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中国垂直起降战机须堪比F-35B 计划或不止一个

时间:2015-06-05 12:35来源:未知 作者:admin 点击:
2011年10月3日,美国海军陆战队的垂短起降型战斗机F-35B在美军“黄蜂”两栖登陆舰长进行降落试验。 2010年12月15日,英国飞行员驾驶能够垂直起降的“鹞”式战斗机履行最后一次飞行任务。此次义务停止后,这款服役半个世纪的战机正式退役。“鹞”式战斗机曾参

  2011年10月3日,美国海军陆战队的垂短起降型战斗机F-35B在美军“黄蜂”两栖登陆舰长进行降落试验。

  2010年12月15日,英国飞行员驾驶能够垂直起降的“鹞”式战斗机履行最后一次飞行任务。此次义务停止后,这款服役半个世纪的战机正式退役。“鹞”式战斗机曾参加马岛战斗、伊拉克和阿富汗战役。

  据报道,3月20日,中航产业成发与中航空天发动机研究院就垂直/短距起降名目合作举办签约典礼,签订了风扇部件协作协定。由此引发了海内外有关媒体就中国将可能发展垂直/短距起降战斗机的热议。

  有的报道说,该风扇部件很可能相似于美国F-35B短距起飞/垂直着陆战斗机上的F135-PW-600发动机所采取的升力风扇,这标志着中国可能已经重新启动了垂直/短距起降战斗机研发规划。有的报道说,中国垂直/短距起降战斗机推动系统项目是为了提高海军两栖作战能力、弥补该类作战装备空缺而进行的探索。

  与中小型航母和两栖攻击舰渐成佳配

  提起垂直/短距起降战斗机,人们可能会首先想到富有传奇颜色的英国“鹞”式攻击机。1983年6月,一架“鹞”式战斗机海军型“海鹞”进行海上练习,从航母上起飞一段时间后,通讯装备突然呈现故障,与航母失去接洽。就在燃油将要耗尽时,飞行员猛然发明海面上有一艘货船,他机灵地用手势与货船船员取得联系,最后成功垂直降落在货船甲板上。

  莱特兄弟发现飞机时,飞机是不能像“鹞”式一样垂直/短距起降的,只能靠发动机的推或拉,在平坦的地面上滑跑一段距离后,才干起飞飞翔。随着飞机的金属化、大型化、重型化,这种固定翼飞机对专用机场、坚固长距离跑道的依赖性越来越强,甚至于到了喷气时期的战斗机、轰炸机等,如果分开了专用机场、牢固长距离跑道都可能不能使用。所以,如果换成其他固定翼飞机会到上文所述“海鹞”战斗机的险情,成果将不堪假想。

  在军事范畴,飞机对专用机场、坚固长距离跑道的依赖日益成为空军的软肋。所以,在战争中交战双方为了减弱对手战争潜力,剥夺敌空军作用,机场、跑道往往成为首先被攻击的对象。也正因出于对机场、跑道的担忧,防止飞机集中停放机场被“一窝端”、跑道被炸飞机不能起飞,航空前驱们早就开始一直探索研制不需要滑跑或只要滑跑很短距离就可以起飞、着陆的垂直/短距起降战斗机。

  1944年,二战末期,德国研制出了人类历史上第一种以火箭为动力的Ba349垂直起飞截击机。该机机头朝上靠火箭推进实现垂直起飞,短时滞空作战后崩溃,由降落伞回收发动机部门。固然这种飞机还相称简陋,间隔垂直起降概念还差得很远,但究竟翻开了固定翼飞机垂直起降的大门。之后,美国、法国、英国等也都先后抛出了一些形形色色、八怪七喇的设计计划。

  到了上世纪50年代,有关国家开始以大推力喷气发动机为动力进行发展垂直/短距起降战斗机的探索。英国1954年设计出了世界上第一架非破式喷气式垂直起降飞机,该机在中机身重心四周垂直安装4台罗·罗RB108发动机提供升力,在机尾程度装置一台RB108发动机提供推力。法国也以“幻影”III为基本,开始了系列化摸索。意大利、西德也提出过代号为G.95、VAK-191的发展打算。苏联则成功研制了雅克-38,继而又濒临成功研制了雅克-141。

  垂直/短距起降为战斗机提供了多种前提下起降的可能性,解脱了对永恒性基地、大型高尺度跑道的依附,给飞机带来了响应速度快、可机动机动分散配置的奇特上风,但也共生了一些十分凸起的毛病——重量受到极大限度,额定的升力系统挤占了有效空间和载重,垂直起降油耗高,这都大大下降了飞机的载弹量、载油量、航程、作战半径、作战效力和生存能力,无奈脱离指挥控制系统、后勤和外场保障系统进行疏散安排。所以,需要长时光空战、远距离截击和纵深对地攻击的空军,绝大多数都废弃了对垂直/短距起降战斗机的取舍。

