-
晨楓:米格29綜合癥
關鍵字:戰斗機的重量分配
正常起飛重量是綱,綱舉目張。正常起飛重量包括機內燃油、典型任務所需的機載武器和飛行員的重量。戰斗機設計中,常用所謂的“橡皮飛機”方法。飛機重量的主要構成有機體、發動機、機內燃油、武器和電子系統,各自占正常起飛重量的比例決定了飛機的性能,具體重量是可以按照具體需要而放大縮小,但任何一個主要構成的實際重量確定后,就可以確定正常起飛重量,并確定發動機的推力要求,其他主要構成的實際重量也可以根據比例反推出來。
在工程分析、比較的時候,無量綱的特征參數常常更加有用,這避免了具體過程、系統之間難以直接比較的問題。比如說,消費中的效費比,投資中的回報率,機翼氣動性能用升阻比而不是升力,發動機性能用推重比而不是推力,這些都是無量綱的。上述“各自占正常起飛重量的比例”也是無量綱的特征系數。
機體材料、制造和結構設計方法都有減重的效果,但對機體的要求也在與時俱進。從更高的壽命、更大的抗過載能力到隱身所要求的機內武器艙,都有增重趨勢。最后平衡下來,機體結構占正常起飛重量的比例(權且稱為機體系數)大體在40%左右,并不隨時代有太大的改變。但雙發和隱身要求有增加機體系數的趨勢。
發動機的情況也是一樣。一方面發動機推重比在不斷提高,另一方面對戰斗機軍推和加力推重比的要求也在不斷提高。米格-29時代不要求超巡,但要求戰斗機的加力推重比超過1.0,這就變相決定了發動機占正常起飛重量的比例(權且稱為動力系數)。
機內攜帶燃油與發動機推力的情況類似,絕對重量并不關鍵,關鍵的是機內燃油相對于正常起飛重量的比例(稱為燃油系數)。一般認為,30%以上才能保證基本的攻勢空戰要求。蘇-27達到變態的40%,但這是有貓膩的,下面要談到。
兼顧戰斗機和截擊機定位的蘇27系列戰斗機有著驚人的內油存量
另一個當然就是機載武器和電子系統,其重量占正常起飛重量的比例權且稱為航電與武器系數,簡稱武器系數。這又是減重與要求攀升互相抵消的情況。實際上還有飛行員重量,但考慮到相對于正常起飛重量只占很小比重,在初步估算重可以忽略不計。
機體系數、動力系數、燃油系數、武器系數加起來必須等于100%,因此這是一個取舍的問題,不可能出現一本萬利的好事。一般說來,機體系數相對“剛性”,較少也較難改變。發動機與戰斗機的推重比確定后,動力系數也就確定了。只有燃油系數和武器系數具有一定的彈性。在理想情況下,應該根據航程和留空時間要求指定燃油系數,然后武器系數就確定了。在給定一定的攜帶武器重量后,正常起飛重量就確定了,發動機推力要求也相應確定。
但這是把發動機也作為“橡皮發動機”考慮的情況。這在預研的時候海闊天空還有點可能,但考慮到發動機研發的先行和難度,實際“彈性”是有限的。戰斗機的正常起飛重量不光是一個技術參數,也直接關系到研發、制造和使用成本。從國防經濟的角度出發,正常起飛重量也不可能天馬行空,毫無節制。這樣,順序就要調整,在給定了發動機推力后,根據戰斗機推重比要求,就可以反推正常起飛重量。發動機推重比與戰斗機推重比決定了動力系數,規定必須的外掛武器后,武器系數就確定了,燃油系數就相應得出。
這是兩個極端情況,實際過程沒有這么簡單,需要反復交錯迭代,在作戰要求、技術難度和成本之間綜合權衡。
-
本文僅代表作者個人觀點。
- 請支持獨立網站,轉發請注明本文鏈接:
- 責任編輯:于寶辰
-
特朗普又要退?“大家都看向中國” 評論 78“共和黨拿下眾院,特朗普將擁有超級執政權力” 評論 186“特朗普還沒上任,美國在這里已落了下風” 評論 66“特朗普就職前,美國進口商要從中國搶貨了” 評論 108超百億美元,中國印尼簽了! 評論 139最新聞 Hot