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图文中国空军第四代战机歼14采用推力矢量

时间:2019-07-12 22:51:21 来源:互联网 阅读:0次

[图文]中国空军第四代战机歼-14采用推力矢量技术

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推力矢量技术是指发动机推力通过喷管或尾喷流的偏转产生的推力分量来替代原飞机的操纵面或增强飞机的操纵功能,对飞机的飞行进行实时控制的技术。利用推力矢量技术到新设计和改型的下一世纪军用飞机上,的确是一个有效的技术突破口,它对战斗机的隐身、减阻,减重都十分有效。

推力矢量技术能让发动机推力的一部分变成操纵力,代替或部分代替操纵面,从而大大减少了雷达反射面积;不管迎角多大和飞行速度多低,飞机都可利用这部分操纵力进行操纵,这就增加了飞机的可操纵性。由于直接产生操纵力,并且量值和方向易变,也就增加了飞机的敏捷性,因而可适当地减小或去掉垂尾,也能替代其他一些操纵面。这对降低飞机的可探测性是有利的,也能使飞机的阻力减小,结构重减轻。因此,使用推力矢量技术是解决设计矛盾的选择。许多年来,美、俄等国作了大量的飞行试验,证明了利用推力矢量技术的确能达到预定的目的。

战斗机应用了推力矢量技术后,战术效果有很大的提高,根据美国、俄罗斯的应用经验及飞行验证,的确如此。战斗机战术效果的提高可从几方面来说明:

1) 起飞着陆机动性、安全性加大。由于在起飞着陆过程中,都能使用推力转向来增加升力,从而使滑跑距离大大缩短,若用推力反向,那么效果更为明显,因此对机场要求降低,使飞机的使用更为机动。对气候的要求也可放松,不怕不对称结冰、突风、小风暴对飞机的扰动,也减轻了起落架毁坏带来的影响,战斗力相对提高。

2) 加强了突防能力、灵活性、生存率和攻击的突然性,这是因为减少了雷达反射面积和增加了机动性。这种突然性很为宝贵,美国空军航空系统分部司令约翰M.洛赫将军说过,在过去被击落的飞行员中有80%未见到是谁向他们开火的。生存率的提高增加了飞行员的信心,还可相应减少战斗机的配备,美国空军计划将空军战斗机缩减35%。

3) 航程有所加大,则增加了攻击或防卫的范围。使用了推力矢量技术后由于舵面积的减少可使阻力减小,燃油消耗减小,相应航程加大,另外,尾部重量的减少可导至飞机总重的较大减小,相应可增加燃油,又可加大航程。

4) 近距格斗战斗力提高,开辟了全新的空中格斗战术。主要是可控迎角扩大很多,大大超过了失速迎角,机头指向能力加强,提高了武器的使用机会。而且操纵力的增加使敏捷性增加。大的俯仰速率能够使飞机快速控制大迎角,使机头能精确停在能截获目标的位置,同时尽可能按照所希望停留时间,维持和实时调整这个迎角以便机头指向目标、锁定和开火,随后快速推杆,使飞机回复到较小的迎角(还原和复位)。常规飞机通常限制在远低于失速迎角的条件下飞行,

5) 提高了空对地的攻击性能,命中率有所提高,投弹后规避动作也更敏捷。

中国第四代重型歼击机歼14是一种全新的高性能、多用途、全天候的空中优势的战斗机。

第四代歼击机有三大设计特点:一是限度地增加了作战飞机在超音速状态下飞行的时间;二是大量采用隐形材料和技术;三是飞机的起降性能得到很大改善,其灵活性将彻底改变人们对歼击机的现有观念。

1、总体布局歼14是单座双发、双V形垂尾翼、菱形进气道的纵向一体化三翼面的气动布局。主要技术采用前掠式机翼,翼身融合的隐身设计,武器装载在机身的武器舱和推力矢量控制技术。机体的36%由碳纤维复合材料制成,钛64约占24%,钛62222占3%,钢占16%,铝合金占16%,热塑性复合材料大于 1%,其它材料(包括涂漆、座藏盖、机头雷达整流罩、轮胎、刹车片、密封材料、黏合剂、气体、润滑油和冷却剂等)占15%。传统的钢和铝合金占的比重很小,而大量使用了钛合金和复合材料,这有利于提高飞机的隐身性和耐热性,减轻机体重量,增大机体强度。飞机总长22米,翼展16.7米,机高5.05米,机翼面积65.6平方米,起飞重量31吨。整个飞机的气动控制面多达14个。

