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 [红颜玉儿的文字]中国海航更强大的新飞豹3战斗轰炸机解密
科学研究
西门玉儿 发表于 2005/11/18 11:54:41 |
| 1995年中国海军在进行“神威95”东海联合演习的时候，“飞豹”出现在了电视上；由此显示出，“飞豹”已开始批量装备部队。 对于到底有多少架“飞豹”投入服役，知者甚少。在1997年中期，曾经有资料说有24架飞机在服役。1998年，有些西方记者认为只有7～9架（包括原型机）完成了总装。不过，显然这样的数字又太低了。很显然，通过公开的照片估计至少有12架在服役，因此，现在“飞豹”的具体装备数字还是个秘密！ 新型“飞豹”的设计是我国首次采用数字化无图纸设计。主要采用了法国达索公司开发的CATIA软件，但软件的销售，方案的实施和售后服务支持一直是由IBM来完成的，十几年前，IBM便提供了产品和技术支持，到目前为止，中航的一些设计单位的计算机硬件设备基本上都来自IBM，其中包括两台服务器和275台NT图形工作站。 当时采用CATIA软件进行飞机无纸设计的还有美国波音公司的767合777两个型号，但他们使用的都是CATIA的版本4，还没有直接采用版本5。之所以敢直接上马版本5，是因为从版本4到版本5不是简单的产品版本升级，而是整个产品结构和运行界面的改变。版本4根植于UNIX平台，而版本5可以在NT上运行。后者速度快，图形效果好，有更多的技术和产品售后服务支持，因此，中国将版本5直接应用在“飞豹”数字样机的设计上。 CATIA制作出的“数字样机”三维模型中，飞机的各个零部件毫发毕现，飞机的每一个机械动作流程也十分流畅自如。然而，要实现全数字化样机工作，光有软件还是不够的，数字样机设计出来之后，还要进行检验测试，然后再进行数字产品的装配加工。如果数字产品装配没有出现问题，到最后物理装配肯定也不会出现问题。 2000年9月26日，三维无纸设计送到了西安飞机制造公司。西飞按此生产加工出了每一个零件，这标志着国内航空无纸设计获得了首创性的成功。随后，中国第一台电子样机终于诞生了，具有自主知识产权的CAD/CAE/DMU/PDM集成数字飞机工程设计系统也同时建立了。其中，在国内率先引进NT版CATIA V5软件进行二次开放应用，从5.0版发展到5.6版，实现了飞机三维设计，超越了传统的设计，达到了国际先进水平。 在“飞豹A”的设计中，仅用1年的时间就完成了任务，比预定的时间提前了1年半，缩短了研发周期的60％，创造了世界航空史上的奇迹。 “飞豹A”取消了翼刀，腹？改为一对，并且改装了新型整体式风档，增加了挂弹架数量。由于“飞豹A”是试验性的过渡机，所以按照各批次装备电子火控设备的不同，因此也被细分为“飞豹A-1”，“飞豹A-2”和“飞豹A-3”的型号。这三个型号的实验机承担了不同设备系统的实验飞行，而“飞豹A-3”是最高等级的实验机型，为后续的“飞豹3”的定型研究立下了汗马功劳！ 虽然“飞豹”现在所用的发动机高速性能好，稳定可靠，维护方便，经济型佳，翻修寿命长，故障率低，但也存在低速性差，耗油量大，加速慢，推力不足等缺点，不能与现役或未来的战斗机匹配。其整体技术仍停留在30年前的水平，甚至较中国自制的涡扇－6等还差，而且尚未完全实现国产化，明显影响了“飞豹”的性能和发展。而AL-31SM发动机源于“苏氏侧卫”家族中的S/SK,UB,苏－30K/M/MK上共用的AL-31F双转子加力式涡扇发动机。这种发动机在研制过程中曾遇到过多种极大的困难，在10年间动用了51台实验发动机，解决了658个难题，共获得了128项专利。AL-31SM采用了全数字式电子综合控制器，能把工作状态发挥到接近极限值，当电子综合控制器发生故障时，会自动转换成机械――液压系统控制。另外， 它还具有多种参数监视系统，具有独创的防喘振系统和涡轮冷气，控制系统等。AL-31SM发动机目前的价格为300万美元/台，不带加力燃烧室的AL-31F曾以6台共用的方式装在“暴风雪”号航天飞机上进行大气层试验。是一种优秀的发动机。因为“飞豹”现用的发动机的最大直径和长度分别是1093毫米和5205毫米，与AL-31F地1300毫米和4950毫米不能相容，更不用说略有改动的AL-31SM，所以，势必重新设计后段机体。