《兵器知识》专稿 2008年05月07日 14:11
2006年底,中国歼-10通过媒体公开,国人为之雀跃。那么该机究竟是一种什么样的战斗机呢,让我们根据披露的有限信息做一个大致分析。
一架飞机的性能,首先来自于它的起飞重量和推重比。起飞重量决定了飞机执行任务的能力,例如载弹量和航程。推重比反映了飞机的用途和技术水平,第三代喷气战斗机推重比约为0.9~1.2。歼-10为第三代战斗机,因此推重比应为第三代标准。
八十年代以后,空战性能对飞机机动性提出了两个新的要求。
第一,在近距空战中,大离轴角的近距空空导弹使飞机只需要概率瞄准目标即可发射,瞬间盘旋角速度和敏捷性成为空战中更重要的因素。
第二,在超视距空战中,飞得快、飞得高的战斗机发射的中距空空导弹具有射程上的优势,因此战斗机应该追求马赫数2.0和升限20 000米的性能优势。
基于上述两点需求,战斗机应当采用低翼载荷、大后掠角的机翼设计,例如大后掠角三角翼。很多高速战斗机都采用了类似的机翼,如米格-21、歼-8和“幻影”2000。这种机翼在超音速条件下阻力比较小,但是亚音速和跨音速条件下升阻特性较差,飞机的机动性比较差。“幻影”2000采用的无尾布局在一定程度上可以弥补机动性的不足。但也因为没有平尾,飞机虽然飞得快,但是超音速机动性却比较差,不如歼-8Ⅱ战斗机,不符合超视距空战的需求。为了同时满足亚音速、跨音速机动性和超音速机动性的需求,“台风”、“阵风”和歼-10不约而同地采用了鸭翼+大后掠角三角翼的气动布局。
鸭翼的作用主要有两点。第一,飞机在飞行时要保持力和力矩的平衡。鸭翼在配平时产生的是正升力。第二,在大迎角下鸭翼和主机翼之间可以产生有利干扰,增大主机翼的升力,增升率可以达到50%。鸭式布局的飞机既保留了大后掠角三角翼飞机超音速条件下的优点,又克服了其亚跨音速机动性差的缺点。
歼-10的机翼同时采用了固定扭转和前缘襟翼,这二者可以明显减小飞机的诱导阻力,提高稳定盘旋性能。因此,歼-10具有优良的超音速性能、亚跨音速瞬间盘旋性能、亚跨音速稳定盘旋性能。高推重比还保证了飞机具有优良的爬升性能,机动性能比较全面。作为一种以空战为主的飞机,歼-10的机内载油应该不是太多。空战时由于飞机的挂载较少,所以其作战半径仍然很大,但是执行对地攻击任务时,航程就会受到限制。但歼-10具有空中加油能力,算是对这种缺陷的一种弥补。
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歼-10的表面口盖非常多,这是为了维修方便而设计的。这说明我们在研制飞机时,开始全面考虑飞机的使用问题,这样设计出来的才是一架真正实用、好用的战斗机。
歼-10要求具有很好的超音速性能,突出亚音速瞬间盘旋性能,同时具有较好的亚音速稳定盘旋性能,更能符合现代空战的需要。
歼-10的航电系统属于三代机水平,其航电系统结构可能与F/A-18类似,采用双任务计算机控制两组双通道总线的结构。从体系结构来看,歼-10的航电系统数字化程度高,更方便进行升级,除了改进单个航电设备的性能以外,可以向火-飞-推一体化控制系统发展,提高飞机的作战性能。
而歼-10在研制时限于当时的技术条件,机动性能上仍有明显的提升空间。例如,通过增加复合材料用量可以明显降低飞机重量。歼-10如果采用推力更大的发动机,爬升性能和稳定盘旋性能可以有相当大的提高。歼-10的飞控系统将限制迎角定得比较保守,通过对飞控系统的改进,或者增加矢量推力,可以放宽飞行迎角的限制,发挥歼-10的升力特性。
歼-10的航电和火控系统在设计时应该考虑了现代战斗机航电和武器系统不断升级的需要,在软件上作了充分考虑。在更改了航电设备的硬件,或者增加了某种武器之后,相应的控制软件能够比较方便地升级,而不需要像过去的战斗机那样,每做一次修改都要出一个改型。
通过对发动机、结构和航电系统的改进,歼-10的对空作战能力可以接近号称三代半的“台风”和“阵风”战斗机。