歼15总师:中夏族民共和国激光成型钛铁零器件优于美利坚联邦合众国

 金沙网址app     |      2020-02-26 21:21

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图片 2 歼15战机(资料图)

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歼-20隐身战机

图片 4 歼-15临空

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如今,航空领域的各种高端装备层出不穷,但是能确保它们可以安全飞行又需要有很多先进的材料。曾有人说,一代材料、一代飞机是航空发展史的真实写照,其中有五大金刚可谓是航空材料中的重要成员。

  新华网专稿(新华军事评论员郑文浩)最近央视栏目《面对面》对歼-15的总设计师孙聪进行了专访,其中披露了很多有关“飞鲨”研制的重要信息。其中孙聪对央视记者,还特别谈到了“下一代飞机肯定也要有安排”。这让军事爱好者对中国未来的舰载机更充满了期待。但是我们在憧憬第二代国产航母舰载机的同时,不妨对现在的歼-15有一个更为客观和全面的认识。在中国航母舰载机发展的过程中,歼-15绝不是仅仅是满足航母起降的初始平台,更不是昙花一现被后来者所取代的“第三代战机”,而是要在长期过程中会发挥一个攻防主力的作用。

在不久前举行的建军90周年阅兵式上,129架国产战鹰组成的空中分列式首次以战斗姿态接受祖国和人民的检阅。其中,以歼11、歼15、歼16为代表的国产重型歼击机梯队不仅是阅兵空中方阵的主角,也在我国的空中力量中承担着主力中坚的作用。

航空材料其实可以归类于材料领域中的最前沿,毕竟技术含量和技术难度都摆在面前。曾在一次科学活动中,中科院院士曹春晓介绍了航空材料中的五大金刚,分别是:钛合金、复合材料、高温合金、铝合金、钢,其中之一价值远高过于黄金,那就是复合材料。

  2012年11月,央视在报道舰载机首次航母起降时,是这么介绍歼-15的:在辽宁号上成功起降的歼15战机,是我国自行设计研制的首型舰载多用途战斗机,具有完全的自主知识产权,它具有作战半径大、机动性好、载弹量多等特点;可根据不同作战任务,携带多型反舰导弹、空空导弹、空地导弹以及精确制导炸弹等精确打击武器,具有全海域、全空域打击能力。歼-15各项性能,可与俄罗斯苏-33、美国F/A-18等世界现役主力舰载战斗机相媲美,因此被誉为凶猛强悍的空中“飞鲨”。

▲歼11B歼击机在阅兵场上空释放红外干扰弹

为了能够有效减轻飞机的重量以及一些较为简单的装备,自从20世纪70年代以后,航空工业中的复合材料使用量开始逐渐增加,同时很多老旧飞机的金属部件也被其替换。近日,国内一组歼-20隐身战机的新照片中,可以看出在机身、机翼、垂尾、进气口以及鸭翼部分都使用了颜色不同的复合材料。

  孙聪在央视栏目《面对面》对歼-15的定义是:歼-15是我们国家的第一代以制空为主的多用途战斗机,应该属于第三代战斗机,差别就是这么一个差别,就相当是中国的航空的起步晚,但起点高,有后发优势。

央视记者经过特别允许,来到了我国重型歼击机的研制地,对这些守卫祖国海空的战鹰进行了独家探访。

歼-20隐身战机

  以制空为主的多用途战斗机,是对歼-15一个定性的判断。在《面对面》节目解说中透露,歼-15是在我国自行生产的歼-11歼击机基础上开发的,装配有鸭翼、折叠式机翼,机尾装有着舰尾钩等舰载机特征,起落架强度高。众所周知,歼-11是一种双发重型“空中优势”型战斗机,因此在其基础上研发的歼-15,在争夺制空权上就有一定的优势。而俄罗斯的苏-33也体现了这种特性,从指标上来看,苏-33除了在推重比上落后于阵风M,而在其他方面基本和F/A-18E和阵风M持平,而且苏-33的推重比要超过超级大黄蜂,因此在空战格斗性能上要超过F/A-18E。

那么我们就随着记者的镜头,走进航空工业,走近中国重型歼击机。

其实,目前类似歼-20的隐身战机使用五大金刚早已不是秘密,尤其是复合材料。据相关人士介绍,由于新型复合材料质量轻、韧性高,对于提高隐身战机的性能至关重要,而且还能显著地减少飞机的燃油消耗。歼-20作为我国先进的五代战机,大量使用复合材料毋庸置疑,有专家透露其使用率达到20%左右。