2、发动机该机采用安装俄制2台推力矢量发动机(推力196千牛),装有推力矢量喷口。推力矢量发动机在超音速时的不开加力推力增大了100%,加力推力增大了50%,零部件减少了40%,可靠性、维修性和后勤保障性比AL-37FU提高了80%。歼 14并不追求极速性能,它的飞行速度仅为2.2马赫,而的巡航速度已经达到1.6马赫。推力矢量发动机的推力矢量可以为飞机提供俯仰控制,在战斗机进行*转动作时,矢量喷管可以反向运动,提供反向推力。该系统与速度及攻角无关,可以单独运作。在低速和高攻角时,水平尾翼的控制效率会降低,矢量推力仍能大幅度增加飞机的俯仰控制。推力矢量发动机凭借其强大的不开加力的推力,让歼14在不开加力的情况下以1.6马赫以上的速度进行巡航,这有助于增加作战半径、缩短前往目标空域的时间,也可以减少自身在敌人火力圈暴露的时间,有利于自身的安全。歼14战斗机满足所谓“4S”标准,即超机动性、超音速巡航、超视距空战和隐身能力。

3、雷达及电子设备雷达为装有俄制相控阵天线的X波段雷达,天线装于机翼根部前缘三角区。X波段相控阵雷达、“前扇区光学系统(OSF)以及“防御辅助子系统” (DASS)。X波段相控阵雷达具有对空、对地、对海不同的工作模式并具有地形跟随/回避能力,它能在跟踪高空超音速喷气机的同时,搜索低空的直升机目标。该雷达能在240公里的范围发现目标并具有多目标能力,在空空工作模式能同时跟踪24个目标,能同时锁定8个重要目标和同时攻击8个目标。

OSF系统不仅能在昼间和夜间探测敌方目标,并能在一个宽扇区范围进行目标跟踪,而且能进行目标识别和测距;它能在150公里的范围发现目标,能在70公里的范围进行定位,在40公里进行精确测距并确定其中威胁的8个;同时它还能用于夜间导航即全球定位/惯性(GPS/INS)组合导航系统,也能提供有限的侦察能力和有限的地面目标指示/测距能力除常规设备外还装有4余度火控计算机,三轴增稳系统,小流量空中加油装置,1553B 数据总线。借鉴歼-8IIACT飞机的自动驾仪飞行系统。歼14驾驶舱也是高度现代化的,主要的显示器是宽角度平视显示器,可以提供水平30度、垂直25度的视野。主要仪表板为4个彩色液晶多功能显示器和装在遮光罩下的一个综合操纵板。

4、武器  飞机基本作战状态为一台30mm 机炮150发炮弹,机腹武器舱内挂装4枚R-77PD中距空对空导弹,两侧武器舱各挂一枚PL-9近距格斗导弹和机翼有6个武器外挂点,载弹量大于8吨。在执行非隐身任务时,歼14也可以像第三代战斗机那样增加机翼外挂架挂载更多的武器及燃油。 R-77PD空空导弹采用了大量的新技术,具有“发射后不管”作战模式、多目标攻击能力、攻击大机动目标和隐形目标的能力以及良好的抗干扰能力。为保证飞机的隐身性能,导弹表面均喷涂隐身材料。

该机采用了不同于国外有中国特色的隐身设计,大大降低了飞机的RCS。歼14可携带各类远、中、近程空对空导弹,执行各种距离的空中打击任务,还可以攻击任何高度上的空中预警机和战略轰炸机。飞机机内共设6个油箱,载油10吨。采用双零穿盖弹射系统,可保证在整个飞行包线内的救生。同时借鉴K-8E飞机的可靠性、维修性设计经验进行全面的质量控制和管理。武备: 一台30mm机炮150发炮弹,机腹武器舱内挂装8枚R-77PD中距空对空导弹,两侧武器舱各挂一枚PL-9近距格斗导弹和6个外挂点 18,075 lb 弹药,包括空空导弹PL-9/R-77 AAMs,空地导弹 AGMs,500千克JDAM精确制导炸弹,火箭,副油箱和电子战舱.

中国的第4代歼14战斗机研制可能已经进入风洞实验阶段。至少两种重型隐形战斗机风洞实验正在沈阳进行。

由于投入了足够的资金,与欧美第五代战斗机研制有关的所有先进技术中国都在涉足。包括矢量推进发动机、新一代相控阵多功能火控雷达等等。并且在过去10年以来,中国几乎在航空术的主要领域加快向俄罗斯学习的步伐,并且消化技术十分快。在J10A战斗机上配备国产的1473雷达已经证明中国的先进航空雷达已经走出了实验、摸索、吸收新技术的阶段,而进入自信的实用期。"抓15打6"(同时跟踪15个目标,攻击其中的6个目标)的相控阵雷达技术也在研制之中。在发动机方面,以WS10A为平台,各项新实验都在进行。在未来10年,WS10A以及改良型也会进入实用阶段。

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