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关于某新机的另外的看法

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现在FC-31舰载构型只有一张还挺糊的照片,看不到副部和尾部,但机翼折叠机构是有了,可以确定是舰载构型。目前比较确定的传闻,是要南北两边进行实机对比试飞。现在是11月初,按照我国的习惯,要求的双方飞机首飞节点多半会选在年底前,那么最多2个月后就能知道是不是真的。
这个31舰载型和前面3架原型机相比,已经有了明显的增肥,最显著的就是驾驶舱后面增大了鼓包容积,这可以用于增加机内油箱或电子设备舱的容积。既然是上舰,那么机翼和尾翼面积大概率也有增加,以降低进场速度、提高低速时的机动与控制能力。那两个垂尾看着也变得低矮了一些,怀疑是增大了垂尾弦长,以提高安定性。
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图:目前仅有的一张照片,这不可能看出驾驶舱盖如何开启。前起落架双轮、带弹射牵引杆都能确定,用于安装电子天线的异色蒙皮也多了。
FC-31这飞机设计的明显非常差,虽然一直有人说看起来像F-22、像F-35,其实都是外行瞎扯,根本就不会看。FC-31的总体设计有很大问题,导致这个飞机的上限就不可能高的起来。
飞行器设计都要追求大航程、高速度,为此必须降低飞行时的阻力,才能提高升阻比和最大速度,这是飞机设计的铁律。为了降低阻力,飞机必须降低最大横截面积,并使飞机从头到尾的横截面积分布过度平缓。
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图:1960年代时飞机设计流行蜂腰机身,即在机翼横截面积最大的机身中部区段,刻意降低机身的横截面积,以降低全机的最大横截面积,以降低阻力。
F-22、F-35、歼-20这些四代机放弃了蜂腰设计,改为调整全机总体布局控制最大横截面积。它们必须安装弹舱,这使前机身横截面积急剧增大,于是就把弹舱前移而机翼后移,弹舱后端的进气道、发动机舱的横截面积急剧缩小,以此降低飞机最大横截面积。
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图:F-22的弹舱末端在最大翼展之前约1米处,而最大翼展处对应的机身发动机舱明显收缩,不仅最大宽度下降,中间还有一道腹股沟。
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图:F-35的机身长度受垂直起降要求限制而很短,导致弹舱后端与机翼最大翼展处距离缩短,但仍然错开了。其弹舱后方的机身迅速收缩,使发动机舱明显凸出,发动机两侧的机体厚度快速下降。如果机长增加2米,其高速性能会比现在好得多。
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图:歼-20采用鸭式布局,因此机翼可以布置在弹舱后端之后,二者完全错开。与机翼重叠的发动机舱段明显收缩,和F-22的处理方式相似。
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图:FC-31设计的就很迷惑了,明明是一个不考虑垂直起降的常规飞机,机身长度偏偏搞的很短,于是弹舱后端与最大翼展基本重合,全机最大横截面积根本无法控制,必然导致阻力巨大。设计师你哪怕拉长1米的机身呢,何必这么抠搜?
因为总体设计导致飞机阻力大,要增大航程和最高速度,飞机就必须尽力降低空重,同时采用厚度较薄的机翼,以降低获得升力而必须付出的诱导阻力,估计这就是反复宣扬其重量控制多么成功的原因。
但在一定技术水平下,减重必然导致飞机结构强度下降、航电设备减少,从而使飞机机动性、寿命、任务能力受到严格限制;薄机翼必然导致机翼油箱容积下降,与较短的机身一起减少机内燃油,从而使最大航程下降,这都是不可避免的代价。F-35就想得很清楚,作为攻击机宁可牺牲最大速度也要采用厚机翼,以增大油箱容积保住最大航程。
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图:F-35的油箱布置,除了驾驶舱后方的油箱很厚,其它机身油箱都是覆盖在进气道与发动机上方的薄薄一层,所以机翼油箱的容积也很重要。
FC-31改装舰载型号如果不对机身进行大改加长,只是为了降低进场速度而增大机翼面积,会使这个问题更加严重。最大横截面积和空重同时增加,会使最大速度与航程大幅下降;薄机翼则使新增机翼油箱容积有限,无法抵消前两者的影响。
舰载机不仅要增大机翼面积,为了提高控制能力还要增大水平尾翼面积,为了适应航母降落要加固起落架,为了适应海洋环境要增加抗腐蚀能力,这一整套下来会使FA-18A这样空重10.5吨的舰载机比陆基飞机增重近1吨,从而严重影响飞机最大速度和航程。
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图:F-35C相对F-35A/B(红色)的机翼与平尾面积增幅,其翼面积从后两者的42.7平米增加到62.1平米,按照每平米25公斤的标准计算,仅此就要增重半吨。F-35C相对F-35A总计增重2.5吨,FC-31一样要付出这么大的代价。
悲惨的是,受总体设计限制,FC-31即便付出如此巨大的代价,仍然难以满足上舰要求。这并不奇怪,经验丰富的美国人专门为航母设计的A-12攻击机都会起降性能不达标,别说中途改行的FC-31。
601所参与2007年竞标的重型四代机是三翼面布局,可能因为歼-20是鸭式边条翼布局,601觉得走鸭式布局路线怎么都玩不过,所以后面的FC-31选了常规布局。常规布局用平尾控制俯仰,要抬起机头就得用平尾向下压机身,这必然导致升力系数下降,因此其他条件相同时,常规布局飞机的进场速度较快。