  但外界普遍对苏-33的空战性能并不看好,因为苏-33首先就是空机重量太大。苏-33的空机重量达到了18.4吨,超过了F/A-18E的13.4吨,更是远大于“阵风M”的9.7吨。这就意味着苏-33在起飞时的载弹量和燃油携带量都会比较有限,这就限制了苏-33的空战性能。其次是航空电子设备比较落后。苏-33的航空电子设备基本落后于F/A-18E战斗机10-15年。F/A-18E却借助美国雄厚的航空电子基础,从而拥有了更好的航电设备和人机界面,从而弥补了与苏-33单纯飞行性能上的差距。加上美国航母战斗群的预警手段,实际作战中“超级大黄蜂”反而要压着苏-33打。

央视记者 吴杰:这里是航空工业沈飞的试飞站的机库,在我身后,就是我们国家自主研制的重型歼击机歼11B,它的最大起飞重量可以达到三十吨左右,可以说是一架名副其实的空中巨鹰。

之所以能够被广泛应用于战机的研发,主要就是凭借其明显的减重作用、从而可以提高抗疲劳、耐腐蚀等性能。据了解得知,美国F-22战机就采用了约24%的复合材料,从而才使其具有超高音速巡航、超视距作战、高机动性等特性。美国国防部曾在报告中指出,预计到2020年,只有复合材料才有潜力使装备获得20~25%的性能提升。

  因此,现在评估和苏-33极为相似的歼-15制空性能,也要看看其能否解决这两个重大问题。首先是减重。现代战斗机减重,无外乎有两个途径。第一是设计上优化,第二是使用新型材料。前苏联的苏-27就充分体现了设计减重的思路。这款使用超过60%铝合金的战机,由于广泛采用结构系统布局一体化、总体、结构布局一体化、结构局部合理化设计等来减轻结构重量。而孙聪在央视访谈中也讲到:“减重的工作是相当复杂的。首先你要是在载荷的设计上,在结构的这个设计的灵巧性,就是结构的效率上,在选材上,等等这一系列的实现最终的重量的减少。”

歼11B

在复合材料的研制方面,我国目前还处于整体追赶的上升阶段。中国航天科技集团公司四院副院长表示:中国的复合材料总体处于第二代水平,国外目前大约在第三代水平,但中国正在突破第三代的关键技术,预计还需5~10年就能与国外处于相当水平。

  此外大量使用新材料已经成为作战飞机减重的普遍方法。在应用新材料减重上,使用钛合金和复合材料越来越成为主流。F-22使用钛合金和复合材料比例已经达到了66%,而传统的钢和铝合金还不到20%。从最近的媒体报道上来看,中国在航空用钛合金的发展上十分迅速。中国钛合金研发上,其性能水平、生产工艺、流程及标准目前均已达到世界先进水平。在钛合金加工方面,2013年1月18日召开的2012 年度国家科学技术奖励大会上,北京航空航天大学王华明教授主持的“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”获国家技术发明奖一等奖。这意味着我国成为继美国之后、世界上第二个掌握飞机钛合金结构件激光快速成形及技术的国家。而且我国已经能够生产优于美国的激光成形钛合金构件,成为目前世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造且付诸实用的国家。中国的歼15如果能在设计上体现创新特色,尽可能减少结构重量,同时在材料上大量应用钛合金等航空新材料,再加上国内已经有一定基础的复合材料,歼-15实现空重的降低,是完全没有问题的。

那么走进它第一个引入眼帘的就是它巨大的机头了,这个黑色的部分呢,其实是它的雷达罩,里面装了一台高性能的雷达,可以在几百公里之外就发现目标。

歼-20隐身战机

  其次是在航空电子领域。相对于前苏联,中国的电子工业正在迅速赶上世界先进水平。在机载火控雷达上,中国的歼10、歼11已经装备了多功能脉冲多普勒雷达,而据媒体披露新的歼10B战机更装备了相控阵雷达。由于中国在相控阵雷达收发组件以及超大规模集成电路上技术已经有长足进步,因此歼15在机载雷达方面完全能够与“超级大黄蜂”处于同一档次,甚至能够达到阵风M的水平。而且和已经过去苏式战机复杂繁琐的飞行仪表座舱相比,中国大量现役的三代战机已经安装了大量多功能显示器,甚至还用上了彩色液晶显示器。在央视栏目《面对面》中,一些网友已经发现歼-15模拟器的座舱就至少有三个多功能显示器。应该说,歼-15的整个座舱技术水平虽不能与F-35相媲美,但达到超级大黄蜂M的水平是完全没有问题的。