  但垂直/短距起降战斗机的长处却十分符合中小型滑跃式起降航母或两栖攻击舰的需要。垂直/短距起降简略易行,不需要弹射和拦截安装,舰船构造简单、技术门槛和造价低,操作和保障条件请求低。同时,其缺陷又不十分影响区域防空和登陆作战近距空中声援。因而,这也让有关军事强国对垂直/短距起降战斗机情有独钟,使其在当代更多的是作为中小型航空母舰、两栖攻击舰载机存在。

  美国海军陆战队早就想领有既能像直升机那样垂直起降,又具备固定翼飞机航程和速度的新型战斗机,所以当“鹞”式攻击机于1968年在英国航展上一露面,便引起了美军极大兴致。1971年,美国海军陆战队向英国购置了第一批102架“鹞”式袭击机,并重新命名为AV-8A。之后,又与英国配合改良研制了AV-8B“鹞”Ⅱ。至今,“鹞”式攻击机还是美国海军陆战队的主战装备。

  成功者寥寥,服役者事故频频

  1982年4月2日,历时74天的英国和阿根廷马岛战争暴发,英国投入42架“鹞”式、“海鹞”式攻击机。这是世界上垂直/短距起降战机首次加入实战,空战中共击落阿根廷21架飞机,本身却毫无丧失,取得了21∶0的惊人战绩。战后有分析说,“鹞”式、“海鹞”式机动性超群,能在空中突然减速、转弯,能变被动为自动,发明出一些全新的搏斗款式。当初看来,这不免有些“王婆卖瓜”的滋味。

  世界上有多个国度研发过垂直/短距起降战役机,但大局部都由于发念头体系、飞翔把持系统、资料的制约中途而废,胜利的只有英国、美国和苏联的多少种。苏联的雅克-38十分不成熟,装备部队后素来没有正式作为作战飞机应用,后来的雅克-141也不设备军队。美国的AV-8A“鹞”跟AV-8B“鹞”Ⅱ都属于“鹞”系列,而由美国主导研发的F-35B却仍在试飞中。所以,真正矗立不倒的也就只有世界上第一种适用型垂直/短距起降攻打机“鹞”系列。且不管“鹞”式、“海鹞”式在英阿马岛空战中是否应用了忽然减速、转弯等超群灵活,仅从技巧角度讲,它就是一个奇观。

  研发垂直/短距起降战斗机的最中心考虑,一是如何实现喷气发动机动力由推力到升力和升力到推力的转换,二是如何实现这一进程中飞行姿态的有效控制。“鹞”式在实现喷气发动机动力由推力到升力和升力到推力的转换时设计很奇妙。该机装有1台“飞马”涡扇发动机,尾喷口一改传统,做成了“裤衩”形,可由0度向下旋转98.5度;在发动机高压压气机部分对称增加一对可从高压压气机引气、也可由0度向下旋转98.5度的套管喷气口。这样,由前后两对套管喷气口所提供的升力和推力,就保障了飞机垂直起降、过渡飞行和惯例飞行。机翼翼尖、机尾和机头装有从高压压气机引气的喷气反作用喷嘴,用于控制飞机的姿态。

  但“鹞”式的发动机状况、飞行姿态的控制十分复杂,对飞行员提出了特别挑衅。一般喷气战斗机只有起飞和降落两种操作模式,而“鹞”式攻击机飞行员则需控制4种基础的起降方式。除了节流阀、控制杆和方向舵踏板以外,还必需控制好4个旋转喷气管。在垂直飞行时,还要亲密留神风向。假如在夜间或航行中的军舰甲板上起降,飞行员须要考虑的因素就更多了。

  庞杂的操作导致“鹞”式事变频频,平安记载非常恶劣,被称为“寡妇制作者”。自从美国海军陆战队1971年从英国引进AV-8A“鹞”式之后,恶梦也就开端了。到2002年,AV-8A在非作战情形下共产生300多起事故和900多起险情,A级事故率每10万飞行小时高达31.77起,飞机多半意外坠毁,导致45名飞行员送命。等于“鹞”Ⅱ,截至1996年也摔毁了近1/4,每10万飞行小时势故率也达11.44起。在老家英国,“鹞”式战斗机的保险记载更差。

