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從滑躍起飛到彈射起飛:

2016-07-14 16:22馬世強(qiáng)
航空世界 2016年4期
關(guān)鍵詞:起落架載荷機(jī)體

馬世強(qiáng)

有段時(shí)間,網(wǎng)上曾經(jīng)出現(xiàn)了一張據(jù)稱是殲15艦載機(jī)為彈射起飛而進(jìn)行改裝的照片,顯示出前起落架為適應(yīng)彈射增加了彈射鉤和下移了收放作動(dòng)筒。由于照片比較模糊,反映的細(xì)節(jié)也不清晰,其真實(shí)性非常可疑。不過,這并不妨礙筆者在此借題發(fā)揮,分析一下“飛鯊”的彈射起飛改裝問題。

在殲15上艦完成滑躍起飛后,國外媒介就曾經(jīng)鼓噪過,說其不能適應(yīng)彈射。理由是根據(jù)美國艦載機(jī)的增重?cái)?shù)據(jù),殲15彈射改裝將增重300千克,會(huì)極大影響飛機(jī)重心。國內(nèi)也有觀點(diǎn)認(rèn)為殲15改裝彈射有很大困難,甚至有人認(rèn)為改裝相當(dāng)于重新研制一種新機(jī)。類似觀點(diǎn)還有一些,理由似乎都很充分,例如:殲15的2臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)裸露在機(jī)體外,在機(jī)身強(qiáng)度上就不如美國艦載機(jī)的包容式結(jié)構(gòu)結(jié)實(shí),如改彈射必須進(jìn)一步加強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)與機(jī)體的連接點(diǎn),這會(huì)嚴(yán)重影響該機(jī)的性能。總而言之,結(jié)論就是殲15不能進(jìn)行彈射改裝,如果強(qiáng)行改裝則會(huì)嚴(yán)重影響殲15的性能。

那么,殲15是否真的很難從滑躍起飛轉(zhuǎn)換為彈射起飛?通過本文的分析可以發(fā)現(xiàn),殲15彈射改裝并不像這些觀點(diǎn)認(rèn)為的那么困難,也不會(huì)嚴(yán)重影響性能。當(dāng)然,文中的討論僅僅是從技術(shù)的角度對(duì)殲15的彈射改裝問題進(jìn)行分析,未考慮作戰(zhàn)需求、后勤保障等因素,只是為感興趣的讀者提供一些相關(guān)的概念或意識(shí)。

殲15具備彈射改裝基礎(chǔ)

在認(rèn)定殲15不適合彈射改裝的言論中,有這么一段話很具有代表性:

“對(duì)比艦載型‘陣風(fēng)-M和空軍型‘陣風(fēng)-C兩款戰(zhàn)機(jī),兩者最明顯的區(qū)別就是前起落架。艦載機(jī)彈射時(shí)前起落架要承受極大的彈射載荷與著艦撞擊力,因此其結(jié)構(gòu)相比空軍型戰(zhàn)機(jī)的前起落架顯得更加粗壯。蘇-33艦載機(jī)的前起落架與空軍型蘇-27戰(zhàn)機(jī)的差別只是以雙機(jī)輪代替了單機(jī)輪,而起落架整體結(jié)構(gòu)并未進(jìn)行加強(qiáng)。國產(chǎn)的殲15,也基本上繼承了這一技術(shù)特點(diǎn),因此將與蘇-33一樣,無法改裝為采用彈射起飛方式的艦載機(jī),只能滑躍起飛、攔阻降落?!?/p>

以上觀點(diǎn)看上去似乎很有說服力,殲15確實(shí)有要為彈射起飛付出增重代價(jià)的“缺陷”。但是,單從殲15能不能彈射起飛來看,這種觀點(diǎn)顯然對(duì)殲15采用彈射后前起落架倒底要增加什么部件不清楚,認(rèn)為前起落要承受“極大的彈射拉力及著艦撞擊力”也是有誤區(qū)的。仔細(xì)觀察F-18艦載機(jī)前起落架結(jié)構(gòu),可以看出彈射力是通過彈射桿鉤—起落架支柱—液壓收放/緩沖作動(dòng)筒傳遞到機(jī)身中部的,前起落架實(shí)際上是一個(gè)改變彈射力的支點(diǎn)。與其說前起落架承受了巨大的彈射過載,倒不如說增加了前起落架上兩個(gè)機(jī)輪承受的壓力。因?yàn)閺椛渫弦枫^設(shè)置在與支柱相連的彈射傳遞環(huán)上,在彈射鉤被拉緊時(shí)及彈射過程中,彈射拖曳力將迫使支柱外套下壓。彈射牽引力最高可達(dá)784.6千牛,其牽引分力作用到機(jī)輪上至少相當(dāng)于98.7千牛的垂直力。

