做不仅增大了研制风险,往往还因为拖长了研制时间、事倍功半,甚至失去发展时机,无果而终。

1,用1到4个四驱车的马达推力够不够?

可以。

但是四驱车马达的扭力太小,需要加减速齿轮,驱动大直径桨。

2,机身用瓶子还是筷子?

130有刷电机的功率有限,如果用可乐瓶,可能重量与阻力都太大。相比之下,筷子比瓶子合适。

建议尝试用一片5mm的KT板做机身。

3,机翼用纸皮还是用饮料瓶剪?

饮料瓶太重。

4,螺旋桨 机轮怎么做

螺旋桨建议买成品桨,这样成功的机会大一些。

也可以DIY,用2片卡纸粘一个,绑在合适直径的圆柱瓶上等胶干。

机轮就别用加了吧,据说起落架的阻力可以占总阻力的5%左右,而且也会增重。实现想加,可以用纸糊一个。

飞机全重尽量不要超过60克。这是我用130有刷电机飞起来过的重量。更重的就没有尝试了。

1、自动计算组、部件的理论重量——建立运算机制,自动计算组件、部件及全机的理论重量; 2、配置零组件工艺路线——设置内部配置算法,自动将导入的工艺路线文件生成工艺路线配置; 3、自动生成零件称重清单——通过设置工艺分解规则,使系统快速生成符合工艺要求的零件称重清单; 4、自动监控称重数据填报状态——统计称重数据中已填报的和未填报的比例,实时监控称重工作进展; 5、自动进行称重数据分析——进行实际称重数据超差判断,检查零件重量是否超差,根据需求生成称重超差质疑单,并可将超差数据统计生成报表; 6、自动生成统计报表——进行总称重项、已填报项、未填报项、增重项、减重项等的统计; 7、称重文档管理——有效管理称重质疑单及其他称重文档。

歼-10战机被外国成为是中国第一种装备部队的国产第三代战机、第一种真正兼有空优/对地双重作战能力的国产战机,

歼-10的项目验证研究从20世纪80年代开始,当时由成都飞机公司和第811飞机设计所基于流产的歼-9型战斗机进行设计。原歼-9项目是为设计一种速度达到25马赫带鸭翼的三角翼空防型战斗机,其作战目标是原苏联的米格-29和苏-27。最初的计划要求,后来发生了重大变化,于是1988年重新将这款新型战斗机的设计定位在一种采用新技术的中型多用途战斗机上,以替换中国空军庞大的歼-6、歼-7和强-5机队,并有效应对当时同类型的西方战斗机。

虽然中国和以色列官方都否认双方在新型战斗机的研发上进行了合作,但普遍的猜测认为,在美国于1987年向以色列施压,促其放弃了国产“幼狮”战斗机项目后,以色列将该项目的先进研究成果转让给了中国。并且,非官方的中国媒体也声称歼-10/“幼狮”确实从一开始就是中以两国的共同研究项目。但是,考虑到两国不同的政治背景和歼-10与“幼狮”不同的作战需求,似乎又不能肯定双方存在过合作。因为,在上个世纪80年代,中国空军追求的是空防型战斗机,而“幼狮”的设计重点是对地攻击,空战能力只是其次要考虑。同时,中国新型战斗机的设计尺寸要大于并重于“幼狮”,以充分利用其推力为125吨的发动机。“幼狮”采用的发动机是推力为94吨的普惠1120型发动机。除了以色列的“贡献”,装备了F-16A的巴基斯坦空军也有可能向中国提供了部分先进技术信息。

歼-10的首架原型机可能于1996年中期就首飞了,而中国官方报道的首飞日期是1998年3月23日。但实际上,在后一个日子上天的是经过重大改进的3号原型机。为向项目发展提供样机,共生产了五架供飞行测试的原型机(机号1003-1007)和两架地面测试平台(机号1008-1009)两架预生产型歼-10中的首架于2002年6月28日首飞成功。