更新的发动机直径大而长度略短，涵道比由0.62降到0.6，总增压比由20增至23.8，涡轮前温度由1167度升至1392度，各种推力状态下耗油率均有所下降，但发动机推重比却由5.05升至8.173升，对提高飞机性能的作用十分明显。由于涡扇－9的气流量只有96千克/秒，少于AL-31F的112千克/秒，所以“新飞豹3”的进气道必须扩大。为适应单台发动机重量由1842公斤降至1530公斤，以及飞机重新配重和载弹量的增加，数模混合自动驾驶仪和三重线传操控系统必须重新设计。 “飞豹3”是中国首次研制的“联合攻击作战飞机”机族！暂且我们把它的基本型号称作为“飞豹3A”！ “飞豹3A”的近程自卫武器系统为一门重110公斤的6－23型六管23毫米改良性“雷神”机炮，最大射速6000发/分钟。而其它个别特殊型号的“飞豹3”没有规定航炮，但可以在机下加装单管30毫米或双管23毫米口径的航炮吊舱。“新飞豹3 ”拥有总共15个外挂架，是仅此于美国F-15K的世界上第二种拥有总共15个外挂架的飞机。因此，除了能使用AM-39，C-601/611，C-801/802，新型的C-803超音速反舰导弹，还可以配备俄罗斯的KH-65SE亚音速巡航导弹，以及KH-31A(AS-17)超音速反舰导弹，KH-31P超音速反辐射导弹和更先进的KH-41超音速反舰导弹。现代2型驱逐舰上的3M90系列改良型反舰导弹也可以挂载到“飞豹3”上使用。其它适用地短，中程对地攻击武器还包括现役和研制中的国产与国外的传统炸弹，激光制导炸弹，防空圈外投射武器等。与之配合的制导装备可以通过更换机体内的“插件模块”来方便解决，或者使用至少包括全天候低空导航吊舱，数字式前视红外/激光瞄准组合吊舱等手段来解决。 目前，世界上先进的战机均采用全数字式自动驾驶仪和四重线传操纵系统；该系统采用余度技术和XX位中央微处理器，像美军的MIL-STD-1750A软件指令控制。随着线传操纵系统可靠性的提高，中国的“新飞豹3”改用了新设计的中等后掠角带前缘襟翼式上单翼。另外，为了提高隐身性能和强化气动外形，“新飞豹3”使用了“S”形进气道，并在进气道内喷涂新型纳米吸波涂料，以减少飞机正面雷达反射截面积和红外线信号特征，并且具备采用了翼身融合技术，全机新型复合材料的应用明显增加。后期会 把“飞豹3”地外部“硬式”加油设备改进成为内藏伸缩“软式”加油设备，以此来进一步加强整机的隐身性。因此，“新飞豹3”是中国首种使用电脑辅助设计修正外形的半隐身战斗机。 由于“新飞豹3A”使用了新研制的吸波涂料，使得该机被探测到的概率大为降低。此外，后期改良型的“飞豹3B/C”将加大新型复合材料的利用率，机身和座舱罩圆滑的结合，座舱盖边缘，武器内置且武器舱门边缘等处采用锯齿状的结合线条，均可以有效的降低雷达波的反射。后期改良性的“飞豹3B/C”垂直尾翼也将设计成倾斜的。由于机载武器采用了内载，半埋式和外挂兼顾的方式，飞机约80％的隐身效果将依靠外形来决定，而其余部分的隐身效果则需要新型的雷达吸波材料（RAM），雷达吸波结构（RAX）和其它方法来解决实现。以后，圆形的喷管也将被新研制的隐身的三维矢量喷管所替换，以此来进一步降低红外特征。预计由于采取了有效的隐身措施后，后期改良型的“新飞豹3D”的雷达横截面（RCS）将不大于0.00X平方米。 根据要求，“新飞豹3”座舱内两个座位都装有国产广角平视显示器和三个彩色高亮度多功能显示器，并配以头盔多功能瞄准器。。各显示器都可以用多路视频复合记录分系统予以监视，“飞豹”的抬头显示器能与自动驾驶仪交联，即使飞机改变航向，瞄准线仍能稳定的压在目标上。另外，其仍然具有连续计算施放点，连续计算命中点等功能，并加装一套角速度轰炸系统，以提高自由落体武器的命中精度。新修改的侧滑角传感器能火控系统修正侧滑角对武器的影响，同时也作导航武器精确计算风速，风向之用。为了发挥“飞豹3”的最大威力，机上加装了改良型的“海上霸王－B1”式机载信息交换专用高速数据链，配合机内的新型光缆以及专用信号分析处理高速电脑和多模式精确探测制导系统模块，“新飞豹3”成为中国第一种国产的有专用高速数据链的作战飞机。因此“新飞豹3”具有了一架开机探测，并指挥X架飞豹3迎敌作战的能力。至此，“新飞豹3”已经成为新型的“武力倍增器”！ 将来，改良型的“新飞豹3D”将最终装备新型的国产“多功能综合雷达频率系统”（MIRFS）。它的主要系统就是国产的“主动电子扫描列阵”（AESA）有源相控阵雷达！这种雷达将可以提供多种功能，包括多模式雷达探测，主动干扰，被动电子防御和加密通讯等。