校場:我軍直-20直升機怎樣才能變身武直?

微信網友Alone Aaron:黑鷹直升機在用esss短翼掛地獄火時觀瞄設備在什麼地方,以及發射時尾焰對艙門開啟時是否有影響,我軍直20是否有必要掛載反坦克導彈?

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ESSS是指“外掛物支持系統”,黑鷹加裝ESSS短翼的一個好處是可以增加航程,比如4個掛架上就能掛載兩個870升和兩個1700升的副油箱,可藉此在不著陸的情況下進行遠距離轉場飛行。當然ESSS短翼除了能掛載副油箱之外,還能掛載4.5噸的武器,如火箭彈、導彈和機槍吊艙等。不過ESSS投入使用後,曾出現過油箱遮擋艙門機槍射界的問題,因此美軍後來又開發了架得更高的外部油箱系統。

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至於你問的觀瞄設備的位置。以哥倫比亞空軍的武裝版“黑鷹”—“鷹身女妖IV”為例,它就在機鼻下方安裝了Toplite III光電瞄準系統。該設備可從動于飛行員佩戴的ANVIS/HUD-24頭盔顯示器,配套座艙內的4個大尺寸彩色多功能顯示器,其晝夜全天候作戰能力幾乎不輸給專業武直。至於尾焰對艙門開啟的影響,總的來說其實並不大,但卻可能影響艙門機槍的使用。

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為了解決影響艙門火力發揮的問題,在ESSS之後,美國又開發了改進型的輕量化武器掛架,由於採用了碳纖維複合材料技術,這種掛架在實現減重的同時,還提升了抗腐蝕性和降低了阻力,當然掛點載重能力也下降了不少,雖然不影響武器掛載,但ESSS標配的掛載870升副油箱的能力卻沒有了。不過考慮到新“黑鷹”的載荷航程指標相比老型號提升了不少,所以這方面的問題影響應該並不大。

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上個世紀80年代,我國在引進24架S-70C-2“黑鷹”直升機時,曾一併引進了3套民用版的SSSS短翼掛架(區別在於ESSS還有武器接口),用於掛載4個副油箱作遠距離飛行使用。不過後來這套裝置卻很少出現了,而被一個位於機艙後部的500升附加油箱所取代。這可能是因為我國的“黑鷹”主要承擔高原作業,而早期的SSSS需要靠發動機壓氣機引氣進入副油箱加壓供油,不免會影響高原飛行性能。

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直-20由於同黑鷹一樣,也在機身側面主起落架支柱上方,預留了外掛短翼接口,因此未來也很可能加裝類似ESSS短翼的裝置,加上配套的觀瞄系統和機身附加裝甲,很容易就能變身為一種實用的武裝直升機。作戰時,直-20甚至可以充當“反坦克導彈”卡車伴隨直-10作戰,從而彌補直-10因發動機功率不足而在載彈量上存在的缺陷,並充當國產重型武直裝備前的過渡,填補陸航在戰鬥力上的空白。

微信網友 嚴威:請問為什麼有些多個螺旋槳的飛機都採用同一方向旋轉的方式以至於產生很大偏航力矩呢?對轉消除不是很好的選擇嗎?

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這個問題,我首先得先解釋下為什麼會這樣。以單引擎飛機來說,我們就可以簡單拿牛頓第三運動定理來解釋。比如從駕駛艙看去假如螺旋槳是按順時針轉動的,那麼就會有一個同樣大小的逆時針的力,使得飛機往左偏轉(當然真實情況要比這複雜得多,比如螺旋槳還會產生進動效應和滑流,這裡僅作簡化處理)。為了抵消這些扭轉力,飛機在設計時發動機通常會有安裝角(比如右旋就會向右偏轉3~4度),另外還會給方向舵垂直安定面一個向右或者向左的偏角進行配平。

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後來出於簡化飛機設計難度的考量,有飛機設計師就研究出了同軸反轉螺旋槳,這種螺旋槳的原理是通過兩組反向旋轉的葉片,將扭矩相互抵消掉。此外由於還能消除葉尖的空氣渦流,同軸反轉螺旋槳的效率也要更高一點。不過,同軸反轉螺旋槳也還是有不少缺點的,比如運轉時產生的噪音太大(圖-95好像就是因此成為了歷史上唯一一架能被聲納捕捉的轟炸機),而且還無形中增加了發動機的設計難度。

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當然除了採用同軸反轉螺旋槳外,也還是有多發螺旋槳的飛機是採用兩側螺旋槳對轉的方式來解決的,例如V-22“魚鷹”機翼兩側的兩發螺旋槳就是對轉的。不過考慮到維護成本等原因(比如對轉會影響發動機的互換),顯然利用控制面去進行配平的方法還是要更簡單點的。以雙發螺旋槳飛機為例,因為它的發動機安裝在機翼兩側,與機身重心距離較遠,配平的難度對於現代航電來說,難度基本上就很小。

微信網友詩冬:請問,最新版殲20的發動機,是不是渦扇—15?性能如何?

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殲-20計劃配套的發動機是國產的WS-15,不過早期出於穩妥起見,選擇先使用AL-31FN深度“改進型”發動機(換裝FADEC系統、推力提高、可靠性提高),以實現儘快量產。至於你提的最新版殲-20是否已換裝WS-15的問題,暫時只能很可惜地回答你,儘管殲-20已經換裝國發,但使用的卻是WS-10改進型,而非標配的WS-15(有公開資料稱殲-20最早在2017年就已經安裝WS-10改進型首飛成功)。

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至於WS-15發動機,雖然它曾在2015年發生過爆炸事故,並因此導致此後一直處於測試狀態,但目前好像已經推出了改進型,並至少完成03批發動機的製造和測試工作。網上曾有資料援引航空發動機專家江和甫同志的話稱,WS-15雖然在技術上已經接近成熟,但可能還得等到2020年甚至更晚才能裝機。而為給WS-15爭取時間,殲-20未來最大可能則是換用推力提高到14噸以上的WS-10推力增強型。

微信網友 理想:飛火推一體化控制下飛行員是不是就不用控制油門了?還有在狗鬥中是如何控制油門的?是像開車一樣拐個彎就加油提速嗎?

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在飛火推一體化控制下,戰機的飛行控制、火力控制和發動機控制等職能,在綜合航電系統下實現了深度融合和一體化控制。上面我們提到了殲-20換裝國產WS-10改進型發動機,這樣的一大好處是能夠實現飛火推一體化控制,因為飛火推一體化控制的前提之一就是發動機裝有FADEC系統。此時飛行員只需要簡單控制油門杆,之後FADEC系統便會根據油門杆的角度,數字化地計算並且精確地控制給發動機的燃料流率,給戰機提供精確的推力。

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關於你提的在狗鬥中如何控制油門的問題,這跟戰機具體所要做的戰術動作有關。比如戰機在做“J”轉彎時,整個動作中油門杆其實都是置於加力狀態的。而當戰機在做“動力筋斗”時,一旦戰機進入中等迎角的過載橫滾,並繼續保持左轉彎時,油門杆就需要從全加力拉回到最大狀態,以確保戰機不會加速得太快。

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