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刀口:一斑见豹 中国海军的四代战斗机即将横空出世

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发表于 2017-4-5 23:21:14 | 显示全部楼层 |阅读模式
  刚刚过完2017年的一季度,就在人们纷纷议论中国海军的001A航母4月份下水并为此欢欣鼓舞的时刻,一则同样来自中国海军有关部门发布的看似不起眼的一则消息悄悄的震动了全世界军工界。

  实话实说,001A航母的设计仍然是辽宁号的升级版,中国海军的视线早已经超越001A放到了目标舰--未来的大平板电磁弹射型航母上,而且传说已久的海四代也开始浮出水面,这个惊喜就太大了。以下消息充分印证了这一点。
图 想象中的超低空突防海军战斗机

  “海军发布2017年装备预研创新项目指南
  2017年04月01日 08:08:50
  来源:凤凰号 作者:战略前沿技术

  各用户:

  全军武器装备采购信息网“采购需求”栏目新增31条海军装备预研创新项目公开信息和38条涉密信息,截止对接时间为2017年4月25日。详情见海军发布2017年装备预研创新项目指南公告。

  请相关用户通过互联网查询或按照网站“服务指南->涉密查询流程”到全军武器装备采购信息网各查询点(北京、重庆、上海、沈阳、西安、深圳)进行现场查询。
海军发布2017年装备预研创新项目指南公告

  为大力推动海军装备创新发展,最大限度吸纳全社会优势力量为海军装备创新服务,现将海军装备2017年预研创新项目指南相关内容发布,有关事项说明如下:

  一、创新项目指南明确了装备预先研究发展需求和选题范围,是各单位提报项目建议书的基本依据。

  二、各单位要充分理解创新项目指南提出的研究目标和研究内容,切实在技术指标或技术应用等方面体现创新,并根据自身优势有重点地提交项目建议书,避免低水平徘徊。

  三、无保密资质等装备承制资格的单位应提前联系对口局(办)联系人,确定相关资质要求和受理范围,本次不受理单位法人代表非中国国籍或外资控股等单位提交的响应信息。

  四、严格按照《装备预先研究项目建议书》(点击文末左下角阅读原文可下载)编辑、生成、打印和提交项目建议书。

  五、创新项目网上对接时间于4月25日前截止,具体对接形式和日程安排由对口局(办)联系人电话通知,项目建议书评审时间为2017年5月上旬,时间、地点另行通知。

  六、请严格按国家和军队规定做好保密工作,务必控制知密范围,严防失泄密。
  海军创新-30204021103

  航空发动机耐高温耐腐蚀隐身涂层材料技术

  研究目标:通过开展耐高温耐腐蚀雷达吸波涂层和耐高温防积碳耐腐蚀红外低发射率涂层技术研究,突破耐高温耐腐蚀隐身材料电设计、热匹配性控制及制备工艺等关键技术,为提高新一代海军航空发动机隐身性能奠定技术基础。

  研究方向:耐高温耐腐蚀雷达吸波涂层设计及制备技术;耐高温防积碳耐腐蚀红外低发射率涂层技术技术指标:

  (1)耐高温雷达吸波涂层:厚度≤1.0mm;吸波性能:≤-1dB@1GHz,≤-2dB@4GHz,≤-6dB@8~18GHz;附着力:≥10MPa;耐温性:300℃连续工作100h,涂层外观良好,无起泡脱落开裂等现象,高温吸波性能降低幅度小于15%;耐环境性能满足海洋环境使用要求。

  (2)耐高温防积碳红外低发射率涂层:厚度≤80μm;双疏表面:与水的接触角≥90°,与油的接触角≥90°;涂层红外发射率≤0.5@3~5μm;耐温性(1000℃×100h):外观基本无变化、发射率变化不大于10%;耐环境性能满足海洋使用环境要求。 进度要求:2017-2020。 成果形式:研究报告、技术方案、涂层样品,技术成熟度达到4级。 联系人:卜振鹏,15800733196。”
  看完这则消息,特别是这31项中国海军装备2017年预研创新项目中的这则有关发动机的消息,真正懂行的人才大开眼界,惊讶不已,赞叹不已。

  不过也有朋友叹道:这么说,J20的涂层材料还没解决?

