歼10b惊艳航空展!高难度动作扣人心弦!为何歼10B战机如此出色?

在11月6日,是珠海航展正式拉开序幕的日子,相信很多军迷和我一样,都是充满了期待!毕竟今年的珠海航展,我们的诸多航天先进装备都悉数登场,也引起了国内外媒体的强烈关注!不管是运20还是歼20,还是我们的航空火箭,这次对于广大军迷来说,绝对是一场盛宴!而且上次我们也将会看到诸多飞行表演,最大的看点显然还是我们的歼20以何种方式出演,但是还有一个很大的看点,那就是我们的歼10B将进行单机特技表演,大家也是非常期待!

歼10B矢量发动机验证机进行了一场疯狂的表演,歼10B在表演中不停的做出眼镜蛇、J-Turn、落叶飘等动作,引发现场一片尖叫惊呼!这些不可思议的动作从此不再是外国战机专利,我们也有了!


歼10b惊艳航空展!高难度动作扣人心弦!为何歼10B战机如此出色?


第一架歼-10B原型机于2009年下半年现身,机腹进气道侧面的红色“01”编号是该机的主要特征。作为第一架歼-10B原型机,该机较歼-10A型战斗机有诸多改进之处,包括使用无附面层隔道超音速进气道(DSI)取代了原先的可调式矩形进气道,在优化跨音速段性能的情况下降低了机体重量;机头线型修改并且稍微加长,以容纳新型的相控阵雷达和光电传感器;垂尾加高并在切尖的顶端安装大型电子设备舱;加大腹鳍以优化大迎角下的控制;翼下内挂架之间加装电子对抗设备吊舱。同时,作为一架原型机,该机安装了大型的机鼻空速管,以收集试飞中的各类信息和大气资料。第二架公开的歼-10B战斗机的标号为红色“03”,位置依然在机腹进气道侧面。该机的主要外观特征与颜色都与歼-10B“01”号基本相同,改变是该机拆除了大型空速管,只采用正常的小型空速管。

“1031”号是歼-10B第一架采用双色迷彩涂装的原型机,也正是从这时起,“歼-10B即将装备入列”开始成为新闻反复出现在各大媒体的军事新闻中。不过仅从“1031”机使用大型空速管看,该机的任务仍然是进行飞行测试,检验飞机的气动设计和飞行性能。

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“1035”号是第二架采用双色迷彩的歼-10B原型机,与此前出现的“1031”机相比,有着多出明显的不同:该机首次测试了可拆装的空中受油管;取消了翼下的固定电子设备舱;机背的天线也有所变化;鸭翼的根部则略有延长;最重要的是,该机取消了进气道左侧的冷却空气进气口,同时换装了国产“太行”发动机。

换装“太行”被认为是该机最为重大的改进。正是因此,此前关于歼-10B将使用国产“太行”发动机作为动力的说法流传很广。

歼-10B原型机中一架没有机号的原型机,该机亮相时采用黄色保护漆涂装,因此一度被认为是量产型。不过该机在特征上接近从“1031”向“1035”过渡的特征:左侧仍然有早期歼-10B使用的冷却空气进气口;使用AL-31FN发动机;鸭翼根部没有延长;但该机同时取消了翼下的固定电子设备舱;垂尾顶端的设备舱也使用透波材料。

歼-10B量产前最后一架原型机,同样没有机号,但全部设备接近最后量产的歼-10B,其特征包括:取消进气道左侧的冷却空气进气口;使用俄制AL-31FN发动机;鸭翼根部延长;取消翼下电子设备舱。

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歼-10B在于歼-10的基础上改进提升,改进的关键区别包括:机头下方的进气道进行了重新设计;雷达罩改成较长的扁圆形,据称里面为一台有源相控阵(AESA)雷达;风挡前加装了光电瞄准传感器(红外搜索与跟踪设备和激光测距仪),垂直尾翼上新增了一个电子警告或对抗系统整流罩。

歼-10B将携带与歼-10相同的一系列空对空和空对地攻击武器,包括一个新型双导弹复合挂架,能够携带霹雳-12空空导弹。更强大的AESA雷达也许还能使歼-10B使用一种更大型的新型空对空导弹以及新型CM-400AKG超音速对地攻击/反舰导弹。

歼-10B还采用了多项世界先进水准的机载设备,比如美军在F-35上才使用的头盔式显示系统(HMDS),以及红外搜索和跟踪系统(IRST)等。新生产的歼-10B仍与歼-10一样使用俄罗斯的AL-31FN涡轮风扇发动机。

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歼-10B垂尾、腹鳍进行了切尖处理,这有利于提高高速性能,表明了其对高空高速的依然追求。歼-10B改进了机翼结构(翼型不变),增加一对挂点(用于电战设备),增加了机翼的储油量。改用复合材料机翼蒙皮,减轻机翼结构重量的同时也加强了机翼强度。

歼-10是第一款国产全权限数字电传鸭式布局战机,由于鸭式布局配平复杂,因担心横截面为卵形的前机身与鸭翼耦合诱发大迎角时的纵向发散,所以采用了横截面为圆形的前机身。又由于有歼-8II的3波系进气道的技术储备,所以采用腹部3波系进气道。2000年后由于国内对DSI进气道深入展开,后来又有FC-1的DSI进气道来练手,对DSI进气道有了更深入地研究。由于歼-10的研制成功及装备部队,国内对全权限数字电传鸭式布局的气动特性的研究进入更深层次,已经攻克了卵形的前机身与鸭翼耦合的气动问题。在此基础上发展出机身下部修平的半卵形前机身与鸭翼耦合的更为优秀的前机身气动布局,提高了升力和可用迎角。