从2003年2月开始,至少七架(机号1010-1016),也可能是10架预生产型歼-10(可能没有装备雷达)陆续提供给了中国空军。其中的几架目前正由中国空军的作战部队进行作战测试和评估,而其余的几架则留在位于陕西阎良的中国空军试飞训练中心用于最后的项目发展阶段。

据报道,歼-10的飞行测试于2003年12月全面完成,并获得了生产许可证。首批50架歼-10A可能已经开始生产。首个装备歼-10的战斗机团(可能归驻中国西南、印度当面的第44航空师)将于2005年底形成初始作战能力。估计中国将生产至少300架歼-10,但这一数量仍只能是其空军装备的数千架歼-6、歼-7和强-5中的一小部分。据称,成都飞机工业集团公司的歼-10月产量为两架。

作为单座歼-10A基本型的补充,一种双座的改型(歼-10B)也于2003年12月进行了首飞。改进机加长了机身,以容纳后座舱和增大机内油箱的载油能力。改型机的外观特征表明该机并不是教练机,而是意在发展一种新的打击型战斗机,或者是歼-10的电子战和防空压制型号。

和印度的“光辉”一样,中国也计划发展新型战斗机的海军型(歼-10C),。据称,中国海军更希望装备一种双发动机舰载战斗机。因此,歼-10有可能重新设计,并使用两台俄罗斯克里莫夫公司的RD-93型发动机。考虑到海军型战斗机的采购量有限,因此该方案无疑效费比欠佳。中国海军为此更倾向于使用俄罗斯的苏-33。

除了满足中国空军自身的需求,歼-10(外销型)极有可能在国际军火市场上找到自己的一席之地。但从目前来看,中国没有将歼-10推向国际市场的明显迹象,该机也没有在国际航展上露过面。

总体布局

歼-10沿袭了“幼狮”式战斗机于上世纪80年代初期设计时的气动布局,但为了满足中国空军的要求而进行了修改,采用了中国新型战斗机最初设计时的大尺寸和大重量。

在对“幼狮”战斗机的近耦合鸭式布局进行改进之后,歼-10放弃了“幼狮”的水平尾翼,而采用大三角翼加鸭翼布局(翼展比后者长一米多,翼面积增加15~18%)。但同时,歼-10保留了“幼狮”(还有瑞典的“鹰狮”)采用的活动翼面技术:外翼前缘为机动襟翼,固定内翼在全动鸭翼的配合下产生绝佳的气动性能。常规飞机的水平尾翼位置被三角翼后缘的四块活动副翼所占据。翼尖部分没有设置用于轻型空空导弹的挂架,这一点与“幼狮”和“鹰狮”不同。

歼-10布局最为称道之处是它的翼身融合。通过精心设计主翼与机身中部结合处的曲面,既增加了机内容积(用于载油、装备,以及为尔后发展预留空间),也有效利用了它带来的空气动力增升效果。主翼后部机身两侧没有安排其他结构,这再次体现了翼身融合的设计理念,只是在尾喷管前端机腹下加装了两片外斜腹鳍。这两片腹鳍用于战机大迎角飞行时,配合高大的垂直尾翼保持飞机的稳定性。与“幼狮”相同的是,歼-10也设计了四片减速板,其中两片位于机身上部主翼后方,其余两片仅位于机尾下部腹鳍之间。

除了机翼,歼-10与“幼狮”的另外一处重大不同在于进气道。“幼狮”的进气道与F-16类似,为固定几何形状。而歼-10采用的是带中心激波锥的二维可调式进气道,这种带调节板的进气道布局与F-4“鬼怪”Ⅱ有些类似。只是歼-10将“鬼怪”的进气道平移至机腹下,由调节板(位置在边界层分离板的后方)构成进气道的前部,这为发动机提供了不同飞行状态所需的气流,更加适合高性能空空作战。此外,可调节进气道所增加的高效整流压缩能力(在15马赫时为5%,在18马赫增加至15%,在2马赫时为25~30%)极大地提高了飞机超音速飞行时的发动机推力,从而使飞机获得更好的爬升和高速性能。这种进气道布局的不足主要包括隐身效果欠佳(这也是所有机腹进气道布局飞机的通病)、重量偏大且结构复杂(F-16为此增重80~100公斤)和生产费用增加,同时调节板的动力和调节系统还加大了飞机的维护负担。

