苏27系列机身那么薄,结构强度够吗?

彭亦农CCCCP四川分部主任


说结构强度够不够是不严谨的,应该说结构寿命有多长。当年Su27在试飞阶段,确实出现了数起空中解体的恶性事故,不过这些问题在研制阶段也都解决了,后来批量生产的Su27,服役的好好的,所以结构强度显然是够的,但是Su27的结构寿命仍在存在严重不足。这也说明Su27的结构问题是娘胎里带出来的。

我国空军的Su27SK

不论是Su-27还是F-15,都是刚出厂时想做多大过载都可以,只要你人承受得住就行;但是,大过载下的机体寿命是有限的,到了一定飞行小时数后,就要适当降低最大飞行过载。这方面苏27因为单薄的机身就和它对标的假想敌——F-15有较大差距了。Su-27的结构寿命是2500小时,经过中期延寿后,不会超过4000小时。而F-15这方面就比较变态,虽然设计寿命只有4000小时,而实际测试过程中,飞了16000小时还是完好的,当然飞到这个份上也有个限制条件,就是不能做大过载机动了。Su-27则无论如何也达不到这个水平。一个侧面印证的证据就是,中国最早引进的那批24架Su27SK,1992年进入空军服役,09年就退役了。而截至2019年,我国首批进口的俄制Su27SK已经全部从一线部队退役,这就很能说明问题了。按照中国飞行员每年150-200小时的平均飞行时间,Su27SK的寿命最多仅3000多个小时,不会超过4000小时。

美国人打算给现役F-15延寿到2030年再退休。F-15已经有飞行时间达到将近2万小时的

当然苏联人在设计Su27的时候未必不知道这一点,只是为了跨音速机动性上能够追平并超过F-15,选用了中央升力体方案,发动机间距较宽,这种布局亚音速增升减阻上收益非常大,但缺点就是导致机身比较纤薄(机身成为机翼的一部分),在外观上一个最大的特征就是“扁”。

上图是Su27、下图F15,可以看到机体在厚度上存在较大差异


也正是这个设计上的取舍,使机体结构寿命问题成了娘胎里带出来的缺陷。后来俄罗斯在Su27的基础上重新设计了机体结构,在主翼和垂尾部进行了加强,降低了翼根负荷;此外增加了复合材料的使用比例,将Su35的寿命从Su27时的不到4000小时延长至6000小时。但仍然和F-15有一定差距。


纸上的宣仔


够。

苏-27由前苏联研制,设计目的是为对抗1970年代美军发展的战斗机,主要假想敌是F-15。设计要求长程、重武装、及很高的操控灵活性。

苏-27的基本设计与MiG-29相似,只是尺寸要大得多。它是非常大的飞机。为了能最大减轻重量,它的结构采用了约30%大量的钛,比例比任何当时的飞机都高。没有采用复合材料。后掠翼的前沿延伸融入机身,基本上形成三角形。

钛金属

在金属元素中,钛的比强度很高。它是一种高强度但低质量的金属,而且具有相当好的延展性。在它的特性中,最为人称道的就是它优良的抗腐蚀能力——它的抗蚀性几乎跟铂一样好,钛不受稀硫酸、稀盐酸、氯气、氯溶液及大部分有机酸的腐蚀,但仍可被浓酸溶解。

钛是钢的一种合金用元素,钛会缩小钢的晶粒尺寸,同时作为脱氧剂的钛会减低钢的含氧量;在不锈钢中加钛会减低含碳量。钛常与其他金属制成合金,这些金属有铝、钒、铜(硬化)、镁及钼等。钛的机械制品在工业、宇宙航行、休闲及新兴市场上都有应用。SR-71“黑鸟”是最早在架构上广泛使用钛的机体。

SR-71“黑鸟”

苏-27的Lyulka AL-31F涡轮扇叶发动机间距较大,提供比较好的安全性,以及进气道无间断的气流。活动式的引导扇叶可以适应超过2马赫的速度,同时在高仰角时帮助维持发动机气流。在进气道中有过滤网防止起飞时异物被吸入引擎。