不過,殲15不必為此付出增重代價(jià),因?yàn)樯衔闹小捌鹇浼苷w結(jié)構(gòu)并未進(jìn)行加強(qiáng)”顯然是錯(cuò)誤的。艦載機(jī)降落時(shí)的下滑角與陸基機(jī)基本上一樣,但著艦時(shí)的下降速度有時(shí)會(huì)高達(dá)7米/秒。由于艦載機(jī)的尾鉤有時(shí)會(huì)在機(jī)輪離甲板還有一定高度時(shí)掛上攔阻索,會(huì)將機(jī)體“硬從空中拖曳下來”,重重地“摔在甲板上”。而這個(gè)影響不僅會(huì)加重主起落架承受的載荷,也會(huì)讓機(jī)體猛列前傾,甚至?xí)霈F(xiàn)前輪先觸及甲板的情況。因此,著艦時(shí)的沖擊非常大,前起落架不加強(qiáng)是不行的。問題是殲15已經(jīng)是艦載機(jī)了,怎么可能不加強(qiáng)?所以,在判斷殲15彈射改裝中簡(jiǎn)單地套用陸機(jī)上艦數(shù)據(jù)是不對(duì)的。由于殲15前起落架已經(jīng)具有承受高達(dá)7米/秒著艦下降速度的能力,在彈射起飛時(shí)利用這個(gè)現(xiàn)成的“資源”來應(yīng)付牽引力的向下分力已經(jīng)綽綽有余。

別看“陣風(fēng)M”的前起落架顯得非常粗大,實(shí)際上也就是比陸基機(jī)多出了一個(gè)彈射拖曳桿和一個(gè)彈射力傳遞環(huán)套形結(jié)構(gòu),另外采用了大尺寸的可折拉桿結(jié)構(gòu)以承受彈射過載。這套裝置從體積及相應(yīng)的材料密度來估計(jì),其結(jié)構(gòu)重量不會(huì)超過120千克。做為艦載機(jī)的殲15,前起落架已經(jīng)為應(yīng)付著艦沖擊付出了重量代價(jià),想從滑躍轉(zhuǎn)換成彈射起飛,其實(shí)只需要增加相應(yīng)的彈射桿及彈射承載拉桿、以及在制造時(shí)適當(dāng)加強(qiáng)彈射承載拉桿的連接部位,增加重量絕不會(huì)高達(dá)300千克,有一半就相當(dāng)可以了。同樣“艦載機(jī)前起落架必須要用雙輪”也不是問題,殲15已經(jīng)采用了雙輪,正好應(yīng)對(duì)彈射需要雙輪才能跨拖曳滑塊的需要。

通常認(rèn)為陸基機(jī)改艦載會(huì)增重15%,增重的主要付出就在于要應(yīng)對(duì)著艦時(shí)的沖擊載荷。例如,F(xiàn)-18艦載機(jī)結(jié)構(gòu)空重相對(duì)于其陸基改型多出1230千克,其中主起落架加強(qiáng)增重約為240千克,安裝著艦鉤也有近100千克,機(jī)翼折疊機(jī)構(gòu)為85千克。雖然這些數(shù)據(jù)加起來才剛超過400千克,但這只是安裝在機(jī)身上的部件,機(jī)身本身也需要加強(qiáng)。主起落架增重也意味著安裝部位的沖擊載荷大幅度增加。為應(yīng)對(duì)沖擊,機(jī)身結(jié)構(gòu)付出的加強(qiáng)代價(jià)會(huì)更大。因?yàn)槠鹇浼芸梢钥词恰傲⒅倍鴻C(jī)身可以看成是“大梁結(jié)構(gòu)”,讓大梁結(jié)構(gòu)來承受立柱的垂直沖擊載荷,不光是安裝點(diǎn)要加強(qiáng),還要為了把沖擊載荷分散到機(jī)身各處而加強(qiáng)附近的結(jié)構(gòu)。因此,這個(gè)機(jī)身及安裝部位加強(qiáng)引起的結(jié)構(gòu)增重會(huì)絕對(duì)超過起落架,甚至是起落架的2倍以上。殲15也是一樣。作為戰(zhàn)斗機(jī),殲15彈射改裝時(shí)在應(yīng)付著艦沖擊方面根本不用再操心,機(jī)身強(qiáng)度足可應(yīng)對(duì)載荷系數(shù)達(dá)到8的空戰(zhàn)機(jī)動(dòng),再加上為著艦已經(jīng)付出的結(jié)構(gòu)增重,可以說除了前起落架上沒有彈射拖曳鉤及彈射過載傳遞結(jié)構(gòu)外,應(yīng)付彈射過載的機(jī)身加強(qiáng)實(shí)際上已基本擁有。因此,完全可以說已經(jīng)具備了彈射起飛的必要結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,只需要在制造時(shí)適當(dāng)加強(qiáng)彈射力承載部位即可。

