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上期发出后,夜粥档的单日评论数再创新高,看来大家还是希望把歼35的问题搞得更清楚一些。堂主就各位朋友在评论区的看法,再捋一捋,核对数据核得头痛,今天就只能一题了,以后再补上吧。

一、航程与作战半径

评价一架战斗机的设计水平,航程方面主要就是看内油航程。如何在一架战斗机机体内塞下足够多油料,并让机体结构强度能够承受,同时体型、外形要尽可能降低飞机的飞行阻力,非常考验设计师的功力。

对于航程的界定,苏美中的军标基本一致,以最大军推滑跑、爬升,爬升至10000-12000米的最佳巡航高度,以0.8马赫左右的最佳巡航速度飞行。降落时则有些区别,中美的军标是要求留出20分钟的下滑、绕场飞行时间,以及5%初始油量的余油;苏联则是4分钟的绕场飞行时间,以及7%的余油;两者区别是,苏联军标大约占了300公里左右的航程便宜。

这也是为什么苏27在试飞时明明飞出了4000公里的航程,但一般认为苏27SK的最大航程(苏27SK内油9.4吨,不带副油箱,这个就是它的内油航程)在3600公里左右。

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图:苏27战斗机在同代战斗机中有着超群的载油系数,所以苏霍伊设计局甚至不为它安排副油箱。

第四代战斗机因为不隐身,不需要考虑纯内油作战,所以除了补出来的苏27外,其它同代飞机的内油航程都不远。

例如:

F-16A为2300公里左右,F-16C由于增重、仅为1900公里左右;

F-18A为2003公里,F-18E为2345公里;

F-15A为2100公里,F-15C(无保型油箱)为2300公里;

幻影2000为1600公里;

歼10A为1650公里;

枭龙为1800公里(枭龙3增重,不过内油也增加);

米格29A为1250公里,米格29M为1850公里;

阵风为2300公里;

可以发现,初代石榴姐不愧是战斗机黑手党调教出来的机动头牌,起飞重量偏小的中型机就可以把内油航程干到2300公里,大于双发中型机F-18A、以及双发重型机F-15A。而轻型机的枭龙,内油航程也大于歼10A,原因押后再说。

而到了第五代隐身战斗机,实际上业内认为F-22A的内油航程就有2700公里左右,大于除苏27家族以外的任何四代、四代半飞机。只是内容快餐时代,一些喜欢抖机灵的军迷把F-22踩成米格29这样的机场保卫者而已。

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图:实际上F-22A的内油航程不算小了。美军当年的规划问题并不大,它们只是想不到后来会有歼20横空出世。这其实也正常,F-22的首飞时间比歼10还要早一年啊。

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图:洛马为了弥补F-22的航程不足,今年终于推出隐身版副油箱,但估计对RCS还是有很大影响。

至于作战半径,那就复杂了,有各种不同的任务的数字;一般简单比较时,多使用的是空中优势(高-中-高)任务的数据。简要地说,就是以最大军推滑行、爬升,高空巡航,进入5000米中空作战机动,战后高空巡航返航。具体规定非常详细,大家可以看图表。

战斗机适用的标准,除了空中优势,还有截击、战斗巡逻、空中封锁、对面攻击、战术侦察等等;各种任务,还有根据任务剖面不同而划分的子分类。

不同任务,相同任务不同剖面,以及不同的挂载重量、挂载物,这些使得讨论、对比战斗机的作战半径需要非常小心谨慎,不能看着数字就怼上去。

当然五代机会简单一些,因为现在的隐身战斗机出门作战时,一般不带副油箱或保型油箱。

另外有一个一般规律是,作战半径对重型机有利,因为在相同挂载物条件下,重型机阻力增加的比例较小。

综上,由于现在可查的数据太少,一般也只能简单推测F-35A/C的空中优势(高-中-高)任务作战半径约1400公里,F-22A、歼35的应该约为1200公里,歼20的押后再表。

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图:国军标对于空中优势(高-中-高)任务的定义。

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图:国军标对各种飞行任务的分类。

二、升阻比与战斗机的气动布局、体型

很多朋友在讨论升阻比时,往往仅联系战斗机的翼型,却忽略了体型,这是不对的。

因为战斗机飞行时,即便是巡航时,也带有一定的攻角,除了主机翼、水平尾翼、鸭翼贡献大部分升力外,机身也提供了小部分升力。

阻力则需要更加仔细考虑,飞行阻力由3部分构成:

1、诱导阻力

这是为了产生升力而付出的必然代价。机翼上下表面压力差导致翼尖产生涡流,对飞机形成拖拽。

诱导阻力有3个特点,1、与升力系数平方成正比;2、与飞行速度平方成反比;3、与展弦比成反比。

2、寄生阻力

这与升力无关,纯粹是飞机在空气中“穿行”产生的阻力,也称为零升阻力。

寄生阻力包括,1、摩擦阻力: 空气粘在飞机表面产生的摩擦力。2、压差阻力(形状阻力): 飞机迎风面的高压和背风面的低压之差,外挂架、导弹、副油箱会极大地增加这一阻力。3、干扰阻力: 机身与机翼连接处、挂架与弹药之间气流相互干扰产生的额外阻力。

3、激波阻力

当飞行速度接近或超过音速时,空气被剧烈压缩,在飞机前缘形成激波。

一般来说,战斗机以干净构型在高空以经济航速巡航时,诱导阻力与寄生阻力大约各占50%。

这即是说,在讨论亚音速巡航升阻比时,不仅要看飞机的气动布局、翼型,飞机的体型、整体外形也是需要重点关注的。

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图:阵风的发动机技术比较落后,它凭什么做到内油航程2300公里?优秀的气动、以及整体外形设计,那句名言怎么说来着?好飞机一定是好看的飞机。

