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响雷

 
 
 

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(摘入) 让欧洲人脸红!歼-10B全面追赶台风  

2014-06-11 20:34:58|  分类: 中国军事 |  标签: |举报 |字号 订阅

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(摘入)吹   让欧洲人脸红!歼-10B全面追赶台风 - 响雷 - f16.cd的博客
 



    歼-10B歼击机,是中国第三代歼-10战斗机的最新改型,是一种单座、单发多用途战斗机,也是一种配备了现代化机载设备(尤其是雷达系统)的“三代半”战斗机。

    J-10B是J-10多任务战斗机的一个改型,修改了机身和航空电子设备。2004年5月,中国航空工业集团公司(AVIC)的成都飞机公司(CAC)开始继续发展歼-10战斗机改型。
   J-10B原型机在2008年12月首次飞行,飞机的图片在2009年3月首次在网上被披露。2011年试飞的1035号机发动机为太行发动机。2013年12月,国产歼-10B型战斗机已正式开始批量生产,将进行交付试飞并交付部队使用,歼-10B的服役,将使其成中国空军最先进的现役战斗机,中国现役战斗机将从三代机正式迈向三代半。首架量产型歼10,进气道编号符合军方量产型战机编号规则,101代表第一批次第一架。歼10B此前已生产数架验证机,机身并无军方正式编号。
    J-10B最显著的特征之一是机头下方换装的“无附面层隔道超音速进气口(或蚌式进气道)”。J-10上的传统矩形形状进气道需要一条大的可调进气斜板来产生一个向后倾斜的激波帮助进气道压缩过程。斜板以锐角安装使吸入空气从纵向转向进气流。空气斜板包含许多移动部件,增加了飞机的重量和雷达反射面。
 崭新设计的无斜板进气入口,被成都飞机公司首先测试在FC-1/JF-17战斗机的设计上,使用一个位于入口一体式凸起去代替可调斜板。这样就去除了入口上的所有移动部件,能减轻机体全重和飞机的雷达反射面。
   J-10B已经增加使用一套光电瞄准系统(EOTS),普遍在如Su-27和米格-29的整个第三代俄国战斗机上,安放在驾驶员座舱罩右前方,系统包括一套红外搜寻和跟踪(IRST)感应器和激光测距仪,能无需打开火控雷达被动式发现敌人的目标,因而减少飞机被发现的机会。J-10B的EOTS或许以俄罗斯设计为基础。
 J-10B尾翼上面边缘是弯曲形,与J-10的锐利直线尾翼不同。大的整流罩被加到尾翼的顶端去容纳电子战和对抗(EW/ECM)装置。

    J-10B外部有四组黑色的天线阵列附加到机身,较大的在驾驶员座舱两侧,较小的在后机身两侧靠近发动机喷嘴。这些天线的详细用途暂时未知,但是分析认为是用于电子对抗。

    歼-10B气动布局的改进主要有几点:1、机头线条向下倾斜;2、垂尾切尖;3、腹鳍切尖。歼-10B机头修形能取得什么效果暂时无法获知,但垂尾切尖、腹鳍切尖的效果是明确的。