苏-27

真正的生产型苏-27终于在1982年11月出厂。

对早期的苏-27做了改进。加大机翼面积、减小后略角、除去翼刀、将弧性的翼梢改为方形并加导弹发射轨、后缘襟翼和副翼改为单一的襟副翼并增加计算机控制的前缘襟翼、减速板从机身下方改为与F-15一样的机背减速板。


鼎盛军事


首先厚薄是一个相对的概念,不知道这个问题中的薄是和谁比较呢?SU27系列的机体结构其实一直都有不足,当然不是机体强度不够而是机体结构的重量太大。三代战斗机过载上限设定为9G,这个上限是因为人体在一定时间的9G过载就是极限,过载再大可能就会出现器质性损伤。所以机体强度的设计通常会有一定余量,让战斗机在短时间超过9G一定范围以及相对长时间处于9G过载这两种环境下确保使用寿命就可以。

不过SU27有着非常优秀的内油布局,在不需要副油箱的时候就可以有着很优秀的航程,因为资料版本不同以及各国使用方式的区别。现在普遍认为SU27系列战机可以有11吨的内部燃油。内油大,内部邮箱多又导致机体内部大量的空间被占用来布置油箱,这样SU27的重心控制条件又会更加复杂;11吨的燃油在消耗的时候不同部位的油箱有不同顺序,所以油路管线以及油箱协调又大大增加了设计复杂性。

(SU27结构图)

同时由于苏联的很多部件都有着傻大笨粗的传统,SU27原装的N001雷达体积和重量都令人难以接受而性能甚至和美国中型机F16的雷达勉强持平。由于这些原因SU27在发动机并没有比对手优秀的情况下有着更大的体重。就好像腿部肌肉不比别人发达,体重还大一些。机动过载的上限都是9G,从结构强度来说SU27是绝对满足这个标准的,不过从爬升以及加速等方面来说SU27可能会比其同时代对手弱一些。

不过事情不是绝对的,SU27系列凭借恐怖的航程和在当时优秀的气动布局完全是天空的一方霸主。苏27完全可以凭借内油的充足,不带副油箱开着加力维持10分钟左右的暴力加速奔袭,而因为体重,内油等原因SU27在机体结构强度够用的情况下显然太过于结实,反而有些笨重。

(中国空军装备的SU27SK)


军情解析


不够,所以会有苏35,而且未来的歼16纯空战的能力不会超越苏35S,而且绝对打不过F15X,我知道歼16是对地攻击的多用途,人家F15X也是多用途,歼16遇到了F15X(偶遇)是打不过人家的,军迷们不要自我陶醉,要督促沈飞努力


竹笋念熊猫


苏27的机身薄是因为独有的中央升力体气动布局,中央升力体气动布局薄是有例子的,比如F14和T50,苏27的机身薄所以苏27有个问题,叫跨音速陷阱,当飞机于0.8马赫到1.5马赫时只能拉出6.5G的过载,而且苏27的使用寿命比较短,只有不到4000小时,机体容易损伤疲劳,俗称软骨病,结构强度是苏27系列的问题,苏30是通过加装小鸭翼来改进,而苏35则是通过结
构布局来改进,在苏35上已经改进的比较好了。


墨天工


强度是不够,中国买的su30mkk就是针对结构补强了的,二期苏27系列在设计之初有限元算法还没有成熟,靠的是大量的试飞与试验完成的设计,中央升力体布局也决定了其结构强度。


只看不回飘一会


腾出重量体积挂载武器,苏27(30、35)系列是三代机中机动性能最好的。


萤火花


当然不够,整机寿命太短,原产那批早报废了


高度决定视野NYC


一直不太够。苏联技术落后,牺牲安全来来换取性能提升。


g216559904


关键部分都是钛合金


分享到:


相關文章: