台軍上校解析殲10結構設計：隱身能力有限(圖)（轉） - 軍事

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發表於 2008-3-28 06:34 PM 資料文集短消息

台軍上校解析殲10結構設計：隱身能力有限(圖)（轉）

殲-l0采用鴨式先進氣動力布局，氣動外形明顯優於F16等四代戰機

　　日前，西方媒體報道了台灣空軍預備役上校羅志成(現為逢甲大學工業工程及企管系兼職講師，台灣政策研究基金會特約研究員及航天科技自由作家)撰寫的中國殲-10戰斗機的設計結構分析的文章，文章對中國殲-10戰斗機的設計結構和特點進行了一些分析。現在讓我們來看一看台灣空軍是如何看待中國殲-10戰斗機的吧。

氣動布局
　　殲-l0采用第五代戰機慣用的鴨式先進氣動力布局(F／A-22及JSF除外)，具有可動式前翼、三角形主翼及一對腹鰭，氣動外形明顯優於F16、“幻影”2000、蘇-27等第四代戰機。殲-10的制造商成都飛機公司早在研制殲-7系列殲擊機時，就累積了豐富的三角翼設計經驗，在研制及-7E時更跨進復式三角翼的領域，而可動式前翼及腹鰭的新嘗試則說明殲-10具有較好的大攻角下的穩定控制能力及在過失速區的低速纏斗優勢。
　　殲-10的作戰需求以空中優勢突擊作戰為主，未來機型會逐步綜合各種對地面、海面目標的精確打擊能力，以具備執行空對地攻擊的能力。其氣動外形能夠滿足高速運動及低速的大攻角動作機動性，三角翼除能強化機身結構強度、降低機翼負荷、增加武器掛載點及增大機內燃油量外，還非常適合高速爬升、直線加速飛行及獲得極佳的瞬間轉彎率，整體上兼顧了水平及垂直方向運動性能。
　　殲-10采用復式三角翼，其近機身機翼以陡峭後掠角向後伸展，可降低音障的波阻力及配平阻力，可增加滾轉軸向的控制力並能提高持續轉彎率約25%。在大攻角時復式=三角翼成為強勁的渦流產生器，除能維持翼面氣流流場的平順、扣J制氣流分離現象及阻止翼根部份的翼面產生震波繼續穩定提供升力外，還能減少震顫並可保持大攻角飛行姿態。而近翼根處陡峭的後掠角設計，在高速飛行時也能讓翼而避開機鼻所產生的震波，保持良好的氣動安全控制能力。

　大攻角運動能力
　　殲-10的全動式前翼可降低飛機在[url=http://www.>><</rd.html?u=*http://www.iask.com/n?k=%B3%AC%D2%F4%CB%D9]超音速[/url]飛行時的阻力，並增大在亞音速平飛時的升力，還能在飛機的氣動力中心及重心前形成一力矩。這樣除可增強機動性外，在大攻角的低速纏斗時，還能使前翼多獲得約20%-30%的升力，並能延遲氣流分離(發生在30-40度攻角)，前翼還能修正大攻角時機頭進入失速前的橫向側偏。
　　假想殲-10與第4代戰機比武，在25-30鷹攻角下，第4代戰機將無可避免的進人動作失穩及失速狀態，而此時殲-10仍能保持穩定控制，掌握將機頭指向目標的優勢，空戰至此勝負已分，自然是殲-10勝出。殲-10還配備了KT-12國產頭盔瞄准具，能在大負荷纏斗的戰況下，轉動頭部跟蹤及鎖定敵機，加大接戰范圍及提高獵殺牢。而掛載仿制的以色列“巨蟒”3型(霹靂-8，發射後即以氣動力大角度轉向對正目標)短程紅外線導彈，更使殲-10在近戰時如虎添翼。
　　成都飛機公司相當重視殲-10的低速大攻角動作操控性，除全動式前翼外，還增裝了腹鰭以增強大攻角狀態下的縱向穩定。當前翼及主翼周大攻角引發氣流分離導致升力及控制性能快速降低時，位置較低的腹鰭還能在短時間內繼續支撐縱向穩定。殲-10的AL31FN發動機雖不是矢量推力發動機，其過失速區操縱性在空戰中也不足以威脅F-22等21世紀戰機，但已足以對第4代戰機形成優勢。因此，可以斷定殲-10的氣動外形是根據視距外及視距內的空戰運動需求而設計的。

　過失速區的操控性
　　美空軍曾以X-31實驗機為技術展示機，為其加裝矢量推力發動機及可動式前翼，深入研究戰機大攻角飛行及過失速區的機動性。X-31曾於1992年9月18日在加州德賴登飛測中心刨下維持70度大攻角達53秒(第四代戰機如F-16攻角均在30度以內)及沿速度方向360度滾轉而達成50度／秒滾轉率的紀錄。
　　1994年X-31在攜掛空戰演練儀的情況下，與美國海軍的F-14C及F-18C進行了400余次不同機種空戰對抗，達成10:1損失交換比的優勢；而X-31以機炮對抗F-18C的近戰纏斗損失交換比優勢更高達32：1。依靠矢量推力發動機及可動式前翼一些能創造空戰優勢的龜行動作也應運而生，如大攻角桶滾、高速反轉等，大大改變了空戰態勢。
　　就過失速區操控性而言，維持機頭的抬起及指向的動力除氣動力外，還需要最推力發動機的強力支撐。中國與俄羅斯早在2005年底已簽訂一份價值3億美元的合同.購買54具AL-31FN-MI矢量推力發動機。這可能用於殲-10戰斗機的性能提升計劃，殲-10的後續機型及超-10早晚將具備矢量推力控制能力。

