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火狐app体育:三翼面气动设计苏霍伊一家独大美国有技术波音F-15EX也不用
发布时间:2024-04-17 02:06:31 来源:火狐app体育下载 作者:火狐IM体育 浏览次数:4433 [返回]

   

  上世纪70年代初,美国等西方国家开始研制生产第三代战斗机,其中以美国F-14,F-15,F-16,F/A-18战斗机,法国幻影2000,北方大国米格-29,苏-29战机最为经典。与第二代战斗机相比,第三代战斗机不再追求极致的高空高速作战能力,而是强调在低空低速环境下近距格斗能力,并且要具备较强的超视距攻击能力。

  这几款战机主要是采用三种气动设计:美国格鲁曼公司F-14雄猫战机选择可变后掠翼设计,法国达索幻影2000战斗机选择传统三角翼设计,另外几款战机均采用传统边条翼的设计,其中以美国通用动力F-16战斗机和苏霍伊设计局苏-27战机( 上图)的气动设计最出色。可以说在国外第三代战斗机中,以边条翼为代表的传统气动设计得到了多个战机制造商的青睐。

  然而苏霍伊设计局在发展苏-27战斗机的改进型号时,计划让苏-27具备在航空母舰上滑跃起飞的能力,由于苏-27战机机体过重,机载航电系统过于笨重,战机在高速滑行过程中抬头能力比较差,在降落时低空低速环境下的可操纵性也不足以满足要求。为了提高战机的抬头能力和低空低速可操作性能,苏霍伊设计局开始研制一种全新的三翼面设计,这就是在原边条翼的位置,加装一个可动的小翼。这个小翼也能够理解成鸭翼,但是这个鸭翼的作用与后来欧洲多款三代半战机采用的鸭翼三角翼战机中的鸭翼又有很大的区别。

  经过全新设计的苏-27战机就是后来大名鼎鼎的苏-33重型舰载战斗机,这款战机虽然体型较大,但是具备在俄罗斯海军航空母舰上滑跃起飞的能力,在远点起飞位还可以做到满载起飞。从结果上看这一设计非常成功,苏-33舰载战斗机也成为全世界第一款批量生产的三翼面战斗机。

  除了苏-33舰载战斗机,俄罗斯苏霍伊设计局当年还研制了一款苏-27M多用途战斗机,这款战机当时叫做苏-35战机,同样在主机翼的前方加装了一对小翼,在电传系统的配合下,苏-27M战机展现了超凡的低空低速超机动性能。在未使用推力矢量发动机的情况下,将当时战机的机动性推上了一个新的境界。在上世纪90年代,苏霍伊在全球多个航展上对外推销这一型号的战机。然而由于技术不够成熟,性能过于昂贵,俄罗斯空天军无力采购,国外用户不敢采用。最终苏-27M战机制造了11架原型机,3架量产型就不了了之。

  第一个装备三翼面战斗机的空军是印度空军。在本世纪初,印度空军开始采购200多架苏-30MKI多用途战斗机。与苏-27M战机不同的是,苏-27M是共青城加林飞机制造厂的产品,而苏-30MKI战机是俄罗斯伊尔库茨克航空工厂的产品。后者的机体设计更为保守,苏-30MKI战机率先使用的三翼面气动设计和推力矢量发动机,当年非常轰动,但是早期可靠性堪忧,多次发生坠毁事故,印度空军损失不小,可以说印度空军当时又做了一次俄制新武器的小白鼠。

  更不可气的是,印度空军苏-30MKI战机装备多年后,曾经与美国和欧洲多个国家的现役三代机进行多次模拟空战演习,在低空低速环境下的空中格斗中,苏-30MKI战机的表现很不理想。

  在2007年前后,马来西亚皇家空军也采购了18架苏-30MKI战机的马来西亚版本,这就是后来的苏-30MKM多用途战斗机。与前者相比,苏-30MKM战机采用了更多的西方航电系统和电子战装备。其单机性能要优于印度版本,单价也更贵一些。目前这批战机依然是马来西亚皇家空军的主力战机,令人称奇地是,这18架苏-30MKM战机服役10多年无一坠毁,这一点马来西亚皇家空军做得比印度空军强多了。