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歼-10B的总体气动外形对跨音速面积率和超音速面积率进行了深度优化(提高超音速性能的关键),重新设计了前机身、垂直尾翼、腹鳍,更换了新的主翼(翼型基本不变,采用了更多的复合材料),新一代的DSI进气道高速设计点为2.0MH,在2倍音速时可提供的总压恢复好于3波系进气道,在2.2MH时总压恢复仍保持在较高水平;低空设计点为1.2MH。优化后的气动外形在亚、跨、超音速的包线内的减阻效果明显,亚/跨/超音速升阻比提升,加速性能得到改善。鸭式布局在4代电传操纵系统下兼顾了高/低速性能。实际试飞结果表明,歼-10B高空高速比歼-10A还好,机动品质更好,其在全飞行包线内(0~2.3MH)各阶段均具有更好的加速性能,实用最大速度、实用升限和爬升率均优于歼10A。高空带弹情况下(模拟弹)的极速和最大静升限均有所提高,并且稳定盘旋性能提高,数字飞控最大迎角限制达30°左右。

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歼-10B进气道变为DSI(“蚌”式)进气道。歼-10为了高空高速性能,使用了复杂的二元三波系可调进气道,重量增加。DSI是最新出现的技术,它应用在美国最新的F-35上。与常规进气道相比,DSI取消了附面隔层,大大减轻了重量。美国在F-16上的测试结果显示,DSI比复杂进气道降低了182KG。总压恢复系数是进气道的重要指标,总压恢复系数下降1%,发动机推力下降1.1%~1.6%。DSI有利于提高进气道的总压恢复系数,提高发动机实际推力。这两个优点使歼-10B的推比得到了有效的提升。DSI的另一大优点是取消了附面层隔道这个大的雷达反射源,明显降低了RCS。此外,DSI能够减低成本,提高可靠性。

以前有说法说DSI高速性能比较差。美国在F-16上的测试表明,DSI在0.6-1.2MH时,总压恢复系数高达0.98,但在2.0MH时,仅为0.74。因为有人担心DSI的使用会明显降低J-10的高空高速性能。这个担心是不必要的,技术总是在发展的。我国某型进气道的测试结果是,在1.8MH总压恢复系数为0.91,在2.0MH时为0.87,好于一般的三波系进气道。从发展的角度来看,在超音速性能方面,即使2013年的DSI不尽如人意,但并不足以严重影响DSI的发展应用。这主要是因为在未来第四代战斗机服役期间,高超音速作战不是强调的重点。而发动机推力的增大,可以在相当程度上弥补DSI进气道的不足。

另一个缺点是作为一种新技术,DSI对气动设计、制造工艺都有很高要求。在设计上通过计算机流体动力学(CFD)数值计算,对于DSI进气道、前机身流场、进口段和管道内流场进行了精确模拟,并通过对计算得到的流场图谱的观察,估算设计方案的性能。为了弥补超音速性能上的劣势,整个设计又进一步的复杂化。在工艺上要求极高的加工精度,金属类的利用超塑成型尚不能符合要求,必须使用复合材料。设计中需要大量精确的气动数据计算,而且对部件加工工艺精度要求很高,难度很大。这显然增大了整个项目的研制难度,抬高了飞机的成本。

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机头由原来的圆锥型变为了扁圆形,以起到对空气进入进气道前的预压缩作用。机头略向下,改善了视野。其雷达罩与机头结合处为向后倾斜的斜线,据悉这表明其装备了AESA(有源相控阵雷达)。

雷达发展过程为:机械雷达→PESA(无源相控阵雷达)→AESA(有源相控阵雷达)。AESA是和四代机同期发展的技术,2013年除装备4代机外,还用于装备和升级3.5代甚至3代机。与机械雷达相比,AESA探测距离更远,精度更高,反映速度更快,多目标攻击能力更强,功能更多,抗干扰能力更强,可靠性更高。采用一些技术后,隐身能力更强。

与机械雷达相比,AESA探测距离大幅度增加。21世纪已逐渐进入隐形时代,常规雷达对隐形飞机、隐形巡航导弹这类RCS反射很小的目标发现距离很短,比如歼-10对RCS为0.03(比如F-22)的发现距离锐减为30公里左右,在电磁干扰环境下距离更短。AESA更大的探测距离,更高的探测精度,使他对探测这类小目标享有很大的优势。多目标攻击能力是3代机就开始宣称的,一般为同时跟踪8-10个目标,同时打击其中2-4个。AESA使战斗机真正具有了这个能力。现代战争都伴随着强烈的电磁干扰,这使雷达的探测距离大大缩短。F-22的AESA雷达有效的解决了这两个问题,通过采用射频管理等技术,对方较难发现其雷达辐射的电磁波,较难对其进行干扰。AESA为实现此项功能奠定了基础。AESA还使战斗机具有电子战等更多的功能,具有更高的可靠性。

歼-10B雷达采用1000-1200个收发单元,对3平方米目标有效发现距离能到160-180公里,已经赶上了世界发展的潮流。

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换装了衍射平显,机头加装IRST(红外搜索跟踪系统)。衍射平显,也就是通常所说的广角全息平显。与折射平显相比,它的视场更大(有利于武器瞄准和夜间飞行),外景透视率、字符反射率更高。衍射平显技术在3.5代战斗机中应用较普遍,中国最先应用于歼-11B。AESA雷达虽然有效解决了辐射和抗干扰问题,但还不能完全避免。IRST采用被动探测,不仅难以被发现,在探测隐形飞机方面还具有不错的效果。且正在具有更多的功能。F-22是通过无源接收机系统实现的这个功能。椐称,歼-10B的IRST可以在60KM处跟踪隐形飞机,30KM至50KM距离上就具备识别敌机、显示敌机队形、统计敌机数量、对导弹提供制导的能力。

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