雷达罩

因此,目前歼-20隐身战机的复合材料使用率可以达到20%已经是很不错的成绩。值得一提的是,歼-20隐身战机总设计师杨伟曾说过,在军民融合方面其取得了很大的进展,就像歼-20目前使用的碳纤维复合材料,都是来自于民营企业。

  因此现在我们判断歼-15性能,“与俄罗斯苏-33、美国F/A-18等世界现役主力舰载战斗机相媲美”不是单纯的宣传而是有着实实在在的技术基础。但是现在很多观点认为,歼-15的滑跃起飞方式,存在先天的不足,限制了歼-15在对地对海攻击等多用途方面的性能。那么,歼-15能不能改装成弹射起飞呢?

在它的上面,这个玻璃球状的装置,它的名字叫做光电雷达,它可以在机头雷达不开机的情况下,用光学和红外的方式,发现目标、跟踪目标、打击目标。

目前,歼-20隐身战机除了要使用性能先进的大推力发动机以外,复合材料的使用也是重中之重。曾有分析认为,使用碳纤维复合材料可以实施减重增加性能,如果歼-20战机能够使用30%以上的复合材料,减轻的重量就可以增加载油量或载弹量。

  航母喷气式舰载机由滑跃起飞改为弹射起飞,世界上似乎还没有先例。但这并不违反现代战机的基本设计规律。一般认为弹射起飞要对起落架部分进行加强,而滑跃起飞则不需要;而两者都需要阻拦索降落方式,因此都要对机体结构进行加强以应对着陆带来的巨大冲击。这样来看歼15要改装弹射起飞,就还要增加重量。有人计算过,现在的歼-15要改装弹射起飞,加强起落架,可能要增重300公斤。这对于严格控制空重的歼-15来说,并不是个好消息。然而也有观点认为,歼15改装成弹射起飞后还可以减重,因为原来为了改善滑跃起飞低速飞行性能而设计的增升装置,如歼-15的鸭翼等,则能够在弹射起飞方式下取消。这样相比较来计算,歼-15改装后的增重,能够控制在200公斤以下。而且在《面对面》节目中,很多网友发现歼-15的起落架“十分粗壮”,因此有些人判断歼-15本来就有装弹射起飞的“计划”。弹射起飞可以进一步增加歼-15的满载起飞重量,从而加大歼-15的载油量和武器挂载能力,这对于歼15及其航母编队性能的提升具有非常大的意义。

光电雷达

可以说,材料和飞机都是在不断地更新换代,同时也是在互相推动下不断发展。如今,复合材料的发展浪潮汹涌澎湃,在5~10年后装备的研制将如虎添翼。

  因此,“一个飞机出来,肯定是一个系列化的发展,然后这个系列到一定程度,下一代飞机肯定也要有安排。”我们应该对孙聪总设计师在节目中说的这段话,进行深度的思考。有些人或许认为,研制弹射型的歼-15需要中国有装备弹射器的航空母舰,这绝不是一朝一夕的事。那么在这段时间内,中国为什么还要在歼-15上下功夫,还不如直接研制新一代隐身舰载机。

央视记者 吴杰:我们说歼11B是一种双发重型歼击机,这是什么意思呢?就是说这架飞机,安装了两台发动机,那么我们现在来到的就是飞机进气道口的位置,可以自豪地告诉大家,在这里面安装的是我们国家自主研发的大推力发动机,可以给歼11B提供强劲的动力。

  然而事实上,空军和海军航空兵的作战样式有很大的不同。空军装备中第四代战机是毫无疑问的王者。然而在海军装备中,第四代隐形机的研制就更加复杂,而且三代重型机的地位也比我们想象的要稳固的多。

进气道口

央视记者 吴杰:一般来说,歼11B作战用的武器,会通过挂架挂载在机翼下方,我们在这里可以看到在翼尖的位置,就有这么一个挂架,这个挂架可以挂载比较轻巧的空对空导弹,让歼11B可以在近距离和敌人展开厮杀。

机翼下方挂架

我们现在来到了机腹的位置,可以看出这里的空间还是很空裕的,那么这里可以用来挂载比较大的中远程的空对空导弹,来打击远距离的目标,由于这种导弹打击的目标都在飞行员视力范围之外,所以这种打击方式也被称为超视距作战。那么这些武器系统,我们国家都可以实现国产化。