殲20真要上航母?兩樣關鍵技術可借鑑美國

2019-09-13 04:00:46

文 | 諸葛兵

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前天的文章《有圖有真相,解放軍開始換裝殲20!》咱們說了殲20的效能,今天再來給大家就其上艦的可能性分析一波。

日前,有媒體發了一篇名為《中國海軍選定殲-20為下一代航母艦載機》的文章。文中提到,有“知情人士”透露,殲-20在與FC-31的競標中勝出,新型艦載機的選型工作已經拍板。

▲ 國內媒體轉載的訊息(圖源:新浪軍事)

其實,有關殲20上艦已經“內定”的說法一直不絕於耳,尤其是在去年中航工業的宣傳片中,殲20赫然出現在航母甲板上,更讓此傳聞蒙上了一層官宣的曖昧含義。

▲ 2018年中航工業釋出的官方宣傳片,20上艦一度成為熱點話題

不過,殲20是不是真的上艦了,小兵兵也不敢妄議。可既然有媒體自稱拿到了內部訊息,本兵決定順著這個思路,給各位兄弟詳盡分析下殲20上艦的可能性,以及必要的改造工作。

▲ 網友PS作品,殲20上艦圖

為了方便理解整體概念,大家必須先明白一件事——在航母上進行起降的艦載機,與陸基型飛機有非常大的差別,前者要求具備後者所沒有的“艦載適配性”。

而所謂的艦載適配性,就是指艦載機必須能夠適應艦船的起降、維修保障條件和海洋環境,同時還要擁有和陸基飛機抗衡的作戰能力。

▲ 艦載戰鬥機中的一代傳奇:美國F-14艦載戰鬥機

所以說,某款戰鬥機能否成為這條船上“最靚的仔”,除了著艦鉤、摺疊機翼這種較為明顯的特徵以外,還要在電子系統、機體結構、氣動佈局等方面與航母的彈射/阻攔裝置相互協調,還要對海鹽、蒸汽有足夠的耐受度。

▲ “沒錯,說的就是我大黃蜂”

很遺憾,殲20作為血統純正的陸基型空優機,艦載機所必須具備的一切艦載機適配性它都沒有,至少目前沒有。

但是……別以為“殲20無法上艦”就是本次話題的最終結論。

只會拋問題、擺困難可不是本兵的風格,既然熱了這鍋油,就要炒出這盤菜。

尋思了一包辣條的時間,本兵認為,要把身姿曼妙的20姬給拱上艦,主要得解決調運停放、機艦適配、環境適應等問題。

▲ 中航工業宣傳片中出現的殲20艦載機

1、調運停放

有網友說尺寸過大會導致殲20無法上艦,但對比資料後你就能發現其實並非如此。

在《央視爆了個大訊息,國產航母艦載機數量擴容50%》這篇文章中我們提到過,殲-15是全世界現役艦載機中尺寸最大的,全長22米、翼展14.7米、機翼摺疊後7.4米。

▲ 身材魁梧的殲-15,這體型可不是一般的大

那麼“銀絲”殲20真的比“飛鯊”殲15還大嗎?非也!目前已知的資料顯示,殲20全長20.4米、翼展13.5米,高度也更低,身形反而更加緊湊。

所以,體積過大一類的說法,根本不存在。

相比之下,可摺疊機翼才顯得更加重要。雖說目前世界上還沒有哪種使用三角翼的戰鬥機能夠摺疊機翼,但小兵兵認為這事並不難。

▲ ▲殲-20身形更加緊湊,只需要合理設定摺疊切線

相比機翼可從中間部分進行摺疊的殲-15,採用大三角翼的殲-20展弦比更小,但後掠角更大,如果安裝活動關節的位置太靠近翼根,可能會影響到翼樑強度與機內裝置佈置。

比如法國的陣風M,就因為翼展小而直接放棄了摺疊,在機庫收容時呈犬牙式擺放,倒也不影響排程。

▲ 法國陣風M艦載戰鬥機,它就沒有使用摺疊機翼

至於比陣風M大許多的殲-20該怎麼權衡摺疊翼的切線位置,我們可以摸一下鷹醬的屁股找找靈感。

▲ F-35C型的摺疊翼,這就提供了很好的參考

由於殲20的翼展本身就比殲-15小,所以即使將接合處開在機翼中段也足夠用。

而在中航工業的宣傳片中,殲-20就是這樣處理的。

▲ 注意殲-20的摺疊翼,切線位置差不多與F-35C一個比例

本兵推測,殲20可以滿足艦載機投影面積內獨立檢修的要求,也不影響正常的排程,即便上現有的兩艘航母(我是說假如),也不需要專門修改升降機和甲板標誌線。

所以,尺寸不是問題。

2、機艦適配

上艦嘛,核心就是飛機與艦船的協調運作,這就涉及到了起降和保障。
固定翼艦載機的一大特徵就是著艦鉤,它是所有常規起降型艦載機的標配。沒有它,在全世界最危險的區域中降落也就無從談起。

▲ 殲-15與殲-11/16外觀上最大的區別就在於小鴨翼和著艦鉤

可能有些小夥伴認為,殲20安裝著艦鉤會比較棘手,因為兩臺發動機之間的距離過近,不像殲-15那樣可以將著艦鉤輕鬆裝在粗壯的尾錐下面。

▲ 殲-20沒有殲-15那樣的尾椎,而且兩臺發動機之間的距離比較近

可如果把發動機的距離拉寬又會影響到整機的氣動,這可怎麼辦呢?