  著名网络评论家相山览胜解析到:这是预研项目,又是海军航空的项目,在防腐蚀方面要求更高。根据中国军工“生产一代、研制一代,预研一代”的套路,歼20已经服役,属生产一代,这个预研的涂层材料要求要比歼20高一代以上。

  这是非常中肯的分析和解析,笔者想进一步探索一下其中的奥秘。

  首先,可以肯定的说歼二十不是中国海军需要的未来的四代战斗机,当然对发动机的要求也与歼二十的发动机有很大的不同,这是明摆着的。海战因为没有陆地的遮蔽物,一般是低空和超低空突防,将来中国海军的隐身战斗机也一样,发动机在高盐、高湿、高温的情况下对海军专用的战斗机的发动机要求必然也不一样。

  所以歼二十的发动机怎么能照搬到海上呢?!中国海军新一代战斗机的发动机将长期在海上使用,比如长期作为航母的载机在海上执行任务,接受考验的海洋特点的环境也不一样,应该说要恶劣的多,这就需要另外设计,这是科学,当然要再研发。

  低空和超低空突防仍然是未来海战的主要模式

  另外,很少有人知道,飞豹战机是世界上迄今为止唯一的一款专用的海军攻击机。飞豹的设计初衷,就是根据当时我军海上制空能力较弱,不得不采取低空和超低空突防而设计的专用战斗轰炸机,也是当时和现在世界上唯一一款特别考虑了低空和超低空超音速飞行的战斗轰炸机。

  截止目前,飞豹仍然在慢速生产,并且还发展了升级版的歼轰七甲\乙,显示了强大的生命力。而同期的歼七、歼八II已经逐渐的淡出海空军装备系列。目前正在投入批量生产的歼十六,是一款中高空作战的战斗轰炸机,低空和超低空还完全不能替代飞豹,这也是飞豹为什么能长期存在的道理。

  不少军迷心里都有一个迷惑,就是为什么中国在引进苏30MKK2和研发歼十六以及目前歼十一B都已经进入海军航空兵的情况下,飞豹仍然有她的位置,还在生产和升级提高,就是因为飞豹独特的低空和超低空的优势无可替代。

  可以预期的是假设飞豹最终停止生产,那就说明她的位置已经有了替代者,这就是中国的四代海军用战斗机和战斗轰炸机,中国的四代海军战斗机不可能是歼二十改改那么简单,也不会是鹘鹰加大一圈就拿来上航母可以解决的。

  中国海军的四代战斗机必然是一种必须符合海上遂行作战任务需求的新型战斗机和战斗轰炸机。就像美国空军拥有了F15,而美国海军选择研发了F14,美国空军选择了F16,美国海军选择了F18甚至继续发展了机身加大的F/A-18E/F超级大黄蜂那样。
图上的飞豹正在进行低空飞行

  所以,将来中国的新一代海军专用隐身战斗机或者战斗轰炸机必然要突出低空和超低空突防,因此,在发动机的研制上就必然要考虑低空和超低空作战时,高温、高湿和稠密大气层的摩擦系数对发动机的影响,所以中国海军的四代战斗机的发动机应该是完全不同于已有的四代战斗机的新型战斗机的发动机,并且与歼二十发动机还有很大不同。

  严格的说,歼二十是一款中国空军的战斗机,并不适合中国海军将来的战斗机,这是科学的判断。

  目前已经在辽宁号上执行任务的歼十五仍然使用了俄罗斯进口的AL31发动机,就是海军专用太行发动机没有完全研制完成的无奈之举,之后不久太行发动机开始装上新一批歼十五上,这种发动机被称为“海太行”,可见海军用的同一型发动机也要适合海上环境不得不进行大幅度的适应性研制和开发。

  简单说,战斗机在高空超过3倍音速飞行时,气动加热效应会使机翼机身的温度接近300度,但是,战斗机在低空和超低空以超音速飞行这种气动加热效应将更大,如果达到1.5倍音速机翼和机身的温度就会达到300度,可见高空和低空、超低空飞行,气动加热的完全不同,这主要是受空气稠密度的影响,与空气的摩擦系数不一样所致。

  飞豹可以在低空和超低空以超音速飞行,但是也只能勉强以1.1马赫(音速)飞行,而且已经不能再大,即便如此飞豹在世界战斗机界这也是出类拔萃的性能了。这里要说明的是,飞豹为了能在低空和超低空以超音速飞行,采用了大角度的机翼后掠角,而机身特别设计成了气动效果极佳的纺锤形。