适合超音速飞行的气动布局、强劲的发动机和可调节式进气道使歼-10最大速度能够达到22马赫,大于“幼狮”宣称的18马赫。歼-10的高超性能集中于空空作战,因此无论是执行空防还是截击任务都将是一把利器。

考虑到中国明显地将美国战斗机视为其主要空中威胁,加之美国的战斗机设计一直强调夺取空中优势的能力,因此不难理解中国要将空空作战能力(包括进攻和防御)视为其战斗机发展的主要需求。同理,歼-10在结构设计上强调机动过载要达到9G(所有最新型战斗机都追求的目标),这无疑体现出中国空军要求这款新型多功能战斗机要在制空作战中技压群芳,至少要达到F-16最新型号的性能。

歼-10为放宽静稳度设计,并采用四余度线传飞行控制系统。这是中国战斗机首次采用这种当前最先进的飞行控制系统。中国空军使用一架经过特殊改制的歼-8Ⅱ技术验证机测试经过重新设计的线传飞控系统,这显示出歼-10的线传飞控系统应是中国自主研发的产物。

推进系统

至少歼-10的首批生产型将采用久经考验的俄制AL-31FN涡扇发动机。苏-27家族也采用了AL-31系列发动机,不过FN型增加了一个经完全重新设计的检修舱。这一检修舱的设置是标准的俄式风格,在最初的AL-31型号中位于发动机上方,还包括部分压气机上部机壳的外侧位置,但FN型的检修舱则调整到与西方战斗机发动机检修舱同样的位置,位于发动机和压气机下部机壳外侧的位置。

除了歼-10原型机和预生产型使用的发动机外,据称俄罗斯于2001年一次性向中国提供了54台AL-31FN(另有渠道报道说是100台)。这些发动机用于首批生产型歼-10。但俄罗斯拒绝向中国提供该型发动机的生产许可证。基于这个原因,中国正在研制可以替代AL-31FN的国产发动机。不过,即使所有的歼-10都将使用AL-31FN,中国也将寻求一种更加先进的改型,其最重要的技术要求当是配备轴向360度矢量喷管,以提升飞机的机动性能和发动机与机身有效配合带来的推进效能。这种发动机曾经在1998年的珠海航展上首次露面,俄罗斯明显是领会到了中国对发动机的潜在兴趣。实际上,被西方奇怪地忽视了的发动机矢量控制技术却在亚洲得到了广泛欢迎,它首先被印度空军装备的战斗机采用,接着是马来西亚,而现在可能是中国。

把目光投向未来,中国可能最终采用“土星”公司的AL-41型发动机。目前,该型发动机正在为俄罗斯下一代的战斗机进行研制。AL-41的体积可能与AL-31相同,但推力要增大30~40%。因此,AL-41可能成为未来歼-10型号的潜在选择,并使其具备与同在概念验证阶段的F-16Block60相同的作战能力。

目前,强劲且省油的AL-31FN为歼-10在空战中发挥高超性能提供了有力支持,使其无论是在高速、大爬升率飞行,还是在大过载机动时都勿须担心发动机停车。该型发动机由于油效比极高,因此使战机在执行远程渗透任务时同样表现不凡。加之歼-10具有容积达5000升的内置油箱,这虽然比加两个保形油箱的F-16要少700升,但战机仍能够在携带较大载荷的情况上达到一个理想的作战半径。歼-10还能携带三个副油箱,虽然目前尚不具备空中受油能力,但据悉中国已有开发歼-10空中受油能力的远期计划。

由于俄罗斯拒绝提供AL-31FN的生产许可证,而且考虑到中国一直在努力实现装备采购的国产化率,因此歼-10极有可能将在未来采用一种国产发动机,如黎明发动机公司生产的WS-10A。但目前知道的信息仅包括WS-10A的推力水平(与AL-31相近)和布局(双轴小涵道比并带加力燃烧室的涡扇发动机),并且黎明公司已计划在该发动机上加装矢量喷管。