    由于压力扰动只能发生在由翼尖前缘发出的马赫锥之内,马赫锥之外的机翼并不受影响。 显然,切掉这块降低效率的翼尖,对改善飞机的高速性能是有益的。

    歼-10B垂尾切尖、腹鳍切尖有助于降低飞行阻力,改善飞机的加速性能、提高航程。但由于DSI进气道的限制,歼-10B的最大速度应该会略低于歼-10A。
   歼10B在垂尾顶端和翼下增加了电子吊舱,以满足在复杂电磁条件下作战的要求。尤其是翼下的一对电子吊舱,尺寸较大而且应当是固定或者是半固定设计,并且占用了翼下最“黄金”的挂载位置,翼下吊舱和垂尾电子舱前段呈灰色与雷达舱颜色一致,而吊舱体其他部分与机身的防锈黄色底漆颜色一致,因而基本可以认为吊舱前段灰色部分存在天线。如此布置,天线工作在被动模式下,可以与垂尾顶端的天线一起构成三点无源探测,能够比传统雷达告警器更精确的测定敌方雷达的坐标、频率和波形,大幅度提高飞机的电磁频谱感知能力;工作在主动模式下,可以通过垂尾、左翼和右翼吊舱配合的方式实现闪烁式有源欺骗干扰,能够有效的导致敌方雷达测角能力下降和雷达制导空空导弹脱锁。
  进气道变为DSI(“蚌”式)进气道。J-10为了高空高速性能,使用了复杂的二元三波系可调进气道,重量增加。DSI是最新出现的技术,他应用在美国最新的F-35上。与常规进气道相比,DSI取消了附面隔层,大大减轻了重量。美国在F-16上的测试结果显示,DSI比复杂进气道降低了182KG。总压恢复系数是进气道的重要指标,总压恢复系数下降1%,发动机推力下降1.1%~1.6%。DSI有利于提高进气道的总压恢复系数,提高发动机实际推力。这两个优点使J-10B的推比得到了有效的提升。DSI的另一大优点是取消了附面层隔道这个大的雷达反射源,明显降低了RCS。此外,DSI能够减低成本,提高可靠性。
 以前有说法说DSI高速性能比较差。美国在F-16上的测试表明,DSI在0.6-1.2MH时,总压恢复系数高达0.98,但在2.0MH时,仅为0.74。因为有人担心DSI的使用会明显降低J-10的高空高速性能。这个担心是不必要的,技术总是在发展的。我国某型进气道的测试结果是,在1.8MH总压恢复系数为0.91,在2.0MH时为0.87,好于一般的三波系进气道。从发展的角度来看,在超音速性能方面,即使2013年的DSI不尽如人意,但并不足以严重影响DSI的发展应用。这主要是因为在未来第四代战斗机服役期间,高超音速作战不是强调的重点。而发动机推力的增大,可以在相当程度上弥补DSI进气道的不足。
   另一个缺点是作为一种新技术,DSI对气动设计、制造工艺都有很高要求 。在设计上通过计算机流体动力学(CFD)数值计算,对于DSI进气道、前机身流场、进口段和管道内流场进行了精确模拟,并通过对计算得到的流场图谱的观察,估算设计方案的性能。为了弥补超音速性能上的劣势,整个设计又进一步的复杂化。在工艺上要求极高的加工精度,金属类的利用超塑成型尚不能符合要求,必须使用复合材料。设计中需要大量精确的气动数据计算,而且对部件加工工艺精度要求很高,难度很大。这显然增大了整个项目的研制难度,抬高了飞机的成本。
    机头由原来的圆锥型变为了扁圆形,以起到对空气进入进气道前的预压缩作用。机头略向下,改善了视野。其雷达罩与机头结合处为向后倾斜的斜线,据悉这表明其装备了AESA(有源相控阵雷达)。

    雷达发展过程为:机械雷达→PESA(无源相控阵雷达)→AESA(有源相控阵雷达)。AESA是和三代机同期发展的技术,2013年除装备4代机外,还用于装备和升级3.5代甚至3代机。与机械雷达相比,AESA探测距离更远,精度更高,反映速度更快,多目标攻击能力更强,功能更多,抗干扰能力更强,可靠性更高。采用一些技术后,隐身能力更强。
 与机械雷达相比,AESA探测距离大幅度增加,美国甚至宣称能增加100%。21世纪已逐渐进入隐形时代,常规雷达对隐形飞机、隐形巡航导弹这类RCS反射很小的目标发现距离很短,比如J-10对RCS为0.03(比如F-22)的发现距离锐减为30公里左右,在电磁干扰环境下距离更短。AESA更大的探测距离,更高的探测精度,使他对探测这类小目标享有很大的优势。多目标攻击能力是3代机就开始宣称的,一般为同时跟踪8-10个目标,同时打击其中2-4个。但实际这个能力对2代机并不实用。由于战斗机具有很高的机动性,常规雷达在锁定一个目标时,很难继续锁定另一个目标,因此2代机一般一次只攻击一个目标,除非面对的是低机动目标。AESA使战斗机真正具有了这个能力。2代机在空战中开始要采用静默飞行,是因为其一旦打开雷达搜索,就像黑夜中的手电筒,很容易被对方预警系统发现。这个问题对隐形飞机来说更为重要。现代战争都伴随着强烈的电磁干扰,这使雷达的探测距离大大缩短。F-22的AESA雷达有效的解决了这两个问题,通过采用射频管理等技术,对方较难发现其雷达辐射的电磁波,较难对其进行干扰。AESA为实现此项功能奠定了基础。AESA还使战斗机具有电子战等更多的功能,具有更到的可靠性。
    欧洲台风(Eurofighter Typhoon)战斗机,曾命名为EF-2000,是一款由欧洲战机公司(英、德、意和西班牙4国合作)设计的双发、三角翼、鸭式布局、高机动性的多用途第四代半战斗机。