IP属地:陕西来自iPhone客户端1楼2021-11-05 21:13回复
    航母拦阻索的拦截能力一定,飞机进场速度越快,降落重量就要越轻,因此同样是舰载机,常规布局比鸭式飞机的空重、降落重量都必须更轻才行。或者这么说,所有常见作战飞机布局之中,常规布局是最不适合舰载机的。
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    图:F-35C空重15.8吨,已经是最大、最重的常规布局舰载战斗机。更早的大型舰载机会采用吹气襟翼,并不属于常规布局。吹气襟翼会严重破坏隐身、降低飞机可维护性,所以早已被放弃。
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    图:F-14空重19.6吨,比F-35C多了3.8吨,但它是变后掠翼飞机,进场速度特别低,因此才允许有较大的空重和降落重量。
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    图:苏-27SK空重16.8吨,舰载型苏-33空重19.2吨,但它是三翼面布局。苏-33是鸭式飞机天然适合上舰的最好证明,本来上不了舰的常规布局苏-27,只要加一个小小的前翼,就成了能上舰的苏-33,你说前翼/鸭翼不适合上舰谁信啊。这个说法要是真的,那苏-33怎么就不信呢,难道苏霍伊设计局是***?如果苏霍伊是傻子,那抄他的人算什么?
    FC-31最大的问题就是总体设计的失败,极短的机身和常规布局极大限制了其它方面设计,导致了飞行阻力大、进场速度高、机内燃油少、转场航程低等等问题,且无法得到根本解决。想要改的话必须改总体设计,那和重新搞一架也差不多了。还记得当年竞标JSF项目的X-32怎么死的吗?临要竞标了修改总体设计,从无尾三角翼布局改为常规布局,凉的透透的。
    目前天基侦察系统、隐身飞机和高超音速导弹逐渐普及,航母群已经无法在远距离发现来袭敌机,也就无法用舰载机前出巡逻的方式有效执行防空任务,所以舰载机群只剩下远程(对地)攻击这一个任务。这种任务要求飞机载荷航程必须大,最大速度则可以放松。
    FC-31最初设计时只要将机体拉长2米,就可大幅增加燃油、降低最大横截面积和飞行阻力,为此增加的重量对格斗空战有较大影响,但对最大速度、载荷航程影响很低,完全符合舰载机的需求。但是现在嘛,想改都没法改喽。
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    图:格斗空战重要吗,为了它而牺牲载荷航程与最大速度值得吗?不管你觉得值不值,反正空军觉得不值,狗斗这么傻的事情谁爱去谁去,我的宝贝歼-20不装航炮,要装就装激光炮。
    F-35从一开始就明确是攻击机,所以不在乎最大速度和狗斗能力,要求机动性与F-16相当即可,因此它才能设计的特别短粗肥胖,从而具备很大的任务载荷与最大航程,适合执行远程攻击任务。FC-31则是什么都想要,奔着F-22那样的全能战斗机去的,速度、航程、机动性什么都想要的结果就是什么都不强。舰载机再一扩大翼面、增重,各项指标就更完蛋了。
    贫道说过好几次,我国航空设计所普遍缺乏概念设计能力,也就是到底要设计一架什么样的飞机。商业上常说,选对赛道(做正确的事)比把事情做对更重要,选赛道就相当于飞机的概念设计。00年投资互联网,10年投资移动互联网,16年投资短视频,这都是正确的赛道,只要进去就是风口上的猪,很容易飞起来拿到投资。但是反过来,那至少也是事倍功半,暴毙的可能性都很大。