上期评论中,有朋友说F-35的最大升阻比达到15,战斗机中最高,本堂估计不对,这应该只是众多仿真研究中的某一家之言。

F-35尽管采用与F-16差不多的较小后掠角梯形翼,诱导阻力确实较小;但它过于粗壮的体型,让它的寄生阻力肯定小不了,所以它的最大升阻比估计就跟F-18、F-15差不多,应该仅有10出头—— 即其它研究的观点。

而按照中航工业的《飞机设计手册》估计,在11000米高空、以0.8马赫巡航时,苏27的升阻比接近13,而F-15A资料值只有10.8左右(估算值为11.2左右),F-22A和F-16A升阻比资料值、估算值都在11.4上下,F-18升阻比则只有10.7。

这些与通常印象是相符的,苏27经历过推倒重来,强调升力体技术应用,加上主翼采用后掠翼,所有有着最好的亚音速巡航升阻比。

俄罗斯的五代机苏57被网友们戏称为被拍扁的苏27,估计就是因为苏霍伊设计局希望尽力保持苏27原有的优势。

F-16A以常规布局强调空战格斗,所以它在四代机有仅次于苏27的最大升阻比。

F-22、歼20、歼35的亚音速巡航最大升阻比估计在11左右也比较合理,它们的气动更先进,但毕竟拥有内部弹舱、以及强调内油,体型相对较大。

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图:这可以代表国内行业的基本看法了。

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图:苏57——拍扁的苏27。实际上阵风、F-22、歼20、歼35其实都扁,多利用升力体的好处。

F-35则因为三军通用考虑,机身长度较小;以及要求挂载2000磅级炸弹;过于肥硕的机身影响了它的亚音速巡航升阻比表现。

另外一个侧面印证是,F-35尽管有比F-16C更大的推重比,但它的亚音速加速能力也仅略逊于F-16。这些可以推测F-35的升阻比更接近于F-18的10出头,航程是依靠大载油系数、较大涵道比发动机实现的。

有弊必有利,体型带来阻力大的问题,但也有很大的好处,除了可以携带2000磅级炸弹外,F-35A的载油系数高达36.9%,而苏27SK也仅为36%,F-22A一般估计约为30%。

而前面提到歼10的内油航程不如枭龙,主要也是因为大机头付出了多大的阻力代价,但好处大家在印巴57空战中都看到了。

歼35缺乏空重数据,但乐观估计其载油系数跟F-22差不多。

歼20也没有数据,但按它的机身长度和体型,估计也是载油系数一个超越苏27的怪物,它在亚音速巡航升阻比略逊于苏27的条件下,以大内油实现接近4000公里的内油航程是可能的。

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图:F-35A这体型,它的升阻比怎么可能超过苏27嘛,这水桶造型去夜总会也没人点的。

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图:F-35与歼35的近似角度

三、中型机与重型机

按官宣,接近30吨的最大起飞重量,现阶段的歼35只能算偏重的中型机,F-35也是如此;真正的五代重型只能是F-22、歼20、苏57。

F-35一开始就放弃超音速巡航,现阶段采用国产版RD-93的歼35估计也很难实现超音速巡航;真正的超巡选手只有F-22、歼20、苏57。

假设本堂的推测基本接近实情,歼35内油航程2800公里,歼20为4000公里。大家别小看这个1200公里的差距,飞机在1万米高空以0.8马赫巡航,这就是1.5小时的滞空时间差距。

对于航母舰载战斗机来说,舰队防空任务,一般是要求在距离航母200海里外的CAP站位巡航1.5-2小时,重型机比中型机就有接近2倍的优势。

另外,第五代战斗机高空亚音速巡航时使用的推力一般为军推(同等大气条件)的约40%;而以军推进行超巡时,比油耗大约比亚巡高出约25%,但速度为亚巡的2倍。

也就是说,超巡的五代机以同样的油量,大约能实现亚巡的50%-60%的航程;同样航程,则时间节省一半,这是五代机相对四代机的主要优势。

也就是说,如果是歼20上舰,它进行超音速截击时,能够将拦截点外推至更远的距离,这在对抗美军轰炸机与LRASM反舰导弹组合时,可以让我们的航母编队更从容。

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图:歼20A战斗机

当然,歼35以后用上新中推,估计也能超音速巡航,不过超音速截击距离比起歼20要大打折扣。

在评论里,有朋友认为歼35不能压制F-35,其实等block2版本用上新中推后,为什么不能呢?更大的推力,更好的气动外形,空战肯定有优势啊。

这对于歼35来说,虽然是未来时,但F-35减肥是不可能的了,不是这个道理?

但歼35没办法内挂2000磅级炸弹、以及反舰导弹;我航母舰载机要追平F-35的对地打击能力,那得等歼15的后继机了,估计得再等10-15年。

最后,认为舰载歼35航程比空军版歼35A缩水,本堂也觉得缺乏根据。因为比照F-35A与F-35C的区别,F-35C为了着舰加大了机翼,同时也带来了载油量加大的好处,从8.2吨增加至8.9吨。航程两者是差不多的,F-35C比F-35A差的其实空战机动性。

最后,还是那句话,大家要释怀,客观看问题,平和地讨论。(作者:原讲武堂堂主,今夜粥档摊主)

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图:F-35C的机翼要比F-35A的大一圈,这意味着更大的内油。