  跟着发动机、飞行掌握、材料等技术的发展,美国F-35B的短距腾飞/垂直着陆技术更加完美。该机能源由1台F135-PW-600涡扇发动机提供。三轴承推力矢量尾喷口既可向下偏转,也可向左右偏转。座舱后机身装有由动员机主轴驱动的升力风扇。飞机短距起飞、垂直下降、空中悬停时的升力由向下偏转的尾喷口和升力风扇供给。每侧翼根处各有一个从发动机引气的副作用阀,用以节制飞行姿势。

  即便如斯,因短距起飞/垂直着陆技术相称复杂,它导致F-35B也问题多多。如超重问题曾一度困扰F-35B,分量减下来当前,裕度仍显不足。同时,减重也伴生了一些其余隐患——风扇离合器温度过高,导致从新设计驱动轴、抉择离合器材料、调剂升力风扇舱门。发动机尾气温渡过高,足以软化舰艇甲板,这些问题至今仍未有效解决。只管F-35B服役期近,但其技术成熟度、牢靠性方面的问题始终没有打消。

  中国事否发展尚需时间证实

神话平特高手坛

  对于中国研发短距起飞/垂直着陆战斗机的预测,实在早已有之,并且说得“有鼻子有眼儿”。

  英国《简氏防务周刊》2012年12月,就因看到沈飞公司曾展出过的一种短距起飞/垂直着陆飞机遥控模型照片就声称,中国拥有类似F-35B短距起飞/垂直着陆战斗机的日子为期已不远神鹰权威心水坛。这种飞机采用鸭式布局和隐身设计,由两台发动机提供动力,机腹下有专用风扇提供升力。还说,这并非中国独一的短距起飞/垂直着陆战斗机设计方案,成飞也有考虑。

  日本《朝日消息》2014年4月说,中国首架垂直起降战机歼-18已经研制成功,于上月在东北某军事基地顺利试飞,标记着中国战斗机发展获得了重大提高。俄罗斯卫星网2015年4月22日也报道剖析说,中国可能斟酌建造垂直/短距起降版歼-31战斗机,这将大大进步中国部队在太平洋尤其是在南海区域的作战才能。

  这些分析根据可能良多,其中重要与我国目前面临的安全局势和军事装备疾速发展有关。近些年,因为美国鼎力推动“亚太再均衡”战略,踊跃参与我国与有关国家的国土主权和大陆权利争端,增长了有关地域的不稳固因素;随着我国国家好处的拓展,有效保护我国海外能源资源、策略通道安全和海外机构、职员、资产安全,已经成为军事战略高度关注的主要问题;作为负义务的大国,我国近些年来参加结合国维和行为、人性主义救济举动、海上护航行动等日益增添;我海军首艘航母辽宁舰正在紧锣密鼓实验,与此同时,还在发展占有较宽甲板的4万吨两栖登陆舰。这些仿佛都给舆论界猜想我国可能要发展短距起飞/垂直着陆战斗机,增加了些许公道性。

  我国是否要发展短距起飞/垂直着陆战斗机还不得而知,需要时间来证明。据报道,历史上,我国在“文革”时代就曾动议过研制垂直/短距起降战斗机。1968年7月,空军就明白提出要尽快解决垂直/短距起降战斗机的问题。1969年9月正式下达了代号为“四号任务”的型号研制任务,欲在歼-6基础上改进研制。因为受发动机、材料、部附件等诸多因素制约,“四号任务”进度无比迟缓,终极下马。

  几十年后的今天,如果再谈我国要研发短距起飞/垂直着陆战斗机,从飞机、发动机的设计制造,材料、工艺的技术贮备上看,应当说已经具备了必定的基础。从歼-7、歼-8,到歼-10、歼-11、歼-20、歼-31的成功研发,可以看出平台的设计制造技术,飞机的过剩度数字式电传把持系统、发动机的全权数字式控制系统,都已相当成熟。同时,据报道,大推力“涡扇”-10A发动机已经研制成功,更大推力的航空发动机也在发展之中。

  尽管如此,我国短距起飞/垂直着陆战斗机的研制也绝非易事。有名空军专家宋心之曾倡议不要“蹚这个浑水”。我想,这其中就有短距起飞/垂直着陆战斗机的研制技术难度相当大的意思。一方面我们的出发点确定不会太低,不能以“鹞”式战斗机而必须以F-35B的技术水准为目的,另一方面咱们既无教训可谈,也无合作搭档可用。对发动机、升力系统、材料、部附件、飞行控制等相干技术的探索是一个漫长的过程,可以设想,F-35B研发中碰到的诸多问题,都可能是我们将要反复阅历的。

  (作者张文昌 单位:空军装备研讨院)

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