座舱和航电设备

歼-10的单座座舱为飞行员提供了良好的全向视野,这比以往继承前苏联设计风格的中国战机进步了不少。飞机的航电设备采用了符合西方机工程原理的设计组合:大屏幕抬头显示仪、三台液晶多功能平显,油门和推杆控制系统、数据存储系统、先进的自动航行和气象数据计算机和头盔瞄准具。虽然这些产品的提供商目前还不能确定,但头盔瞄准具已经基本能够确定将采用国产型号,由洛阳航空设计所设计生产。

歼-10采用一种多模“边扫描边跟踪”雷达。为获得订单,以色列埃尔塔公司推出了其EL/M-2035型雷达,而俄罗斯公司则为中国空军提供了一系列选择,其中包括他们正在使用的部分雷达(如同相加速器公司的“珍珠”,这种雷达是装备歼-8ⅡC的甲虫-M型雷达的改进型)。中国国产JL-10A型雷达也是一种选择,但目前不知道它的研制进度是否能跟上歼-10的服役时间。由于歼-10的生产已陆续展开,因此它的雷达应当已经选择完毕,但目前仍没有与雷达具体型号相关的报道。

中国的歼-11(苏-27和苏-30)装备了一种高性能的红外搜索跟踪和激光测距一体化系统,这为战机提供了完全被动搜索和跟踪能力。歼-10自然也有可能装备一种同样或者类似的系统。但在歼-10的原型机和预生产型机上看不到用于容纳红外搜索跟踪系统的球状结构,似乎也没有其他的机身窗口显示有内置的该类系统。

武器装备

歼-10装备了一门半埋入式双管23毫米机炮(俄制Gsh-23型机炮的中国版),位置在进气口下方前起落架左侧。歼-10的机身下设计了11个挂架:六个在机翼下、一个在机腹下中轴线上、其余四个为机腹下方两侧半共开工的串联挂架(与幻影-2000、“阵风”和F-15E的机腹挂架配置类似)。中国官方尚未公布歼-10的外挂载荷能力,但估计为5500公斤。

根据照片可以看出,歼-10的原型和预生产型机大多挂载两枚PL-8(以制“怪蛇”Ⅲ)近程红外制导导弹。歼-10的武器系统还将包括已经在歼-11上使用的俄制空空导弹(R-73近程和R-77中程主动制导导弹),以及中国的PL-12中程雷达制导空空导弹。在执行对地攻击任务时,歼-10也可以携带国产和俄制的空地导弹和激光制导炸弹(包括鹰击-8K反舰导弹和新型鹰击-9反辐射导弹),以及非制导炸弹和航空火箭弹。

据报道,用于歼-10的导航和目标指示吊舱正在研发之中,这些设备可能与机炮对称安置在进气道的右侧。

技术和作战考虑

当获得有关歼-10的首批情报时,虽然西方国家知道它先进的气动布局和技术直接来自以色列“幼狮”战斗机,但还是认为它是一种轻型战斗机。实际上直到最近,大部分西方媒体在提供歼-10的评估数据时仍是基于“幼狮”战斗机的重量、尺寸和技术性能。

但在获得了准确的数据后,显露在人们面前的却是另外一番景象。歼-10实际上是一种中型战斗机,在作战性能上类似于F-16C Block 50和幻影2000-5,或者更准确点说,就像单发的欧洲战斗机或“阵风”。因此,说歼-10与最新的F-16型号具有相当的作战能力一点也不为过,只是它的机身更大,并有更好的发展前景。歼-10最初的设计选择中,与当前西方战斗机设计思路不谋而合的地方得到了加强,特别是采用可调节式进气道。

歼-10与其他亚洲国家的国产战斗机一样,当前最现实的问题是其航电设备和制导武器的发展进程和可靠性。另外一个需要关注的是数字线传飞控系统,它不仅存在着可靠性问题,而且在与满载现代航电系统的战斗机结合以后,它是否能够全面发挥潜能也将令人拭目以待

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