可能有人擔(dān)心殲15的武器掛架強(qiáng)度需要加強(qiáng),其實(shí)這一點(diǎn)也不是問題。蘇-33著艦掛索制動(dòng)載荷的設(shè)計(jì)值是5倍重力加速度,殲15也應(yīng)與此相當(dāng)。再加上空戰(zhàn)機(jī)動(dòng)過載強(qiáng)度也能幫助應(yīng)付彈射過載,且殲15也是有一定載彈降落要求的。在這樣三重因素影響下,可以說殲15所有的掛架都“天生具有彈射的基因”。殲15的機(jī)身縱梁與機(jī)翼梁垂直橫切,沒有高度上的距離,這也意味高達(dá)幾百千牛的彈射力幾乎用不著多余的結(jié)構(gòu)來傳遞就能達(dá)到彈藥掛架。這樣的彈射力傳遞方式其實(shí)是最理想的,意味著較小的彈射增重或不用改裝也能適應(yīng)

彈射改裝后的重心問題

“前起落架為彈射改裝會(huì)影響機(jī)體重心”也是一個(gè)影響力巨大的說法。通過前面的分析,個(gè)人以為殲15的前起落架彈射改裝不會(huì)產(chǎn)生300千克增重量,而是在120千克左右。這樣的數(shù)據(jù)有根據(jù)嗎?F-18A的生產(chǎn)商諾斯羅普公司(后與格魯門公司合并成立諾斯羅普·格魯門公司——編者注)為了擴(kuò)大銷量,專門在艦載型的基礎(chǔ)上“做減法”攢出了陸基型F-18L。根據(jù)諾斯羅普的資料,F(xiàn)-18L型的前起落架經(jīng)過簡(jiǎn)化,相對(duì)于F-18A減重202千克,減少的重量很大,但著陸的下降速度也從7.23米/秒降低到4.2米/秒。這正好說明了降落著艦時(shí)的高下降速度對(duì)前起落架結(jié)構(gòu)增重的影響,下降速度幾乎相差五分之三,這在強(qiáng)度上就是意味結(jié)構(gòu)增重可成倍下降,而且起落架本身還有個(gè)最基本的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度“底線”要求。以上數(shù)據(jù)對(duì)判斷殲15彈射改裝后前起落架的增重幅度有很好的參考作用??紤]到F-18L的著陸下降速度,就知道殲15的前起落架增重不會(huì)同比例增加,因?yàn)闅?5的著艦下降速度是固定的,不會(huì)因?yàn)橐獜椛涓难b就降低。

另外,也可以根據(jù)這樣一個(gè)推理來判斷殲15的前起落架增重幅度。F-18A的主起落架為上艦增重幾乎是成倍增加(由L型的384千克與A型的621千克對(duì)比可知),也許可以假設(shè)該機(jī)上艦后如果不采用前輪拖曳彈射,其前起落架增加的重量也能如法“炮制”出來,即L型前起落架82千克“基礎(chǔ)重量”的兩倍,為164千克。這些重量與彈射無關(guān),從A型前起落架的284千克上減去這些重量,由此得出F-18A的前起落架如不采用前輪拖曳彈射時(shí)的結(jié)構(gòu)重量為也就是120千克。