  有一种说法,当初设计飞豹(歼轰七)时,海军特别强调了低空和超低空突防,没有特别强调制空作战和高机动性,以至于中国空军一开始就没有打算采购飞豹歼轰七。

  从后来的事实看,飞豹也的确不是一款制空战斗机,但是却是一款优异的低空和超低空突防的战斗轰炸机。飞豹依靠这优异的低空和超低空性能,“一招鲜吃遍天”,一直在中国海空军的序列里占有自己应有的位置。
图 注意看飞豹的超低空飞行状态
图上目测飞豹现在飞行的高度不超过100米,属于低空
图 挂载鹰击91超音速巡航导弹的飞豹

  那么,将来中国的海军专用四代战斗机或者战斗轰炸机,设计上考虑的是以1.5马赫超音速巡航飞行,对机翼、机身的设计要求将完全不同于歼二十,要比歼二十的设计还要复杂和艰难的多。

  那么对未来中国海军战斗机的发动机的要求就更加复杂和严格了,这才是这次中国海军装备2017年预研创新项目指南涉及发动机的性能指标具体要求的目的。我们不妨再回顾这些指标,加深印象和找出这些性能指标之间的有机联系。
  “航空发动机耐高温耐腐蚀隐身涂层材料技术

  研究目标:通过开展耐高温耐腐蚀雷达吸波涂层和耐高温防积碳耐腐蚀红外低发射率涂层技术研究,突破耐高温耐腐蚀隐身材料电设计、热匹配性控制及制备工艺等关键技术,为提高新一代海军航空发动机隐身性能奠定技术基础。

  研究方向:耐高温耐腐蚀雷达吸波涂层设计及制备技术;耐高温防积碳耐腐蚀红外低发射率涂层技术技术指标:

  (1)耐高温雷达吸波涂层:厚度≤1.0mm;吸波性能:≤-1dB@1GHz,≤-2dB@4GHz,≤-6dB@8~18GHz;附着力:≥10MPa;耐温性:300℃连续工作100h,涂层外观良好,无起泡脱落开裂等现象,高温吸波性能降低幅度小于15%;耐环境性能满足海洋环境使用要求。

  (2)耐高温防积碳红外低发射率涂层:厚度≤80μm;双疏表面:与水的接触角≥90°,与油的接触角≥90°;涂层红外发射率≤0.5@3~5μm;耐温性(1000℃×100h):外观基本无变化、发射率变化不大于10%;耐环境性能满足海洋使用环境要求。 进度要求:2017-2020。 成果形式:研究报告、技术方案、涂层样品,技术成熟度达到4级。 ”
  海飞丝、海四代、中国海军新型舰载固定翼战斗机

  中国是世界上第二个同时研发两种四代战斗机的国家,这说明了我们的能力,这个能力包括完整的国家工业体系、世界第一制造业大国的制造能力还有现代飞机的设计手段。我们有能力同时设计两款四代战斗机,当然也有能力再设计第三款甚至第四款。

  单就四代战斗机的气动外形设计和四代战斗机的航电设计我们已经没有任何困难,但是,任何一款四代战斗机都要有一款与其相适应的优异的发动机,从上面的介绍我们也能一斑见豹,从先进发动机上一窥新型海军战斗机的大致轮廓。

  新型海军四代战斗机必将是一款在飞行包线上涵盖低、中、高空优异性能的战斗机,不但是一款优异的制空战斗机,还是一款有优异隐身性能和低空、超低空突防能力的战斗机。将来的海战因为地球曲率的影响,再好的战斗机仍然需要利用低空和超低空形成的雷达探测死角进行有效的突防,这对发动机提出了比现在的几型四代机F22、歼二十、鹘鹰、F35、T50的发动机更高更严酷的要求。
  但是,正像战斗机设计大师杨伟院士所说,“我们讲给未来的一直有个梦想,希望对手根据我们的装备来调整他们装备的发展目标,而不是我们根据别人的装备来调整我们的发展目标。如果那一天到来,就更值得自豪了。”

  杨伟说,中国航空人要想成为天空规则的制定者,唯有凭借原始创新和颠覆性创新。

  天空规则的制定者!这就是我们的目标!

  我们完全有理由相信,中国海军的四代战斗机和她的发动机一定会实现杨伟院士的预期和预判,成为世界战斗机新的标杆。
  本文虽然不能给即将到来的中国新型海军舰载机描绘出一个清晰的轮廓,但是新型战斗机大致的轮廓已经逐渐的浮现在我们眼前,中国新型海军舰载机横空出世的这一天终将到来!

  时间:进度要求:2017-2020(摘自报道原文)

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