MIRFS可以在很宽的频段内发出信号和脉冲，以保证“低被截获率”，使得“新飞豹3D”将具有“发觉但不被发现”的能力。 此外，新型的用于防御和空战的“红外搜索探测跟踪分析”（IRST)系统也正在研制当中。IRST系统也被称作“分布式孔径红外系统”即“DAS”。DAS系统包括安装在机身不同位置的红外传感器以提供飞机全向全范围红外探测和跟踪能力。这一点和美军F－35正在研制的DAIRA系统的作战效应似乎“不谋而合”。而在改良型的“新飞豹3D”机身中目标瞄准设备将被进一步“整合”，目标瞄准将由新型的“光电瞄准系统”（EOTS）所替代。EOTS将包括一部前视红外成像仪（FLIR），一部CCD电视摄像机，一部瞄准激光仪，一部微波瞄准仪，一部激光光电跟踪仪和一部微波探测跟踪仪等组成。EOTS并不是被安装在外露的基座上，其探头安装在飞机内部，被不透波窗口覆盖，在整个任务过程中都将运作。EOTS的技术来源于中国国产的“鹰眼”瞄准吊舱和俄罗斯SU-30MKK2/MKK3 通过机载高速数据链，“新飞豹3”可以与其它装备数据链的飞机实现信息的共享并可将战场信息实时迅速的回传给后方作战指挥中心，从而实现所谓的“战场电子信息控制”！ 显而易见，“新飞豹3”的电子战系统性能是中国现役战斗机中最好的，但是与世界先进水平还有一定的差距。因此，国内也发展出了的一种红外/激光主动干扰机和多模式战术干扰吊舱。另外，因为“新飞豹3”所具有的载弹量大，机内容积大的特点，除了考虑加挂浮锚式空中加油设备充当伙伴加油机外，还将被考虑将其修改发展为“飞豹3E”专用电子战侦察干扰机。如果成为可能，未来的“新飞豹3E”将是续EF-111电子战飞机和F-18EF专用电子战飞机的又一款专用电子战飞机！当然，这要待“新飞豹3”以后的使用目的来决定。此外，若国产超音速战略巡航导弹一旦研究成功，那么“新飞豹3”系列飞机的作战打击范围将可以大幅延伸，并能暂时弥补中国目前没有航空母舰的不足和国产航母研制装备前的“空挡”。 在1992年空军退出“飞豹”项目后，海军航空兵独立完成了工作。“飞豹”设计定型投产并装备部队后不断参加海军的演习，如黄海军演和“神威95”等大型演习。西飞公司根据部队的反馈意见着手对其进行改进。按飞机性能，改进后的“飞豹”主要担负以下作战任务： 反舰―――― 对航母的威胁，可以设想这样一种作战模式：“飞豹”先发射反舰导弹压制对方的“宙斯盾”防空系统，迫使对方雷达关机，然后再使用“宝石”导弹或新型高超音速导弹对对方编队进行全方位的攻击。 防空―――― 由于AGM86B型空射巡航导弹的射程已达到2600千米，B-52轰炸机在第一岛链即可打击我国东南沿海的重要目标，由于B-52可以得到F-15战斗机的掩护，较难将其在导弹发射前击落的这样一个现实情况，可以利用“飞豹”在海岸较远处执行训练任务，在预警机的支援下用PL“霹雳”－12导弹进行拦截。或者利用射程达到150千米的新型超远程反辐射导弹先期将对方的预警机击落，迫使对方作战飞机雷达开机。再利用专用电子战飞机进行强电磁干扰。双座的“飞豹”没有单座飞机飞行员较易疲劳的缺点，可以在空中加油机的支持下长时间滞空！ 对地攻击―――― “飞豹”是世界上第三种具备昼夜精确打击能力的歼击轰炸机。其由蓝天全天候低空制导吊舱，多模式攻击制导吊舱和蓝光前视红外跟踪，激光/微波照射制导吊舱等组成的系统使其具有全天候打击能力。而新型导弹又使其具备了在对方防空系统火力范围外发起攻击准确摧毁目标的能力，进而降低自身的战损率。 此外，“飞豹”还可以执行其它战术任务，例如加挂BM/KG300G综合电子站干扰吊舱执行随机干扰电子战任务，加挂战术多功能侦察吊舱执行侦察任务。 因此，海军航空兵可以通过装备“飞豹”系列飞机达到部队精简整编的目标。海航规模比空军小的多，但又要保持歼击机，强击机和轰炸机等多个机型，不但降低了其攻击能力而且使后勤经费的支出大量增加。况且近海制空作战任务可以交给空军来担负。所以海航需要“飞豹”这样的多用途歼击轰炸机来替代歼－6和强－5等续航力较小的作战飞机，来实现作战飞机的单一化。 也可以这样说，“飞豹3”是中国首次研制的“联合攻击作战飞机”机族！ “新飞豹3”的出现，标志着中国战斗机研制技术的成熟，把战斗机的研制技术水平推上了新的高度。毫无疑问，“新飞豹3”将无可争议的成为中国领空“天空的主宰”。500)this.width=500'> |
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