所有這一切考慮到,應(yīng)付彈射加抗高下降率,結(jié)構(gòu)增重有150千克足矣。這樣的重量還不足以影響到殲15起飛時(shí)頭抬不起來。之所以產(chǎn)生殲15會(huì)因“加強(qiáng)起落架會(huì)導(dǎo)致重心調(diào)整困難” 的觀點(diǎn),顯然是夸大了飛機(jī)重心調(diào)整問題。從某種意義上分析,殲15可以算是在陸基型殲11的基礎(chǔ)上發(fā)展而來,可以說其上艦之初就有重心平衡問題,而且問題還遠(yuǎn)要比改裝彈射嚴(yán)重得多。因?yàn)榍耙聿考亓考由习惭b部位加強(qiáng)及操縱裝置后總的增重也不輕,有人估計(jì)至少增重250千克。再考慮到前起落架的增重(按照前面的分析約為有150千克),需要平衡的重量約為400千克。即便考慮到殲15還加裝尾鉤的因素(F-18A的尾鉤是70千克,殲15的著艦鉤長(zhǎng)度大,另外還有安裝座及液氣阻尼裝置,估計(jì)全套裝置增重120千克),重量也在280千克左右。這么大的重量差距能夠平衡,現(xiàn)在殲15因彈射再在重心前面增加一些重量也應(yīng)該是可以克服的。

還有一些現(xiàn)成的例子,可以說明殲15彈射改裝重心配平問題其實(shí)并不大。蘇27/蘇-33的發(fā)展型蘇-34加寬了座艙,在其中并排增加了一名飛行員,而且還為座艙增加了防彈板。從該機(jī)側(cè)視圖可以看出,座艙要比前起落架離重心的位置更遠(yuǎn)。一名飛行員體重按80千克計(jì)算,彈射座椅至少要增加120千克重量,前機(jī)身截面和長(zhǎng)度增加至少也要增加幾十千克的結(jié)構(gòu)重量。由此產(chǎn)生重心問題,應(yīng)該要比加強(qiáng)前輪以應(yīng)付彈射要嚴(yán)重的多,但蘇-34并未因此出現(xiàn)麻煩。實(shí)際上,飛機(jī)的氣動(dòng)中心及重心也是2個(gè)能夠在一定范圍變動(dòng)的指標(biāo)。對(duì)于一架設(shè)計(jì)好的飛機(jī),其氣動(dòng)中心完全可以通過適當(dāng)移動(dòng)機(jī)翼相對(duì)于機(jī)身的位置來改變,也可以通過加大平尾的氣動(dòng)操縱面來改變。重心變化范圍就更大了,完全可以通過調(diào)整機(jī)體設(shè)備及增減氣動(dòng)中心前后的機(jī)身長(zhǎng)度來實(shí)現(xiàn)。因此前起落架增重120千克帶來的重心調(diào)整問題,對(duì)于設(shè)計(jì)師來說還是比較容易解決的。

一架改型成功的艦載機(jī),其改裝設(shè)計(jì)的過程也是一個(gè)可以權(quán)衡和取舍的過程,碰到的問題也要看問題的嚴(yán)重性。航空發(fā)展史已經(jīng)證明,一架設(shè)計(jì)良好的飛機(jī)改型,碰到的最大問題都是結(jié)構(gòu)增重,而不是重心調(diào)整。重心問題屬于比較容易解決的問題,就是改裝要求高也往往是如此。而增重問題才是始終困擾設(shè)計(jì)師的問題。據(jù)說蘇-33增加前翼最主要的目的也是為了解決重心問題,因?yàn)闄C(jī)首的新型雷達(dá)重量太大,導(dǎo)致機(jī)體重心嚴(yán)重前移,因此增加了前翼來使氣動(dòng)中心也前移。

殲15為彈射改裝加強(qiáng)前起落架,120千克的增重雖然遠(yuǎn)離重心,但仍然屬于可調(diào)整范圍,例如適當(dāng)將前翼擴(kuò)大面積或向前移動(dòng)5厘米,都足以克服增重120千克帶來的重心問題。前翼向前移動(dòng)一段距離,氣動(dòng)布局并不一定就會(huì)改變,或者說氣動(dòng)變化很小,同樣還是屬于包線能夠“容忍”的范圍。相對(duì)殲11,殲15加裝了前翼,雖然在最大航程及最大飛行速度上受到影響,但在飛行包線上也就是縮小了一點(diǎn)點(diǎn)范圍。而且該機(jī)的體積龐大,也給利用調(diào)整機(jī)內(nèi)設(shè)備位置實(shí)現(xiàn)重心調(diào)整創(chuàng)造了條件。