    IP属地:陕西来自iPhone客户端2楼2021-11-05 21:14
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      补上关于弹舱前移而机翼后移,弹舱后端的进气道、发动机舱的横截面积急剧缩小,以此降低飞机最大横截面积。


      IP属地:陕西来自iPhone客户端3楼2021-11-05 21:23
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        确定得实机竞标传闻哪来的?求个图或者链接?空口无凭啊


        IP属地:辽宁来自Android客户端4楼2021-11-06 19:59
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          把坛主的贴摆出来,你真是个好坛粉


          IP属地:广东5楼2021-11-06 20:01
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            1. 你不能肉眼看横截面积
            2. 静不稳定布局的平尾产生升力


            IP属地:上海7楼2021-11-06 21:30
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              素质不高的就别来了!


              IP属地:陕西来自iPhone客户端8楼2021-11-06 21:43
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                看到大航程、高速度这里加上前面先下了“非常差”的结论,后面基本可以不看了


                IP属地:山东来自Android客户端10楼2021-11-06 22:02
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                  我昨天把这篇发在狮子贴的回复里了


                  IP属地:河南来自Android客户端11楼2021-11-06 22:03
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                    貌似看到了WOT的老水友


                    IP属地:河南来自Android客户端12楼2021-11-06 22:06
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                      降低阻力说的好听,超音速阻力和亚音速阻力是不一样的,超音速激波阻力占主导,这时要求机翼高后掠角,小展弦比,薄机翼。但是亚音速嘛,情况刚刚相反,诱导阻力占大头,大展弦比,厚机翼,小后掠角才是优势


                      IP属地:四川来自Android客户端13楼2021-11-06 22:21
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                        说两点看法。1.机身短不是为了满足上舰的要求吗?2.现有技术条件下减重必然会降低强度。而新鹘鹰减重方面最值得称道的不就是一体化成型结构减重吗,这既不是新闻也不是秘密,作者为什么视而不见呢?


                        IP属地:山东来自Android客户端14楼2021-11-06 22:26
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                          你知道亚音速升阻比好的都是那些飞机吗?明航客机,全球鹰无人机,超大的展弦比和厚机翼可以让明航客机飞机高达20甚至22的巡航升阻比,是战斗机亚巡升阻比的2倍还多!全球鹰最大航程2.6万公里,


                          IP属地:四川来自Android客户端15楼2021-11-06 22:26
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                            阵风M也采用鸭翼,最大重量还不到25,但看它降落到甲板上时,也和虫子、米格29k这些中型舰载机一样是砸在甲板上的,只有三翼面布局的苏33和飞鲨是飘落在甲板上。任何设计都有优缺点,片面夸大缺点,很少提及优点的分析看看就可以,他们说的这些缺点相信设计师都考虑到了。


                            IP属地:山东来自Android客户端17楼2021-11-06 22:44
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                              IP属地:广东18楼2021-11-06 23:13
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