92军迷:中国歼-20传来重大喜讯!
2016-03-29 08:48:07
2016年03月17日有一则消息:近日,河南总公司695厂为中航工业空空导弹研究院研制的、用于某型号四代机新型液压弹射装置的4种2D电磁换向阀顺利通过了定型评审。
2D电磁换向阀产品具有体积小,重量轻,抗油污染强,换向可靠的显著优点,对比同类型产品重量可减轻达40-50%。自2013年以来,通过与空空导演研究院的深入合作,695厂的2D电磁换向阀在单机试验、地面系统试验、空中挂飞试验、空中飞行试验中均稳定可靠,表现出了极高的性能指标与可靠性,得到了供方的充分肯定,年内供货预计可达200套。
怎么看这则消息呢?1、这里所指的”某型号四代机”就是歼-20,因为第二架鹘鹰还在生产中,不可能要“供货200套”。2、”电磁换向阀”是液压系统里常用的一种阀,用来控制油缸伸出或者缩回。3、“液压弹射装置”是导弹挂架,因为是“为中航工业空空导弹研究院研制的”。4、该装置 “表现出了极高的性能指标与可靠性”,说明歼-20已经完成各种导弹试射。
那么我们就来探讨四代机的导弹挂架,看看歼-20在这方面比起F-22、F-35有什么优越性。导弹的发射方式通常有两种。
第一种是“导轨点火发射”:即导弹在自身火箭发动机的推动作用下飞离载机,采用此种发射方式时通常使用导轨式武器挂架/发射架。以下图的枭龙为例,翼尖就是一种典型的导轨发射架,导弹需要先行完成点火,然后从载机上发射,它提供了载机和导弹间的机械和电气接口。
导轨式挂架用于弹重较轻的空空格斗弹,它的优点是能够确保导弹以一定的姿态和初始速度离开载机,这样已经锁定的目标发射后不易丢失。但是由于导弹距离载机过近,其发射尾焰可能会对载机造成一定的烧蚀和影响(如发动机可能会吸入烟尘)。下图(右)虽然也有带电磁阀的控制装置,但它不是上面那则消息里所指的的“液压弹射装置”。左上图枭龙翼下的SD-10导弹是由弹射挂架挂载,左下图的复合挂架有两个弹射挂架。
F-22侧弹仓挂载AIM-9X近距格斗弹的是导轨挂架(下图),LAU-141/A导轨式挂架实际上是在F-16战机所使用的LAU-128/A型翼尖挂架基础上增加‘展开机构’发展而来,两者间许多零件可以通用。导轨中部有个液压装置,打开舱门后液压装置将导轨连同导弹一起推出,形成‘外八字‘形待射状态、导弹的导引头锁定目标、然后点火发射。为了不让导弹的尾焰烧灼载机,在导轨的末端有个尾焰导流片(图中箭头所指)。
F-22的导轨式挂架设计比起三代机是先进了一步。因为在飞行中导弹是藏在侧舱里,既减小阻力又提高隐身性能。但是在近距空战时,双方战机都在做高机动飞行,捕捉到攻击的“时间窗口”是稍纵即逝,如果火控系统捕捉到目标,再打开舱门伸出导弹头,让红外导引头锁定目标,就延误战机。虽然最新型的格斗弹可以先用数据链引导,发射后再锁定,但多了几道程序还是容易失去发射的机会,尤其在对方是四代机有超音速机动和超常规机动性能的情况下。如果是在进入近距空战时就一直开着侧舱门,那侧弹仓就像个兜风的“抽屉”,大大影响战机的机动飞行品质。
F-35的近距空战就更是个大弱点。首先F-35没有侧弹仓,发射空空弹要打开腹部大弹仓门。其二,它没有导轨发射架,不能挂载近距空空弹。就目前来说,没有看到任何一张图或者洛马的任何说明未来会加装AIM9X的发射导轨。其三,空战时F-35只能靠弹射方式将中距空空弹抛出舱外再点火,这种发射方式对载机的飞行状态有严格的要求,高G机动时是完全不可能具备发射能力的,如果在做较大角度盘旋、翻滚动作时,抛出的导弹会危及载机自身。洛马宣称将来可以将AIM-9X改进成双向数据链,弹射后点火。也就是说洛马未来并无在弹仓加装导轨发射的改进计划。那么近距空战的F-35在发射导弹之前,要让飞机先进入“四平八稳”的飞行,这时岂不是成了对方攻击的好时机。
