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。
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。