作为经历了18年磨砺终于成军的歼10,无疑寄托了国人对中国航空的期望。因而,自2006年一经中央台正式披露,便引起了国内极大的关注。一时间,关于歼10的数据推测、性能分析、改装潜力等的文章铺天盖地而来,在个人的印象中,还没有那种国产武器的正式亮相能得到如此的关注。作者不才,在这里也对歼10的舰载型改进作一次浅析。
在这里并不想对歼10的性能、气动特性、地位等作描述,这里首先要说的是作为中轻型的歼10在舰载型的改进中会遇到的问题。
歼10在舰载型的改进中,明显会遇到以下问题。(1)、前起落架和进气道结构强度问题(2)、前起落架及进气道加强带来的增重和后机身的重量配平问题(3)、尾钩的布置问题(4)、机体增重后气动性能的变化问题(5)、发动机问题(6)、航程及载筹问题。
首先是起落架和进气道问题。与陆基飞机不同,舰载机的起飞和降落都要承受巨大的冲击。尤其是降落时,飞机要在很短的时间内迅速减速停止,因而前后起落架几乎要同时着舰,承受5—7米/秒的垂直速度的冲击,这是陆基飞机所不能比拟的。与其他国家现有的舰载机的前起落架相比,歼10的前起落架显然过于单薄,因而必须得到加强。
歼10的前起落架的强度问题不单是起落架自身的问题,更涉及进气道的结构强度。歼10采用的机腹进气的方式不适合作为舰载机。机腹进气的布局为了避免起落架杂物进入进气道,一半把起落架安排到进气道的下方,这样也造成了前进气道强度不足,飞机本身比较脆弱。美国的F-16舰载型败于F-18,进气道强度不足是一个重要的原因。为了满足超音速飞行性能,歼10采用了重量大,结构复杂的可调式进气道,强度问题更加突出,所以不得不在机身和前进气道之间加装了6根加强筋用于加固。若改为舰载机,前机身只会更加脆弱。
因此,在关于前起落架和进气道问题上,出现了这样一个现象:为了承受起飞、降落的巨大冲击载荷,必须加强前起落架,这样又导致了进气道强度更加不足,于是又得加强进气道。但是无论对进气道还是起落架进行加强,都要付出重量的代价。参考F-18和苏-33的舰载型的改进上,估计歼10前机身增重要超过300千克,而且体积也要增大不少。当然,考虑到重量更轻、强度更大的新型复合材料的使用,增重问题会减小,但不会减小到可以忽略不计的程度。
并不仅仅是前机身的问题,在前机身为了强度而增重时,必须考虑后机身的配平问题。前机身重量的增加必然会引起飞机重心的变化,对于飞机的气动性能会产生不可估量的影响。尤其是歼10这样的体积小巧、布局紧凑的中轻型飞机,必然会对飞机重心的变化及其敏感。以前我国的歼7Ⅲ型战机为了配平前机身重量的增加,在后部增加了100千克的死重进行配重,飞行性能有了不小的下降。歼10舰载型号的配平问题恐怕会更严重,对飞行性能的影响不可低估。
还有一个问题是尾钩的布置问题。歼10舰载型恐怕不会具备垂直降落的能力,因此在着舰时必然会使用阻拦索进行减速降落。但是歼10的着舰钩要布置在哪里?现有的F-18和苏-33都是双发,后机身宽度大而且发动机之间的间隔足以容纳尾钩,所以尾钩的布置不是问题。但歼10是单发战机,机身宽度小,而且布局紧凑,机身下的空间有限,尾钩的布置问题就显现出来了。尾钩的布置不仅仅是找个位置按上了事,而且要考虑尾钩的长度、重量、安装位置、对飞机结构强度的影响以及降落时飞机的俯仰角、对尾钩打开的时机和对飞行性能的影响等一系列的综合问题。
加强起落架、进气道、增加后机身配平重量、增加尾钩及其连接动作机构等一系列的必要改进后,歼10的重量会有不小的增加。苏-27改为苏-33后,对于结构的加强以及加装鸭翼和折叠机翼等改装,使其空重增加了2吨。歼10比苏-27小一号,但在改装中遇到的问题都会是一样的,为此,歼10增重估计在600千克左右。机体增重后,飞行性能无疑会有不小的下降,作战能力将值得怀疑。以美国的F-16为例。由A型的空优战机到C型的多用途型,F-16增重了2000千克,尽管由于发动机的推力大幅度上升,C型的推重比基本赶上了A型,但F-16C的格斗能力却不及A型。另外,歼10的重量增加相对应,飞机的飞行控制系统也必须进行修改。
歼10增重后,要保持其空战能力不下降太大,必须换装推推力更大的发动机。而且考虑到上舰的要求及歼10单发的布局,飞机的发动机必须要有更大的推力、更高的可靠性和可维护性。以现在的AL-31F发动机是难以做到的。AL-31F虽然有工作稳定、抗粗暴操作能力好、响应时间短等优点,但与西方发达国家的发动机相比,其油耗率高、推重比小、使用寿命短和可靠性低等问题仍然较为突出。而且相当于增重后的歼10,推力仍嫌不足。
在国产的大推力涡扇发动机中,WS-6虽然推力大(13300公斤以上),但油耗率高、推重比小(约为6)、而且可靠性差,早已经下马,所以难以指望;WS-9虽然装备了“飞豹”,但推力更小,而且推重比也更低,也不能使用。目前能指望的只有WS-10和WS-10A,但其始终云里雾里,只能让人遐想。
与原歼10相比,舰载型的重量更大,而且机内空间却缩小了(起落架的加强无疑回使其体积增大,进一步挤占了机内空间,而且尾钩及其相应的动作机构也会积压机内空间)。这对于机内燃油的搭载量是不利的。从视频上看,歼10经常带3个副油箱起飞,这说明其机内燃油并不是很充足,载油系数不是很高,而且这时只能携带4枚空空导弹执行基本的防空巡逻任务。改进后,载油量进一步减少,无疑对其航程、载弹量都有影响,对其作战是不利的。
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