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晨枫:俄罗斯苏-57为何如此多难?
关键字: 导弹战斗机五代机苏-57迄今为止苏-57进行武器试验的照片都显示它使用外挂武器,而不是内置,确实能说明一些问题
但苏-57的中线武器舱也给结构设计带来很大的挑战,中线的“天花板”成为承受横向弯折应力的关键,但这样的“薄扁担“承力结构非常不利于结构刚度。为解决横滚中的结构刚度问题,苏霍伊获得了一大批俄罗斯国家专利。但这似乎还不够,试飞中发现严重的结构刚度问题,2016年后制造的5架预生产型飞机采用重新设计的加强结构,并加长了尾锥,降低后体阻力。其他局部修改还包括维修舱门和翼尖形状。
但另一个传言的问题可能更加要命。大间距双发的短舱结构相当于侧壁,与中间的“鸿沟”形成中心升力体,在大迎角状态下产生可观的升力。就苏-27而言,中心升力体的贡献可达40%。但升力在本质上是由下向上的压力差,天然具有把从中线武器舱投放的武器推回去的趋势,导致武器投放的困难。
在一定程度上,轰炸机的机内武器舱和战斗机的翼下挂架也有同样的问题。但轰炸机的机体产生升力的作用较小,炸弹投放的时候,在武器舱内由于重力作用已经头朝下,离机时的气流动压把头低尾高的的炸弹自然地推离飞机。
战斗机的翼下挂架则在吊挂状态下武器与机身前进轴线已经呈一定的向下、向外角度,仔细观察停放或者飞行的战斗机不难发现这一固定的偏转角。这也是大量外挂武器导致可观的气动阻力的原因,不仅武器本身的气动外形导致迎风阻力,偏转角也增加了阻力。但武器与挂架分离时,气流会自然把武器吹离载机,确保可靠分离。
对于苏-57来说,中心升力体设计在这里就成为双刃剑。一方面增加升力,有利于机动性;另一方面增加了武器发射和分离的困难。但这个问题未必是不可解决的。在公开资料中,目前已有Kh-59Mk2巡航导弹的投放和分离视频。这是在四平八稳的平飞状态,中心升力体的升力作用不显著,与轰炸机投炸弹的状态相似,加上投放的时候有弹射臂的助推,正常分离是做得到的。
中线前武器舱用于中程空空导弹,发射通常也不要求处在高机动状态,或许也可以做到。不过升力分布不均匀,中机身段正好是升力产生较集中的部位,可能会导致额外的分离困难。说起来,中心升力体的设计越成功,苏-57的机动性越好,气动设计越成功,但给武器分离带来的问题也越大。这或许是在总体设计的时候始料不及的。
说起来,同样采用中心升力体的的苏-27/30也在中线吊挂大型武器,没有发射分离问题。但那是暴露在气流中的,只要挂架与机体轴线有一点角度,气流动压不难确保分离。但苏-57的中线武器舱是在机体内的,在舱门打开的状态,这是一个“背风”低压区,进一步增加了分离困难。采用弹射或者机械推离的方法总是可以把武器发射出去的,额外的重量和复杂性不算,还可能导致导弹分离后的初始翻滚,更不适合在大迎角条件下发射条件,既没有重力的帮助,也有更大的“推回”作用。
歼-20的出现,让俄罗斯人的心态确实有点不好……
苏-57的航电设备,按照俄罗斯的宣传是非常先进的,但因为俄罗斯电子工业基础在那摆着,让人很难高看
需要在高机动状态下可靠分离的近程空空导弹倒是从翼下茧包发射,没有这些问题。可用伸缩式支架在发射前探出,形成与前进轴线的向外、向下角度,像常规的翼下挂架一样发射。
不管是出于什么原因,无论近程还是中程空空导弹,到现在为止还没有公开流传的视频可以证明已经进行过发射试验。
用后武器舱挂载重型武器还有重心问题。武器在投放瞬间可能导致显著的重心移动,造成操控上的困难。这是可以由飞控补偿的,但对飞控也是一个考验。轰炸机的炸弹舱、战斗轰炸机的翼下挂架都在接近重心的位置,正是为了减少这样的考验。但在苏-57上,只有对重心移动作用最大的后机身有这样的空间,没有选择。前后武器舱之间的隔板是中空结构里必不可少的加强件,否则中心升力体的刚度问题更大,尽管完整的单一中线武器舱的空间利用率更高。
不过苏-57的武器系统问题可能还不止于此,第二阶段试飞中任务系统可能暴露出更多的问题。
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- 责任编辑:堵开源
- 最后更新: 2018-12-20 08:23:52
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