  俄罗斯空天军第一款自用的三翼面战斗机应该是苏-34战斗轰炸机,从机动性能上看,虽然苏-34战机采用三翼面气动设计,但是更重的机体导致其不具备真正意义上的格斗能力,理论上,三翼面设计只是改进了这款重型战斗机的起降性能。

  除了以上战机外,苏霍伊设计局共青城加林工厂的苏-35UB战斗机和苏-47战机也是典型的三翼面气动设计,但是由于多方面原因,这两款战机分别制造了一架原型机后就再无消息。

  俄罗斯空天军第一款真正意义上的三翼面战斗机应该是苏-30SM战斗机。这款战机印度空军使用10多年苏-30MKI战机后,俄罗斯苏霍伊设计局总结经验教训,几乎重新设计的一款重型战斗机,其整体作战性能比印度版本的苏-30MKI战机强很多。近10年,俄罗斯空天军和海军航空兵大量采购这一型号,同期大量装备的还有苏-34战斗轰炸机和苏-35S多用途战斗机。三款战机累计装备了300多架,大大增强了俄罗斯军队的空中力量。可以说在三翼面战斗机上,俄罗斯苏霍伊设计局协同三大飞机制造厂,实际做到一家独大。

  除了俄罗斯苏霍伊设计局外,我国航空工业沈飞通过研制生产歼-15舰载战斗机及其改进型号,也具备了三翼面战斗机的研制与生产能力。虽然三翼面战斗机的数量没有俄罗斯几大飞机制造厂高,但是由于国产航电系统和机载武器技术性能更出色,能预见几年后,最强的三翼面战斗机应该是沈飞的产品。

  除中俄两国外,美国麦道/波音公司也具备研制生产三翼面战斗机的能力。早在上世纪80年代,麦道公司与美国空军航空系统部飞行动力学实验室签订合同,在F-15B战机基础上研制一款短距起降高性能试验机,这款战机要求在恶劣天气,严重横风且没有主动地面导航设施,跑道不完整的情况下,具备正常起降的能力。这款战机在主机翼的前方加装了大面积的小翼,其小翼与主翼的比例高于俄罗斯几款三翼面战斗机。在后期试飞过程中,这架F-15S/MTD试验机展示了超凡的机动性,这架试验机也被人称为敏捷鹰。

  据外媒报道,与普通F-15战机相比,F-15S/MTD试验机机动性提高7%,在增加4536千克载荷的情况下,起飞滑跑距离缩短27%,巡航航程增加13%,流转率增加24%,俯仰速率增加100%,可以说麦道公司的这一方案非常成功。后来这架F-15S/MTD试验机还测试过全新的二元矢量喷口,其超机动性更出色。然而最终美国军方并没有采用这一型号,F-15S/MTD试验机试飞过程中的经验和技术,很多用于后来的F-15E和F-22战斗机。客观上看,美国军工在三翼面气动设计有超强的技术积淀,但是后续量产型号未采用这一设计,能够准确的看出美国军工的自信之处。

  近期美国波音公司首飞了F-15战机最强改进型号F-15EX战机,战机的气动设计与传统的F-15战机几乎一样,没有前缘机动襟翼,没有三翼面气动设计,没有推力矢量发动机。这些经验说明了第三代战斗机改进型号的发展方向。

  从这里我们也能看到俄罗斯与美国在第三代战斗机的发展上,不同的设计思路。俄罗斯依然强调近距格斗能力,而美国军工更多地是强调战机的航电系统和机载武器的最佳组合,至于机动性,由于有强大的发动机,F-15战机依然有着较强的推重比,其近距格斗在头盔显示器和AIM-9X空空导弹的配合下,不惧任何俄罗斯三翼面战斗机……