蘇27系列機身那麼薄,結構強度夠嗎?

彭亦農CCCCP四川分部主任


說結構強度夠不夠是不嚴謹的,應該說結構壽命有多長。當年Su27在試飛階段,確實出現了數起空中解體的惡性事故,不過這些問題在研製階段也都解決了,後來批量生產的Su27,服役的好好的,所以結構強度顯然是夠的,但是Su27的結構壽命仍在存在嚴重不足。這也說明Su27的結構問題是孃胎裡帶出來的。

我國空軍的Su27SK

不論是Su-27還是F-15,都是剛出廠時想做多大過載都可以,只要你人承受得住就行;但是,大過載下的機體壽命是有限的,到了一定飛行小時數後,就要適當降低最大飛行過載。這方面蘇27因為單薄的機身就和它對標的假想敵——F-15有較大差距了。Su-27的結構壽命是2500小時,經過中期延壽後,不會超過4000小時。而F-15這方面就比較變態,雖然設計壽命只有4000小時,而實際測試過程中,飛了16000小時還是完好的,當然飛到這個份上也有個限制條件,就是不能做大過載機動了。Su-27則無論如何也達不到這個水平。一個側面印證的證據就是,中國最早引進的那批24架Su27SK,1992年進入空軍服役,09年就退役了。而截至2019年,我國首批進口的俄製Su27SK已經全部從一線部隊退役,這就很能說明問題了。按照中國飛行員每年150-200小時的平均飛行時間,Su27SK的壽命最多僅3000多個小時,不會超過4000小時。

美國人打算給現役F-15延壽到2030年再退休。F-15已經有飛行時間達到將近2萬小時的

當然蘇聯人在設計Su27的時候未必不知道這一點,只是為了跨音速機動性上能夠追平並超過F-15,選用了中央升力體方案,發動機間距較寬,這種佈局亞音速增升減阻上收益非常大,但缺點就是導致機身比較纖薄(機身成為機翼的一部分),在外觀上一個最大的特徵就是“扁”。

上圖是Su27、下圖F15,可以看到機體在厚度上存在較大差異


也正是這個設計上的取捨,使機體結構壽命問題成了孃胎裡帶出來的缺陷。後來俄羅斯在Su27的基礎上重新設計了機體結構,在主翼和垂尾部進行了加強,降低了翼根負荷;此外增加了複合材料的使用比例,將Su35的壽命從Su27時的不到4000小時延長至6000小時。但仍然和F-15有一定差距。


紙上的宣仔


夠。

蘇-27由前蘇聯研製,設計目的是為對抗1970年代美軍發展的戰鬥機,主要假想敵是F-15。設計要求長程、重武裝、及很高的操控靈活性。

蘇-27的基本設計與MiG-29相似,只是尺寸要大得多。它是非常大的飛機。為了能最大減輕重量,它的結構採用了約30%大量的鈦,比例比任何當時的飛機都高。沒有采用複合材料。後掠翼的前沿延伸融入機身,基本上形成三角形。

鈦金屬

在金屬元素中,鈦的比強度很高。它是一種高強度但低質量的金屬,而且具有相當好的延展性。在它的特性中,最為人稱道的就是它優良的抗腐蝕能力——它的抗蝕性幾乎跟鉑一樣好,鈦不受稀硫酸、稀鹽酸、氯氣、氯溶液及大部分有機酸的腐蝕,但仍可被濃酸溶解。

鈦是鋼的一種合金用元素,鈦會縮小鋼的晶粒尺寸,同時作為脫氧劑的鈦會減低鋼的含氧量;在不鏽鋼中加鈦會減低含碳量。鈦常與其他金屬製成合金,這些金屬有鋁、釩、銅(硬化)、鎂及鉬等。鈦的機械製品在工業、宇宙航行、休閒及新興市場上都有應用。SR-71“黑鳥”是最早在架構上廣泛使用鈦的機體。

SR-71“黑鳥”

蘇-27的Lyulka AL-31F渦輪扇葉發動機間距較大,提供比較好的安全性,以及進氣道無間斷的氣流。活動式的引導扇葉可以適應超過2馬赫的速度,同時在高仰角時幫助維持發動機氣流。在進氣道中有過濾網防止起飛時異物被吸入引擎。