殲15設(shè)計(jì)特點(diǎn)對(duì)彈射改裝的影響

一般來說,殲15作為一種設(shè)計(jì)完善的滑躍起飛艦載機(jī),如果進(jìn)行彈射改裝,最主要的問題將不會(huì)是前起落架的加強(qiáng),也不是機(jī)身的強(qiáng)度是否適合彈射。至于說到起飛方式的轉(zhuǎn)變會(huì)不會(huì)極大提高該機(jī)的主要作戰(zhàn)性能,相比較而言,殲15是一型專門為滑躍起飛而設(shè)計(jì)的艦載機(jī),在總體“資源”運(yùn)用上向滿足起飛付出太大,因此彈射起飛對(duì)作戰(zhàn)性能的提高不如專門設(shè)計(jì)的彈射型艦載機(jī)。如果只從殲15自身來說,則還要看這種彈射改裝會(huì)有多大程度的深入。殲15的設(shè)計(jì)翼載荷低,起飛速度也低,對(duì)于設(shè)計(jì)人員來說,很可能會(huì)考慮到就勢(shì)運(yùn)用現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度再加上適當(dāng)?shù)母难b來適應(yīng)彈射。因此,可以適當(dāng)降低彈射功率以避免結(jié)構(gòu)增重太多,這樣一來改裝增重基本不會(huì)影響作戰(zhàn)性能,或可以在性能的某些方面取舍。

據(jù)說,殲15在初始設(shè)計(jì)時(shí)參考過俄羅斯蘇-33的前身TK-10。這架試驗(yàn)機(jī)在制造時(shí)就是考慮到彈射起飛,因此殲15的機(jī)體強(qiáng)度在滿足彈射上沒有太大的問題。不過,根據(jù)蘇-33的機(jī)體空重?cái)?shù)據(jù),彈射改裝還是多多少少會(huì)影響到殲15的強(qiáng)度設(shè)計(jì)。因此,這個(gè)問題也只能等到以后設(shè)計(jì)過程出來后才能做定論。專家也認(rèn)為該機(jī)可以提供足夠的機(jī)體強(qiáng)度來滿足彈射需要,從某種意義上也可以這樣理解:采用彈射的殲15可以根據(jù)需要適當(dāng)加強(qiáng)就能滿足強(qiáng)度要求。

殲15的整體設(shè)計(jì)和典型艦載機(jī)如F-14及F-18有明顯不同。美國這兩個(gè)型號(hào)的艦載機(jī)采用兩側(cè)進(jìn)氣或肋部進(jìn)氣,機(jī)身較低。前起落架支柱較短,前起落架彈射連接點(diǎn)和彈射滑塊之間高差比較小,彈射桿可以做得很短,重量也就比較小。后面的彈射承載/起落架收放作動(dòng)筒可與起落架支柱形成一個(gè)可以承受瞬間向前強(qiáng)大拉力的三角支撐。由于前起落架的高度不高,飛機(jī)重心低,彈射器的運(yùn)動(dòng)做功水平線和飛機(jī)的重心高度差不大,彈射能量可以順利傳導(dǎo)給飛機(jī),幫助飛機(jī)順利彈射起飛。而殲15的機(jī)身很高,前起落架的高度大,因此彈射桿的長(zhǎng)度及傳遞彈射力的液壓承載/收放作動(dòng)筒的長(zhǎng)度相對(duì)較大,會(huì)增加不少的重量。

