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[原创]一种新型前掠翼通用战斗机的设想

楼主:dongfhgin 2017/04/15 22:18 举报

前言

随着J20的入列,与J20搭配使用的第二种隐身战斗机料将迅速提上中国军队的日程。目前围绕J31是否合适的辨论很多,其主要争论点在J31的性能较F35不具备什么优势,如动力弱、机体小、航程短等,以及海军舰载机是否需要中型机等方面。

本人在《一种半三体结构航母的完善设计》的附文中曾描绘了一种“前掠翼”型三军通用五代战斗平台机的设想,现对其补充和二次完善发表,以供研究参考和飨读者讨论。

一、我们需要什么样的搭配战机

J20的定位是中国新式战斗体系中的揣门机、尖刀队和杀手锏,必然要以追求最强性能为目的,体现的是最昂贵的尖端技术,所以数量不可能太多,国力、后勤等也难以支持。而面对对手庞大的F35及其它五代机的数量,必须还要一个“搭档”来辅助J20的使用,以在体系中发挥补充防卫、常规护航、前锋战斗、小范围应战等配合性作用,我们的对手除了美国,还有很多正待列装F35等五代机的周边小国;而这一辅助角色,既要能压制住F35,又要能与F22、FAK50等具有一定的对战能力。

许多认为J10、J11的作战力量,在国土空情体系的支持下可以对付来犯的隐身机队。其实,这是并未深入了解到五代战机的可怕实力。即使能够对付,也必然要付出巨大的代价,这对我国好不容易才发展起来的第四代战机队伍来说,是得不偿失的;而且,我们的征途应是前出国门之外,在大洋之中、他国上空,与对手来对战。J10、J11更应该用来与对手中的同代战机周旋,以避免对手可能用第四代战机来消耗我们数量不多的第五代战机;或者作为我们的五代战机消耗殆尽时的最后拼战底牌。

我们究竟需要什么样的第五代“搭档”战机--在此仅探讨有人战机?现实已很明朗,J31的小机体、弱动力和气动上的一味模仿,实现不了对F35的优势,是故空军才有迟迟不肯表态。J20的成功给我们的一个重要启示就是,虽然动力等暂时无法赶上,但通过更优秀的气动设计和后发优势,使战机的总体性能实现平衡。因此,气动先进是我们“搭档”战机的一个必然需求;没有这方面的改进,J31就很难以让军方满意。

三、一种新型“前掠翼”超性能战斗机的方案设计

考虑到我们现有的独特设计优势、基础条件不足和时间窗口紧迫等方面的因素,利用有限经验,设计了一种鸭式布局前掠翼战机方案,并通过一些特殊结构设计,解决了前掠翼长期面对的缺陷,较好地满足了各项性能要求。具体设计说明如下:

1、采用“鸭式布局+前掠型主翼”的总体气动设计

鸭式布局的优点体现在机动性强、高速性好、高升力结构--减少了对动力的要求等方面, J10、J20的成功是对这一结构优势的完美体现,在此不再赘述。

前掠翼型和后掠翼相比,后掠翼因机翼表面气流会向翼尖流动,导致翼尖局部失速,即便不失速,也会损失升力,导致整体升阻比降低;且随着机翼后掠角度的越大,升阻比越低。而前掠翼则不存在这种翼尖升力降低的问题,恰恰相反,其翼尖升力效率很高;而且流向翼根的空气受机身阻挡后流向机尾,可用平尾或者可动端板进行调整,提供强大的配平能力,提高机动性。

前掠翼的优势总体包含了结构、机动、起降、可控等四大方面。与相同翼面积的后掠翼飞机相比,前掠翼的升力增加约30%,对缩减机翼面积(降低结构重量和迎面阻力)、增加航程、改善低速操纵性能、缩短起飞着陆滑跑距离等具有显著效果;同时,前掠翼与机身之间具有更牢固的连接,对提高机动时的气动性能、增大飞机内部容积、提高隐身性等也十分有利。前掠翼在所有飞行状态下的飞行可控性十分优秀,失速速度低,仰角机动性好;其优异的亚音速气动性能,若配合推力矢量,无疑将是各种翼型中的机动之王,而这些优势用其它方法很难达到或者不可能达到。

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