蘇-27

真正的生產型蘇-27終於在1982年11月出廠。

對早期的蘇-27做了改進。加大機翼面積、減小後略角、除去翼刀、將弧性的翼梢改為方形並加導彈發射軌、後緣襟翼和副翼改為單一的襟副翼並增加計算機控制的前緣襟翼、減速板從機身下方改為與F-15一樣的機背減速板。


鼎盛軍事


首先厚薄是一個相對的概念,不知道這個問題中的薄是和誰比較呢?SU27系列的機體結構其實一直都有不足,當然不是機體強度不夠而是機體結構的重量太大。三代戰鬥機過載上限設定為9G,這個上限是因為人體在一定時間的9G過載就是極限,過載再大可能就會出現器質性損傷。所以機體強度的設計通常會有一定餘量,讓戰鬥機在短時間超過9G一定範圍以及相對長時間處於9G過載這兩種環境下確保使用壽命就可以。

不過SU27有著非常優秀的內油布局,在不需要副油箱的時候就可以有著很優秀的航程,因為資料版本不同以及各國使用方式的區別。現在普遍認為SU27系列戰機可以有11噸的內部燃油。內油大,內部郵箱多又導致機體內部大量的空間被佔用來佈置油箱,這樣SU27的重心控制條件又會更加複雜;11噸的燃油在消耗的時候不同部位的油箱有不同順序,所以油路管線以及油箱協調又大大增加了設計複雜性。

(SU27結構圖)

同時由於蘇聯的很多部件都有著傻大笨粗的傳統,SU27原裝的N001雷達體積和重量都令人難以接受而性能甚至和美國中型機F16的雷達勉強持平。由於這些原因SU27在發動機並沒有比對手優秀的情況下有著更大的體重。就好像腿部肌肉不比別人發達,體重還大一些。機動過載的上限都是9G,從結構強度來說SU27是絕對滿足這個標準的,不過從爬升以及加速等方面來說SU27可能會比其同時代對手弱一些。

不過事情不是絕對的,SU27系列憑藉恐怖的航程和在當時優秀的氣動佈局完全是天空的一方霸主。蘇27完全可以憑藉內油的充足,不帶副油箱開著加力維持10分鐘左右的暴力加速奔襲,而因為體重,內油等原因SU27在機體結構強度夠用的情況下顯然太過於結實,反而有些笨重。

(中國空軍裝備的SU27SK)


軍情解析


不夠,所以會有蘇35,而且未來的殲16純空戰的能力不會超越蘇35S,而且絕對打不過F15X,我知道殲16是對地攻擊的多用途,人家F15X也是多用途,殲16遇到了F15X(偶遇)是打不過人家的,軍迷們不要自我陶醉,要督促沈飛努力


竹筍念熊貓


蘇27的機身薄是因為獨有的中央升力體氣動佈局,中央升力體氣動佈局薄是有例子的,比如F14和T50,蘇27的機身薄所以蘇27有個問題,叫跨音速陷阱,當飛機於0.8馬赫到1.5馬赫時只能拉出6.5G的過載,而且蘇27的使用壽命比較短,只有不到4000小時,機體容易損傷疲勞,俗稱軟骨病,結構強度是蘇27系列的問題,蘇30是通過加裝小鴨翼來改進,而蘇35則是通過結
構佈局來改進,在蘇35上已經改進的比較好了。


墨天工


強度是不夠,中國買的su30mkk就是針對結構補強了的,二期蘇27系列在設計之初有限元算法還沒有成熟,靠的是大量的試飛與試驗完成的設計,中央升力體佈局也決定了其結構強度。


只看不回飄一會


騰出重量體積掛載武器,蘇27(30、35)系列是三代機中機動性能最好的。


螢火花


當然不夠,整機壽命太短,原產那批早報廢了


高度決定視野NYC


一直不太夠。蘇聯技術落後,犧牲安全來來換取性能提升。


g216559904


關鍵部分都是鈦合金


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