有觀點(diǎn)認(rèn)為,殲15的2臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)吊掛在機(jī)身主結(jié)構(gòu)下,這種設(shè)計(jì)讓機(jī)體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度天然不如美式發(fā)動(dòng)機(jī)包容式設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大,或者說同樣的強(qiáng)度要付出更多的加強(qiáng)重量。這種觀點(diǎn)可以說也是個(gè)誤區(qū)。因?yàn)樵趶椛鋾r(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力也是向前的,自身的推重比也高達(dá)8以上,它本身的重量根本用不著彈射器來推動(dòng),或者說它自身就是彈射器。因此,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不如美式包容機(jī)體就是個(gè)笑話。也許有人會(huì)說,如果一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)停車失去了推力,殲15就得為彈射擔(dān)心了,重量達(dá)到1750千克的發(fā)動(dòng)機(jī)在彈射器的彈射力推動(dòng)下會(huì)不會(huì)被撕下來?其實(shí)真要碰上這樣的事情,殲15則不可能起飛。如果較真,就是單發(fā)起飛也沒問題。因?yàn)闅?5的安全著艦制動(dòng)載荷系數(shù)也會(huì)達(dá)到或接近蘇-33的設(shè)計(jì)值(5倍重力加速度),而發(fā)動(dòng)機(jī)在此時(shí)還要加大推力準(zhǔn)備掛索失敗后的復(fù)飛。因此,掛索制動(dòng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)承受的過載遠(yuǎn)大于彈射,發(fā)動(dòng)機(jī)與機(jī)體的連接強(qiáng)度適應(yīng)3.5的彈射載荷系數(shù)沒有一點(diǎn)問題??梢哉f殲15彈射改裝不會(huì)有發(fā)動(dòng)機(jī)與機(jī)體連接強(qiáng)度問題。殲15的2臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)裸露在機(jī)翼下,也意味著機(jī)身的翼梁直接貼緊下機(jī)身,也直接與安裝尾鉤的機(jī)身縱梁連接,幾乎用不著多余的結(jié)構(gòu)來傳遞彈射力,這就意味著可以減小彈射增重。

殲15在機(jī)身中線上設(shè)置了重型掛架,由于這個(gè)掛架與可能的彈射承載點(diǎn)可以設(shè)置在一根縱梁上,因此在彈射改裝時(shí)掛架處幾乎用不著付出太多的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)增重。機(jī)翼上的掛架其實(shí)也用不著加強(qiáng),因?yàn)閲?yán)格來說,飛機(jī)就是一個(gè)柔性結(jié)構(gòu),彈射時(shí)遠(yuǎn)離彈射載荷“釋放點(diǎn)”的機(jī)翼掛架會(huì)因?yàn)闄C(jī)體變形而減輕一部份沖擊,能不能承受還要從結(jié)構(gòu)形狀來考慮。機(jī)翼相對(duì)于縱向上的彈射過載是一種結(jié)構(gòu)高度很大的梁形結(jié)構(gòu),承載能力是相當(dāng)強(qiáng)的。另外殲15的翼上掛點(diǎn)在設(shè)計(jì)時(shí)肯定要考慮到帶彈著艦,而著艦時(shí)4.5的過載已經(jīng)有強(qiáng)度要求,因此武器掛架的現(xiàn)有強(qiáng)度可以說完全能夠承受彈射過載。

影響彈射改裝的問題可能會(huì)出在細(xì)節(jié)上。與典型艦載機(jī)相比,殲15前機(jī)身過長(zhǎng),而前起落架安裝又靠后,這會(huì)增加前起落架的載荷。再加上高度較高,為應(yīng)付著艦時(shí)的猛烈沖擊,該機(jī)前起落架為著艦付出的結(jié)構(gòu)增重要比美國典型艦載機(jī)大得多。殲15前起落架高度約在1.8米左右,在全世界的現(xiàn)役戰(zhàn)斗機(jī)中幾乎是最高的,因此在彈射改裝中付出的增重代價(jià)也會(huì)大于典型艦載機(jī)。大尺寸的前起落架如何收放也是個(gè)非常麻煩的問題。蘇-33的原型機(jī)起落架為適應(yīng)彈射干脆改變了收放方向,由前收起改為向后收起。如果網(wǎng)上流傳的改裝照片是真的,殲15彈射型仍然采用前收起的方式,這樣一來,承受彈射牽引力的收放作動(dòng)筒尺寸就得很大,會(huì)影響機(jī)腹中線掛架掛載重型反艦導(dǎo)彈。F-18前起落架較低,夾角很小,彈射時(shí)做功的力可以很好地傳遞給飛機(jī),用來將前起落架與彈射滑塊連接的彈射鉤長(zhǎng)度不過是50厘米左右,殲15的則有可能達(dá)到70厘米。由于前起落架過于高大,兩者的連接若要求夾角比較小,這個(gè)承力/液壓作動(dòng)筒的長(zhǎng)度怕1.5米都不夠。這么長(zhǎng)的承載/收放連桿要收起會(huì)有太多麻煩,它會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)體中線武器的掛載。

