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引进俄雅克-141技术对中国海空军的重大战略意义

王朝家有宠物·作者佚名  2007-11-10
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中国曾与俄罗斯的航空工业部门谈判,就引进雅克141战斗机的相关技术展开谈判。尚不清楚双方合作开发还是中方仅仅购买技术,俄方相关人士也不愿就此问题发表评论,但表示中方对此项目很感兴趣。

目前世界上研制垂直起落战斗机有美国,英国,法国,还有前苏联。其中真正装备部队的垂直/短距飞机只有英国的鹞式和苏联的雅克38。装备数量最多的是英国的鹞式,美国也购买了不少装备其海军陆战队用于近距支援作战。美军现在发展的F35战斗机,F35"家族"共有三种型号,F35A,F35B和F35C,它们分享70%-90%的原件.被其称为三军(海军,空军,海军陆战队)通用型飞机,机体结构基本相同,达到一定通用,简化后勤保障难度。其先进的设计思想,就像当初研制枪族一样,达到简化型号和降低成本的目的。F35的先进设计思想值得我国借鉴。现在就垂直战斗机发展和在未来战斗中的作用简单作以讨论,给我军飞机研制作以参考。

世界上最早的实用垂直起落战斗机是英国BAE公司(英国宇航公司)的鹞是世界上第一种实用的可以垂直起落、快速平飞、空中悬停和倒退飞行的战斗机。该机由英国霍克·西德尼航空公司研制,经长时间研制后1966年8月31日首飞。

其实鹞式飞机之所以能垂直起落,关键是其设计独特、性能优秀的英国罗·罗公司的“飞马”发动机,(二战以后虽然英国航空工业一直处于萎缩状态,但是英国人始终不肯放弃发动机独立研发,唉这对中国航空工业真是教育意义)。当飞机垂直起飞时,飞马发动机前后四个喷管转到垂直向下的位置,在喷气反作用力的作用下产生向上的推力,使飞机垂直上升;短距起飞时,喷管水平向后产生向前的推力,使飞机滑行加速,然后喷管迅速向下旋转60度,再借助机头甲烷喷嘴的作用,使飞机路离地面起飞;此外,四个喷管还可以从向下的垂直位置再向前偏转8度,这时如果是在地面着陆滑行就可以产生反推力刹车,而如果是在空中飞行就可以使飞机倒退飞行了。机上多个甲烷喷口共同控制和调整飞机的姿态,实现在垂直起落和悬停时对飞机的操纵。

在1982年4月的英阿马岛战争中,英国的海鹞曾发挥过很重要的作用,使用AIM-9“响尾蛇”近距空空导弹击落了多架阿根廷幻影III战斗机和其他攻击飞机。鹞式各型都可装备各种空对空、空对地(舰)导弹,各种炸弹及火箭发射器等武器装备。

北航的鹞式飞机

美国的洛克西德·马丁公司研制F35时,之前叫X-35时并无过多的垂直起落战斗机研制经验,为了和波音公司X-32竞争可以说全球寻找相关技术。英国由于研制了鹞式战斗机,都是冷战结束,后续机型没有继续开发,其设计思想难以满足超音速飞行需要。后来去俄罗斯与了解到俄罗斯雅克设计局的雅克141有超音速飞行的潜力,重金购买了,其相关图纸和资料包括飞行试验数据。(唉俄罗斯也到了卖家底的地步)后来听说俄罗斯后悔了这个交易,这是后话了。

F-35样机可以看到中部风扇进气风扇

之后,X-35进度加快,其原型机基本上就是雅克141的结构,加上F-22外壳。但是明眼人一看,简直是雅克141的翻版,俄罗斯的力学设计就是扎实,后来X-35渐入佳境一举打败了波音的X-32拿到历史上金额最大的军火订单。美国X-35发动机(垂直起落型)

X-35在发展初期,也参考雅克141的中部升力发动机,虽然这种独立发动设计从原理上看很不错,但是从成本上看难以承受。主要是独立升力发动机寿命比较短,转而设计了一个升力风扇。