其實大家都多慮了,美國的F/A-18E/F、法國的陣風M都是雙發戰鬥機,發動機間距也很小,只需要配置突出部就能解決著艦鉤的佈置。

▲ 大黃蜂的著艦鉤是通過發動機下方的突出部連線的

對於殲-20來說,安裝尾鉤的難點並非空間和位置,而是它比前面那二位更重,對結構強度和韌性的要求會更加苛刻,更重要的是,這種稜角太多的東西會嚴重破壞隱身。

所以,美國F-35C的解決方法是在發動機下方設計一個儘量符合RCS(雷達散射截面積)原理的收納倉,將伸縮式著艦鉤藏在裡面。

▲ 紅圈處就是F-35藏著艦鉤的收放口

▲ F-35C著艦鉤伸出狀態,它的另一個作用就是在甲板停放時起固定作用,F/A-18也能這樣

考慮到隱身要求,殲-20也可以採取同樣的方案,既保證可靠又兼顧隱身,而這才是考驗成飛的難點。

然而著艦鉤還只是我們能看到的,我們看不到的是整個機身為了著艦進行的特殊強化。

艦載機要在幾十米內著陸,就必須通過阻攔索暴力拽停,飛機在著艦時還必須保持不低於250公里的速度,並且把發動機開到最大,就是為了防止在沒有鉤到阻攔索或阻攔索意外斷裂的情況下,仍有足夠速度拉起復飛。

▲ 這架E-2C就差點摔海里,就是因為在無法著艦後速度不夠……

在這個純粹靠機械能拉停飛機的過程中,受到巨大拉力的可不止是著艦鉤,機體也面臨瞬間的軸向攔阻過載。

如果機體無法承受衝擊和慣性,就會像一隻蜜蜂,被如同蜂刺的著艦鉤,會把整個飛機五臟六腑都扯出來。

所以艦載型殲-20除了安裝著艦鉤以外,還要對機體進行適應性改造,這可能會造成機體變大、變重。

說完降落,我們再來說說起飛。

等等——為什麼要把降落放在前面,起飛放後面呢?

因為關於我國艦載機起飛距離的資料都是嚴格保密的,殲-15能夠完成105米滑躍起飛是唯一被官方承認的數字,那殲-20呢?

▲ 2013年6月29日,殲-15完成105米滑躍起飛(圖源:新浪軍事)

咱不知道,也不敢問。小兵兵只能告訴大家,20姬無論淨重還是滿載都要比飛鯊重得多,遼寧艦和新國產航母的身形,可能無法滿足最短起飛距離……

而這就引申出另外一個神仙話題——是否要配合彈射器

我們假設新一代航母採用了蒸汽/電磁彈射器,那麼對海殲-20前起落架進行相應改進,使能配合彈射滑塊就是必要步驟,但這不難。

▲ 想要彈射起飛,前起落架需要與滑塊相適配

需要動動腦筋思考的是上了甲板後的裝彈問題。

一般來說,準備起飛的艦載機進入甲板後才會進行裝彈作業,防止意外燃爆或誤發射在機庫內造成連鎖反應。

但五代機的內藏式彈艙距離地面較近,傳統的液壓起重灌置和手操裝彈能否適應這種變化呢?

▲ 這玩意兒太高了,可塞不到五代機的肚子下面去

我們同樣可以參考唯一上艦的五代機F-35C,它採用的方法是讓掛架主動去掛彈藥,每個掛架通過兩根可以收放的鋼索活動,掛上彈藥後重新絞回固定,這樣就解決了在低矮空間內無法使用起重裝置,人力也沒有空間擡起彈藥進行掛彈的難題。

▲ 美國F-35C的懸吊式掛架

機翼下的掛載點相對簡單,通過絞索工具將彈藥擡升至掛架上固定即可。

▲ 這要比四個人扛著一枚導彈掛裝省力許多

除了以上幾點,必須的適應性修改甚至重新設計還有很多,比如:

進一步升級飛控系統,使其能夠在狂暴的大海上適應六個自由度(船體會隨著海浪進行上下、左右、前後的無規律運動)的實時變化、能夠經受海洋高鹽環境的隱身塗層、水平位置更高,以便飛行員觀察著艦水線的座艙等等。

▲ SU-33著艦時俯仰失控,險些摔在甲板上,飛控系統能否適應航母也是很關鍵的硬性指標

怎麼樣?小兵兵說了這麼多,也只是觸及到艦載型改造的部分內容而已,這下知道艦載適配性的重要性和複雜性了吧?

而相對成熟的殲20想要上艦都面臨這許多問題,至於外界猜測,但仍然看不到轉正日期的FC-31,它上艦希望更加渺茫也就順理成章了。

但還有一點,無論是殲20還是FC-31,他們一旦上艦,就能大幅提高我海軍航空兵的戰力,艦載型五代機也必然會顛覆傳統戰法。

▲ 無論是誰上艦,小兵兵都希望早日實現

所以小兵兵倒是覺得,20姬上艦的訊息,可能只是港媒的捕風捉影,亦或民間猜想推測,畢竟無論理論研究也好、技術分析也罷,在海軍沒有官宣之前這些都做不得數。

小兵兵自然也深諳這個道理,但仍然願意與各位兵友分享自己的想法並樂此不疲,只因我們是都發自內心的希望海軍可以更加強大,誰說憧憬更好的未來就不可以呢?

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