殲15彈射改裝的意義何在

艦載機(jī)由于要在結(jié)構(gòu)加強(qiáng)上付出很大代價(jià),相對(duì)于陸基戰(zhàn)斗機(jī)在主要作戰(zhàn)性能上的損失是不可避免。而對(duì)于殲15來說,由滑躍向彈射的轉(zhuǎn)換對(duì)性能的影響會(huì)有側(cè)重點(diǎn),甚至還會(huì)有提高某些性能的可能。蘇-33在設(shè)計(jì)之初采用前翼,有解決因雷達(dá)太重導(dǎo)致的重心太靠前問題的需要。殲15幾乎不存在這樣的問題,因?yàn)闅?5的雷達(dá)很輕,采用前翼更多的是為了提高滑躍起飛時(shí)的載重能力。如果改裝為彈射起飛,則完全不必再考慮增加升力系數(shù),因此就可以取消這個(gè)重量不輕的前翼,至少可以減重250千克以上。再加上其他如飛行阻力降低等因素,有可能將彈射改裝付出的代價(jià)抵消掉,甚至還能有節(jié)余,因此彈射型的殲15性能會(huì)有所提高。

在20世紀(jì)80年代,美國海軍為探討未來航母發(fā)展方向,曾經(jīng)專門組織專家對(duì)艦載機(jī)的設(shè)計(jì)與起飛方式之間的關(guān)系進(jìn)行過詳細(xì)充分地研究。在這份艦載機(jī)研究分析報(bào)告中就稱:在同樣戰(zhàn)術(shù)技術(shù)性能要求下,滑躍起飛的作戰(zhàn)用艦載機(jī)起飛重量是17685千克,彈射起飛只有15480千克;支援通用艦載機(jī)滑躍起飛是27561千克,彈射起飛則是24325千克。彈射與滑躍的兩種機(jī)型在起飛重量上竟然能相差這么大的數(shù)值,主要就表現(xiàn)在翼載荷上。例如,F(xiàn)/A-18E/F“超級(jí)大黃蜂”的離艦翼載荷可高達(dá)600千克/米2,而蘇-33還不到500千克/米2。如果按照前者起飛時(shí)的翼截荷和起飛重量比例,殲15的起飛重量應(yīng)該達(dá)到36000千克??梢韵胂螅瑲?5不但能采用彈射起飛,而且還有可能借這種改裝獲得一次“脫胎換骨”大幅度提高主要作戰(zhàn)性能的機(jī)會(huì)。不僅是取消前翼,甚至可以考慮恢復(fù)陸基型的機(jī)翼面積,經(jīng)過一番“瘦身”改裝后飛行包線還有擴(kuò)大的可能。當(dāng)然,相對(duì)而言,由于設(shè)計(jì)特點(diǎn)不同,由滑躍起飛改裝彈射起飛的殲15,還是不如正宗的彈射版艦載機(jī)。

殲15作為中國第一種艦載機(jī),它不僅是目前中國唯一的艦載機(jī),也將是未來一段時(shí)期內(nèi)“遼寧”號(hào)航母和第一艘國產(chǎn)航母的主力戰(zhàn)機(jī)。它的存在,可以讓研制部門在艦載機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)加強(qiáng)及經(jīng)受艦上嚴(yán)酷使用環(huán)境方面積累寶貴。對(duì)于相關(guān)研制單位來說,機(jī)體強(qiáng)度方面的經(jīng)驗(yàn)在未來艦載機(jī)的研發(fā)工作中具有很大意義。自“遼寧”號(hào)服役以來,其搭載的殲15由于只能采用滑躍起飛而倍受爭(zhēng)議,其最大問題就是飛行甲板的起飛作業(yè)效率?;S起飛需要較大的甲板滑跑面積,艦載機(jī)起飛需要開足發(fā)動(dòng)機(jī)功率,而在近兩年的實(shí)踐中也意識(shí)到長(zhǎng)點(diǎn)起飛的經(jīng)濟(jì)性及安全性。長(zhǎng)點(diǎn)起飛將成為常態(tài),因此在起飛作業(yè)中犧牲效率是再所難免。對(duì)于未來的中國航母,采用彈射起飛將是非常迫切的需要,國內(nèi)相關(guān)部門展開對(duì)彈射技術(shù)的研究也是形勢(shì)需要,而在殲15機(jī)體上進(jìn)行這樣的研究將是一種花費(fèi)少效果顯著的選擇。

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