雅克-141(又称雅克-41)是一种用于中小型航空母舰上使用的舰载超音速垂直-短距起落(V/STOL)战斗机,主要执行舰队防空任务,也可用于近距空中支援、近距格斗和攻击海上或地面目标。它以前苏联研制垂直-短距起落飞机(如雅克-38)的经验为基础,于1975年开始设计,1989年开始飞行试验工作,到1991年中已试飞近200余小时,按原计划该机研制工作将在1995年左右全部结束。1991年一架原型机试飞时坠毁,该项计划中止。

雅克141原型机

雅克-141安装了喷口可转向的升力发动机和推力发动机,以大推力、高推重比发动机保证超音速性能,用升力发动机保证其垂直起降性能。尽管该机多数采用了现有战斗机上较成熟的技术,但在性能水平和作战效能方面与雅克-38相比有很大提高。最大飞行速度达1800公里/小时,实用升限比雅克-38高3000米,短距起飞时最大起飞重量比雅克-38大8吨左右。为了提高飞行性能和减轻飞行重量,广泛采用了铝-锂合金和复合材料,其中复合材料占结构重量的26%。

雅克-141打破了垂直-短距起落飞机的多项世界纪录,其中包括:有效载重1000千克时爬升到12000米时间为116.2秒;有效载重2000千克时相应的爬升时间为130.5秒;从高度3000米到8000米,爬升速度为250米/秒。目前该设计局计划使雅克-141能成为一种岸基防空和对地攻击机。

座舱一名驾驶员,驾驶舱内装有简单的仪表,舱内左侧设有偏航操纵杆,用于进行垂直/短距起落操纵及对两台升力发动机的操纵。驾驶杆上设有一个按钮,控制主发动机喷口的偏转。装有K-36零-零弹射座椅,可由飞行员控制弹射,也可自动弹射。在飞机俯仰角度超过规定值以及横滚速率超过限制值时可自动弹射。机载设备装有先进的机载设备,一部与米格-29性能类似的多功能脉冲多普勒雷达,火控系统可与其它各类武器兼容。

武器一门30毫米机炮,翼下有4个挂架,最大载弹量2600千克,可挂载AA-10中距空-空导弹和AA-11、AA-8近距空-空导弹。

最大起飞重量(短距起飞)19500千克

(垂直起飞)13675千克

最大外挂载荷2600千克

性能数据

最大平飞速度M1.7

实用升限15000米

垂直起飞航程(内部燃油)1400公里

短距起飞航程(带外挂油箱)2100公里

从以上数据分析,雅克141的设计思想是相当成熟的,美国F35又对其加以改进,成为通用型战斗机。我觉得雅克141的技术的确值得我们借鉴,引进雅克141技术这对我国的发动机技术,材料科学技术,空气动力学技术,发动机控制技术都有很大的提高。

从苏-27的引进虽然极大提高了我空军战斗力,但是我知道的仿制的歼—11时要改进难度不下,主要还是缺乏飞机完整的飞行试验数据,例如如果安装国产设备和武器其重心改变对飞行品质的影响等都是未知数。而且老毛子给中国图纸都是平面图纸,为了改进飞机结构等还要重新自己建立虚拟数字飞机,这方面老毛子远不如西方飞机设计水平。美国和欧洲在航空设计方面普遍使用计算机辅助设计技术,在设计阶段就对飞机结构举行优化,而且飞机改进也相对容易。当然这方面也有设计思想方面的差别,原苏联设计的飞机要求露天存放,所以也造成结构偏重的原因。

随着我国近年航空设计能力提高,发动机技术和材料科学技术(主要是炭纤维复合材料技术)取得突破,我相信能引进这种飞机技术,对我国航空工业跨越式发展和海空军都具有重大意义。

关于通用型战斗机设计,我们应该跟踪世界先进水平,尽早开展相关技术的研究与储备,祝愿中国版垂直起落战斗机早日翱翔在祖国蓝天!

 
 
 
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