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米格-29综合症的问题

发布时间:2018-02-26  原作者:晨枫   点击数:

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  这是一张白纸从头设计的情况,各部分的重量精确已知,或者可以精确指定。但在根据公开数据分析的时候,详细的分类数据不易获得。不仅航电系统的精确重量的问题,还有发动机重量的计算问题。西方把附件计入,俄罗斯通常只计算裸机。这使得有意义的数据比较有困难。但主要现有作战飞机的正常起飞重量、空重和机内燃油重量是公开给出的,用空重占正常起飞重量之比的空重系数是另一个方法。空重系数可以看作机体系数、动力系数与航电部分和固定航炮部分的武器系数之和,只把燃油和外挂武器分离出去了。这是相对可靠的数据,有望从比较中得出定性结论。

  可以看出:

  1. 在同一重量级里,双发的空重代价比单发要高一点。这不是两台发动机比一台更重。如果推重比相同,在同样的推力情况下,两台发动机与一台发动机的重量是相同的。但两台发动机需要两套进气道和发动机安装结构,这才是双发空重代价的来源。

  2. 在同一技术水平下,轻型(或者中型)战斗机的空重系数比重型战斗机更高。这是因为不管飞机轻重,有些东西并不随飞机增大而同步增加,比如发动机附件、发电机、辅助发动机、液压/电液系统、供氧系统的重量,这些重量对轻型战斗机的影响大于重型战斗机。

  3. 战斗机推重比适当降低的化,可以显著降低空重系数,F-18和F-18E就是例子,米格-35相当于米格-29也是降低推重比的结果。

  4. 隐身导致空重代价,比较F-22和F-15、苏-57和苏-27就容易看到这一点。

  数据中还能读出一些有意思的东西。米格-29在正常起飞重量下满油起飞的话,只有400公斤的重量可用于飞行员、导弹、炮弹。换句话说,按照二中二近挂载的话,必须减油起飞才能控制在正常起飞重量。当然,二中二近依然满油是可以起飞的,只是超载起飞而已。但带上需要的弹药起飞了,是按照正常起飞重量还是超重,这有关系吗?有关系。正常起飞重量是设计的基准,机动性、航程、速度、升限等关键参数都是围绕正常起飞重量而设计的。为了在起飞后马上达到要求的机动性,还是需要减油起飞的。但换一个思路,只有在起飞出击到一定距离、投入战斗时才要求达到规定的机动性,那超载起飞就是很正常的事情了。

  苏-27正是这样。按照最大机内燃油起飞的话,什么武器都不带,都将大大超过正常起飞重量。但机内半油的情况下,“正常起飞重量”下还有2520公斤的飞行员与外挂武器重量的空间,这就可以携带足够的空战武器了。因此,在很多文献里,已经不用正常起飞重量的说法,而是改为作战载荷重量(loaded weight)了。对于大多数战斗机来说,这两者是相同的,但对于苏-27这样的远程战斗机来说,正常起飞重量要包括出击飞行的燃油,因此大大高于作战载荷重量。苏-57也是一样的问题。俄罗斯加油机不足,苏-27和苏-57要求远程制空,所以对设计基点的这样“修正主义”做法是合理的。

  不过,超载起飞而以作战载荷重量为设计基点只是换一个计算参照点,并不改变问题的实质,别的战斗机也可以照此办理,机内燃油系数更高的战斗机依然起点更高,航程更远。超载起飞最终还受到最大起飞重量(米格-29为18000公斤)的限制,副油箱的额外阻力也使得副油箱燃油对航程的贡献要显著低于机内燃油,这还不算占用武器挂架而减少武器挂载的问题。

  比较起来,F-15的正常起飞重量最为“正常”,按照最大机内燃油起飞的话,还有1400公斤留给飞行员、炮弹和导弹,四中二近够用了。F-22也差不多,有1510公斤。考虑到F-22时代AIM-120(约150公斤)和F-15时代的AIM-7F(约230公斤)的重量差别,六中二近甚至略有富余。但由于优秀的设计,依然有30%的燃油系数。

  米格-29的故事差不多要翻页了,但米格-29综合症不会过去。这对试图实现接近重型战斗机的空战能力的中型战斗机是很现实的问题。

  对于中国空军来说,在重型、顶级的歼-20之后,急切希望有一架成本显著降低,但性能(尤其是空战性能)相对接近的中型四代战斗机。要求具有超巡、高机动能力,强调超视距空战能力,有较大的航程。有说法空军称其为轻四,但达到隐身、超巡、大航程并擅长超视距空战的战斗机几乎不可能是轻型的,称其为轻四只是情怀而已,实际上几乎肯定是中四了。沈飞的“鹘鹰”(包括最新的2.0版)是否能满足中四要求还不清楚,但中四是否能从本质上跳出米格-29综合症,这是一个大问题。

在中国的已知型号中,“鹘鹰2.0”是最接近中四的
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歼-20无疑代表了重四
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