　　進氣道設計
　　殲-10的進氣道置於機身正下方，類似F-16及以色列“獅”的設計，但更為復雜。F-16屬於晝間用輕型戰機，屬美空軍主力戰機高低搭配中的低端戰機，進氣道采用最簡單、有效及經濟的設計，剛好滿足跨音速及超音速飛行及30度攻角運動所需。殲-10的進氣道兼容了F-16進氣道的優點，如平飛及大攻角時可穩定而均勻進氣、防止吸入炮幾廢氣導致熄火、避免吸入處處鼻輪揚起的外物及機身屏敝效應確保大攻角時的進氣流量順暢。
　　殲-10的進氣道口(邊界層分離器延伸板)比F-16向外延伸得更長，與機身的間隙也更大。為避免在大負載時進氣道變形，殲-10在進氣道口與機身之間加裝了6根流線型加強支柱，以加強進氣道口的結構強度，6根支柱雖然不美觀，但出於結構安全的考慮又不能沒有。F-16也采用-了類似的加強設計，為防止進氣道變形，在進氣道內的上下唇問安裝了一個流線型支柱。
　　殲-10進氣道的結構仍屬簡單設計，缺乏2馬赫以上飛行所需的可變式進氣道導錐、邊界層旁通門、壓縮斜板等裝置。通過進氣道可以判斷殲-10的高空最大速度約為2馬赫。

　飛行控制系統
　　殲-10的飛行控制系統應用了20世紀90年代以來的成熟數字化技術，采用的是634式全數字化飛行操控系統。數字化的飛行控制計算機不僅速度快，功能也更強，其運動機動性與安全性明顯優於采用早期模擬技術的戰機。《解放軍報》曾披露，殲--10在西北的空戰演練中曾以2敵4擊敗蘇一27戰斗機，並以“先敵發現、先敵鎖定及先敵開火”取得4戰全勝戰績，可見殲-10的空戰運動及占位能力不容小覷。
　　中國目前尚未突破全控式數字化發動機控制的技術瓶頸，所以現階段的殲-10尚無法將飛行操控系統與發動機整合在一起，離第5代戰斗機的超級操縱性還有相當距離。殲-10的後續機型應會綜合全控式數字化發動機控制技術，屆時其飛行操控性將會大大提升。

　隱身設計
　　飛機隱身設計極為復雜，必須同時兼顧降低雷達反射截面、紅外線、可見光、音頻及發射彈藥等信號特征。而氣動外形直接影響雷達反射截面的大小，殲-10的外形仍屬傳統的非隱身設計，能產生強烈的雷達回波，機身與前翼及主翼有直角接合面、垂直的尾翼、武器彈藥與副油箱采用外掛方式、雷達為傳統平面開縫天線，均不利於殲-10的隱身。彌補隱身性能不足的辦法就是在結構上多采用復合材料、吸波材料、吸-波結構及在產生強反射的部位(進氣道、座艙等空腔及前緣襟翼等)塗覆隱身塗料。殲-10部分機身可能采用了碳纖維等復合材料，雷達波強反射點也經過了隱身塗料處理。
　　以第4代戰機為例，其雷達反射截面約為5平方米，若欲降到F—117A的0.01平方米，須降至原來的1／50。由於殲-10的外形屬傳統非隱身設計，若欲具備第5代戰機的隱身性能，其氣動外形非得進行重大改變不可，外掛武器也要收進機艙，工程之大與重新設計新飛機差不多。如果不重新設計外形，則唯有采用[url=http://www.>><</rd.html?u=*http://www.iask.com/n?k=%B5%C8%C0%EB%D7%D3]等離子[/url]隱身技術(俄羅斯正領先研究此尖端技術)才有可能彌補其隱身性能不足的問題。
　　鑒於中國空軍亟欲以殲-10與“梟龍”戰斗機取代數量眾多的殲-6戰斗機與電子設備落後的殲一7戰斗機等，只有先犧牲殲-10的隱身性能，做到“先求有，再求全”。或許超-10及中國的第5代戰機才能成為雷達反射截面小於0.5平方米的隱身飛機。

殲10戰機采用與F-16類似的機腹下進氣道設計。圖為美空軍F-16CJ戰機
我認為台軍上校根本不需要把重點放在殲10的隱身能力,因為殲10本來設計時就太過考慮到完全隱身的問題,也没有必要,若要全隱身,最基本就是外卦必定在彈內,光是這一點殲10已經無法完全隱身,現在只有美國F-22才是完全隱身

夢想幻滅 (lyf3332)

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希望中國加油..............