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歼10A大战“鹰狮”背后是中美两国鸭式战机技术的比拼

作者: 武器装备  发布:2019-11-23

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原标题:歼10A大战“鹰狮”背后是中美两国鸭式战机技术的比拼

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9月4日至21日,中泰空军“鹰击-2018”联合训练将在泰国进行。中国空军派出了数架歼-10A战斗机前往泰国乌隆基地,与泰国空军JAS-39“鹰狮”战斗机开展联合训练,并将进行模拟空战对抗。

现在中国的国产战斗机中,歼-10和歼-20都是采用了鸭式气动布局的战斗机,被军迷们誉为小鸭子和大鸭子,这一独特的气动布局也被中国人发扬光大,那么有一个问题恐怕99%的军迷都会纳闷,为什么这种气动布局叫鸭式,而不是鸡式或者鹅式呢,解答这个问题,居然要从100多年前说起。

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图片:歼-20

这是中泰两国空军第三次开展联合训练。在首次“鹰击-2015”联训中,中国空军派出的是歼-11A重型战斗机;在“鹰击-2017”联训中,中国空军则改派了歼-10A“出战”。随着双方交流加深,中泰空军联训也从两年一次改成了每年一次。

自从1903年莱特兄弟发明飞机时,就奠定了正常式气动布局在飞机中的主流地位,但是第一款出现在美国以外的飞机,却恰恰是人类历史上第一种鸭式布局飞机,这种飞机是巴西航空先驱Alberto Santos-Dumont在法国制造的,名叫14-bis型,于1906年在巴黎附近首飞成功。

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图片:14-bis,能看出来像鸭子了吧

按照中泰两国空军的历史报道,再结合网络上的传闻可以基本确认,在首次联训中,歼-11A战斗机并没有取得明显优势。这主要是因为歼-11A跟苏-27SK技术水平一致,雷达还是采用“倒卡洛伦”天线的老旧型号,航电设备已经落伍,在模拟超视距空战中落了下风。但是得益于优异的机动性,歼-11A在模拟格斗空战中还是没有给对手多少机会。总体而言,双方互有胜负。

比起莱特兄弟的飞机,14-bis外观很奇葩,飞机没有尾巴,但前部有一个箱形风筝状的控制面充当水平尾翼,这个控制面铰接在一个万向节上,能够为飞机提供偏航和俯仰控制,机头延伸出去很长,而飞行员则坐在后面的机身上,两侧有一对主翼,没错,它看起来的确很像是鸭子,比现在所有各国的鸭式布局战机都要像100倍,而英语中的鸭式布局Canard,正是从法语Canard直接引用的。

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图片:推进式发动机,注意飞行方向哦

关于“鹰击-2017”,这次联训显得非常“低调”,网络上没有多少公开信息。直到近日,一位著名军迷披露了那次联训对抗演练的结果,从超视距空战到近距格斗,歼-10A在各个科目中都取得了优胜,“首次改变了‘胜少输多’的落后状况”。

不过,在人类航空史很长一段时间内,鸭式布局飞机很少,航空工程师们没有意识到鸭式布局在机动性方面的优势。二战中,美国的寇蒂斯-莱特飞机公司曾研制一种名为XP-55的鸭式布局战机,却屡次试飞屡次失事被取消,二战中日本研制了类似的震电战斗机,也一样搞不下去。

歼-11A没有“打赢”的对手,却成了歼-10A的手下败将,这其实并不奇怪。早在当年歼-10A公开装备后不久,空军就曾在报道中暗示,在对抗训练中歼-10A多次打败了歼-11A/苏-27SK,取得了压倒性的胜利。这主要是因为歼-10A航电水平很高,态势感知能力更强,因而在超视距空战中优势明显;格斗空战中歼-11A机动性更佳,但歼-10A敏捷性更好,双方各有所长。总体来说,自然是歼-10A更胜一筹了。

图片:XP-55

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一直到上世纪60年代,军用飞机的飞控系统有了很大进步之后,鸭式布局飞机才开始普及。美国著名的3马赫战略轰炸机XB-70女武神,苏联的女武神斯基苏霍伊T-4,都是鸭式布局战机,当然将它发扬壮大的是瑞典的JA-37雷式战机。

空军开放活动中,歼-10“大战”歼-11

图片:JA-37雷

那么歼-10A与“鹰狮”相比强在哪儿呢?