对此,洛马的声明是:“F-35的技术旨在与敌人进行远距离交战、向其射击并将其歼灭,而不一定要在视距范围内进行‘空中格斗’”。这说明洛马也承认F-35的近距空战能力弱。F-35实际上是以对地(舰)攻击为主,空战能力要求是达到F-16。但也是靠美国吹嘘的四代航电的优势来弥补,才在理论上可以达到F-16的空战水平。前不久美媒报道模拟空战结果,F-35输给了F-16,虽然有翼载大、推比不足、空战中飞行笨拙的因素,但与弹仓设计的缺陷也有关系。目前AIM-9X只能挂在机翼外侧的滑轨挂架(下图)。
再来看歼-20侧舱的设计(下图):进入近距空战前,打开侧舱门后导轨挂架带着导弹向外翻,然后舱门重新关闭。这样就跟三代机一样可以在捕捉目标的瞬间就发射导弹,能抓住稍纵即逝的战机;同时在近距空战过程中,弹仓门是一直关闭的,不影响机动飞行品质,可以在高G机动性飞行的同时发射导弹。歼-20设计师真是巧夺天工,能想出这样巧妙的设计,不是技术问题而是智慧问题。在近距空空弹发射这一项,歼-20比F-22高出一筹、F-35就更没法歼-20相比。
第二种就是文章开头那则消息所指的“弹射式发射”,即导弹或炸弹通过脉冲药筒产生的气体驱动活塞弹离载机,此后导弹在空中完成点火并飞向目标。工作原理见下图:
作为隐身战斗机,F-22A采用了内藏式武器舱,加之F-22A要能够在超音速飞行状态下发射中距空空弹,所以它的机腹弹仓采用LAU-142/A伸缩吊架式武器挂架(下图)。该挂架缩写为AVEL,意即“先进中距空空导弹垂直弹射发射装置(AMRAAM Vertical Eject Launcher)”.它由两组折叠伸展臂和其下方的导弹载具构成,依靠中间的一个液压动作筒驱动,能够在飞行员发出发射指令后0.1秒内完成伸展动作,在约0.23米的伸展行程中,能够产生最大40G的峰值加速度,赋予AIM-120导弹27英尺/秒的初始弹射速度,保证其安全通过临界空气流动层离开飞机。
地面维护或者加挂武器时,LAU-142/A可以在3秒内完成展开或收缩,地勤人员可以方便的完成武器挂装。LAU-142/A是第一种采用非火药爆燃投射方式的新一代武器挂架,它采用液压伸展和气动投放方式,因而不需要安装脉冲气体发生药筒,降低了后勤维护工作量。
歼-20的腹部主弹仓的挂架与F-22类似,两边各有三个伸缩吊架式的弹射挂架(下图)。“消息” 中谈及的“电磁换向阀”就是控制“弹射挂架”中的液压动作筒,液压筒有伸与缩的动作,所以要“换向“。
F-22的机翼下有2X2个普通的‘弹射式’挂架,下图能看到挂点的安装处。歼-20清晰图放大后也能看到每个主翼有两处这样的挂点。
机翼的弹射挂架是类似于文章第一图枭龙战机那样的非伸缩式,所以它与腹部弹仓里的伸缩式的弹射挂架所用的‘电磁换向阀’型号肯定不同。另外,挂载中距弹,与挂载重量较大的远距空空弹、对地导弹(精确制导炸弹)的又有不同,(F-22机翼下内外挂点的载重不同)。这可能就是“消息 ”中提到“四型2D电磁换向阀”的原因。每架歼-20配备的电磁换向阀数量假设是:主弹仓2套中型、4套重型,机翼下2套中型、2套重型,一共四型10套。
如果留10%备件,200套可配备18架歼-20,歼-11在较长时期里每团也是18架。近日有消息称:歼-20第一团正式诞生(空44师131团),首批36名种子飞行员组成特训队进驻132厂接机。