    欧洲台风战斗机和法国达索阵风战斗机以及瑞典萨博JAS-39战斗机因为其优异的性能表现,并称为欧洲“三雄”。
  台风战斗机采用了鸭式三角翼无尾式布局,矩形进气口位于机身下。这一布局使得其具有优秀的机动性,但是隐身能力则相应被削弱。操纵系统为全权4余度主动控制数字式电传系统,具有任务自动配置能力。广泛采用碳素纤维复合材料、玻璃纤维增强塑料、铝锂合金、钛合金和铝合金等材料制造,复合材料占全机比例约40%。采用一些隐形技术,包括低雷达横截面和被动传感器。前置鸭式三角翼构造空气动力学不稳定设计提供高度的敏捷性(特别在超音速)、低空气阻力和可提高升力,机翼使用无缝隙襟翼。飞行员通过每秒自动控制40次的飞行控制计算机和全权4余度主动控制数字式电传系统控制飞机去提供好的飞行控制特性。在不使用矢量发动机的情况下就具有优异的超机动性能,得益于良好的机身设计,不但维持高速优异操纵性、也具有很好的缠斗能力,特别是高速高过载缠斗。为增加航程,还具有空中加油能力。
  台风战斗机主要机载设备有GEC-马可尼公司的ECR90多功能脉冲多普勒雷达,各合作伙伴国正在探讨机载雷达采用改进的"合成孔径雷达"(SAR)模式,以提供亚米级分辨率的空地瞄准数据和80千米以外的目标识别能力。台风战斗机现用ECR-90/"捕手"(Captor)雷达,将改用符合Tranche 2标准的改进的SAR模式,使该战斗机迅速获得并扩展空地攻击能力。其他设备包括先进集成辅助自卫子系统(DASS),红外搜索/跟踪系统(IRST),具有头盔显示器、语音控制系统等控制的高度集成化自动化的座舱显示系统,STANG3838北约标准数据总线。
   飞行员控制系统具有特色的是采用语音控制操纵杆系统(VTAS),直接的声音输入允许飞行员使用声音命令实现模态选择和数据登录程序,这也是世界上第一种语音操控系统,覆盖传感器、武器控制、防卫帮助管理和飞行中的操纵,提供24个原来需要指尖控制的指令。
    飞行员还配备英国宇航公司(BAE)“打击者”(Striker)头盔安装显示系统 (HMS)。平视显示器显示飞行参考数据、武器瞄准、插入字幕提示和前视红外(FLIR)影像。驾驶间有三个多功能彩色下视显示器(MHDD),显示战术情形、系统状况和地图。一个由英国宇航公司(BAE)与罗克韦尔·柯林斯数据
链方案LLC公司(DLS)组成的国际合作EuroMIDS集团公司,提供Link 16军用数据链多功能信息分发系统(MIDS)小体积终端用于数据的安全传递。另外,还安装英国宇航公司(BAE)TERPROM地面接近警告系统。

    罗尔斯·罗伊斯公司为第一批148架欧洲战斗机生产363台EJ200发动机,到2015年还将为总共620架战斗机生产另外1000台发动机。EJ200发动机是一种双轴再加热涡轮风扇发动机,有3级低压风扇压缩机和5级高压风扇压缩机,由2个单级涡轮机(低压和高压)推动。环形燃烧室带有空气喷射器,再加热系统包括一套3级风扇系统、一个收敛/发散喷嘴,发动机采用一套综合FADEC系统来控制。EJ200发动机采用的技术使发动机在布局上比现存的发动机要小且简单,燃油消耗少,且具有较高的推重比。
    欧洲台风战斗机机内安装一门27毫米毛瑟MAUSERBK27机炮,用于武器携带共有13个挂点,每个机翼下各有四个,进气道正下方一个,进气道两边角落各两个半埋式挂点(装备超视距空空导弹)。一套武器控制系统(ACS)管理武器选择、发射和监控武器状况。欧洲战斗机能使用广泛多样性空对空和空对地武器。
  2007年5月,改装CAESAR有源相控阵(AESA)雷达的台风战斗机成功首飞,这种雷达由英、德、意联合研制,采用大量T/R模块取代了机械扫描的天线和大功率的发射机,实现了对雷达波束扫描的电子控制。但现生产型的“台风”仍采用ECR-90“捕手”脉冲多普勒雷达,在和美国战机的性能对比上相对吃亏。
 现役的台风战斗机虽然未采用矢量推力技术,但凭借优异的机体设计和先进的飞行控制计算机,再加上罗·罗EJ200发动机的强劲动力,“台风”获得了不亚于美俄最先进战机的超机动性能。
台风最大的缺点是缺少隐身性能和相控阵雷达,后者可以通过升级改进,但前者却是先天的不足,加上昂贵的价格仅次于F-22。随着性能较强的F-35、苏-35BM以及性价比很高的“鹰狮NG”的出现,“台风”战机不仅市场地位,连性能排名也将被超过。
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