而在80年代,随着电传飞控和静不安定技术普及,鸭式飞机飞控难题被解决,欧洲的三种三代半战机JAS-39鹰狮,阵风和台风,清一色全都是鸭式布局战机,鸭式布局战机通过掠过机翼上表面的涡流大幅增加升力,以此增加机动性,大迎角机动性好的特点充分发挥。

泰国空军装备的JAS-39“鹰狮”,是瑞典的得意之作,与“阵风”“台风”共同号称三代半战斗机。虽然“鹰狮”只是一架单发轻型战斗机,但其采用了中近距耦合鸭式气动布局,采用放宽静不稳定设计,气动设计和飞行控制水平相当高;而且其雷达和航电设备都采用了西方军火巨头的先进产品,再加上瑞典人拥有很强的技术原创和整合能力,使得这架战机“麻雀虽小五脏俱全”,战斗力不容小觑。

图片:阵风和台风

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中国的鸭式布局飞机也是从上世纪60年代开始摸索的,通过了几代航空工程师的努力。新中国第一种鸭式布局飞机方案是60年代末西北工业大学研制的751型抬式布局战斗机,早于70年代的歼-9后期型方案,当时中国不知道这种布局的飞机应该怎么命名,就用了一个自己创造的词语抬式命名。

所谓鸭式布局,是飞机空气动力学设计的一种。一般战斗机和民航飞机都是采用常规气动布局,即主翼在前,水平尾翼在后面。但是鸭式布局相反,主翼在后,“水平尾翼”在前面;在前面自然不能叫“尾翼”了,而是叫“前翼”。但是更多时候,由于前翼飞机长得像鸭子脚蹼,便把前翼称为“鸭翼”。

图片:751抬式布局战机风洞模型,馆藏于西工大

熟悉航空军事的军迷可能知道,虽然莱特兄弟第一架飞机就是鸭式布局的,但由于鸭式布局先天是不稳定的,研发难度很高,在几十年内都没得到推广。直到上世纪80年代计算机兴起,人类通过飞行控制计算机,即数字化电传飞控系统,才能有效“驾驭”鸭式布局,因而才开始推广采用。

当然,真正将鸭式布局飞机在中国生根开花的,莫过于611所以宋文骢院士为代表的设计师们,从歼-10入门再到歼-20升华,实现了鸭式布局在四代隐形战斗机上的实际应用,开创了中国战斗机的风格和流派。

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鸭式四杰

1980年之后,欧洲英德意西四国联合研制的EF2000“台风”、法国“阵风”、瑞典JAS-39“鹰狮”,以及中国的歼-10,都在同一时期、不约而同地采用了鸭式布局,史称“鸭式四杰”。同时期的美国,虽然没有鸭式战机服役,但是也研发了很多验证机,进行了非常深入的研究,技术储备雄厚。

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值得一提的事情就发生了。由于鸭式布局气动极为复杂,控制难度极高,飞控代码(也就是“控制律”)编写难度很大。瑞典人在“鹰狮”研制的过程中,就遭到了很大困难。1989年和1993年,先后有两架“鹰狮”原型机坠毁,原因都是电传飞控系统控制律存在缺陷。

事实上,“鹰狮”的研制得到了美国的大力支持和帮助。当“鹰狮”由于飞控代码的bug陷入困境时,美国利用自己对鸭式布局的强大技术储备,帮助瑞典人排除问题,使“鹰狮”得以完善并设计定型。从此,“鹰狮”再也没有因飞控系统缺陷而发生致命事故。从这个角度讲,“鹰狮”带有很浓厚的美国技术底蕴。

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一次降落中,诱发飞控PIO故障,导致坠毁

而中国则完全凭借自己的力量,攻克了鸭式气动布局和数字化电传飞控系统的难关,歼-10从首飞、服役到现在二十年过去了,从来都没有因为飞控问题发生致命事故。再到后来歼-20横空出世,鸭式布局在中国人手里达到了现有技术条件下的世界顶峰。

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除了战机技术上跟美国有关,泰国空军的编制形式、战术作风都完全师承美国,是东南亚地区的一支西方化劲旅。因此,除了气动和控制技术的对比,“鹰狮”和歼-10A之间的模拟对抗,还能够让中国空军进一步接触到美式训练风格的套路。这也是继中巴“雄鹰”联训之后,又一项重要的国际军事交流合作了。(文/妹子杨)返回搜狐,查看更多

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