我国航空工业界有南北2个霸主,其中沈阳所601投资众多人员众多著称家底深厚著称,但是最近年让成都所接连翻盘,歼10歼20项目轻松夺冠,这个原因何在?

仔细分析,来源于三代机竞标失败,这就是歼13的边条翼战斗机。

成飞为何设计飞机轻车熟路,而沈飞举步维艰,原因是某型号下马

歼13机腹进气,边条翼设计,和F16几乎一摸一样

现在大家都知道,歼10,歼20都是成都所在歼9基础上开发的鸭式布局战斗机,连续40年,设计3种鸭式布局飞机,使得成都所成为全世界鸭式布局设计的大宗师,其中歼9样机都没有造出来,一次也没飞过,所有鸭式布局的优点缺点,全部都藏在神秘的小空间,等待10年后歼10去逐步探索。

三代机设计,从气动布局来说,主要分为两条路线,一个是边条翼布局加电传操纵,一个是鸭式布局加电传操纵,其中前者是美国F16战斗机首先开创的,利用边条翼产生的涡升力在机翼上方产生的有利干扰,减小飞机机翼的迎角,减小机翼的诱导阻力,提高飞机机动性的目的,边条翼从8度迎角开始就可以产生作用,到了20度以上急剧发力,飞机抬头更快更猛,一不小心就会超过安全控制界限失控坠毁,经常让飞行员吃不消,俗称的悬崖勒马。

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F16机头拉出长长的线条,这个就是脱体涡流,良好的机动性就是因此而来

鸭翼布局从原理上来说和边条翼并无二致,都是利用涡流干扰增加升力,不过鸭式布局的优点在于,鸭翼面积几乎是边条面积的3-5倍,而且角度可以随意调节,角度一般从-70度到+15度左右,而边条是固定的,只能随着飞机整体迎角变化而变化,一般工作角度-10到+30度左右,三代机大多25,26度,而三代半或者四代机,都普遍扩展到35度以上。

鸭式布局,由于增升面积巨大外加角度可调,飞机增升比边条给力太多,设计收益也很明显,造成了巨大的设计灵活性,给飞机带来了无比的机动性收益,但是事情也很讽刺,越是发现鸭式布局的好处多,不敢玩鸭式布局的设计师越多,为啥,难度爆表。

就连达索这种三角翼大师,给幻影3,幻影2000和幻影4000加固定鸭翼,都是小心翼翼,面积做的特别小,无他,怕失控,当然,这么一个小东西,带来的收益很明显,盘旋性能可以提升2-3成,非常可观。

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小小的这么一个固定三角片,就可以使得飞机的机动性大大提高

到了阵风战斗机,虽然说是鸭式布局,但是鸭翼面积和主机翼相对面积比较特别小,鸭式飞机倒数第一,达索这么做的理由也很明确,大三角翼本身已经很强了,涡流增升利用过度,会造成严重后果,飞机加速严重受影响。

当然,阵风战斗机飞机比较轻,2台发动机保证了飞机的大推比,所以问题不大,对于我国歼10战斗机那就是必须确保在跨音速格斗,把幻影2000和F16干掉,不得不疯狂增加鸭翼面积,为此牺牲了加速性。

在歼10研制过程中,总师宋文骢深刻认识到鸭式布局的巨大风险,所以就在电传操纵系统上投入了巨大的时间和精力,设计师全世界跑厂家,找技术援助,飞行员满世界跑,找各种机会蹭外国的电传操纵飞机飞,当然要给钱的。

而且为了避免歼10在电传操纵上摔跟头,导致事故,所以对于试飞员专门做了单独的强化培训,一个是理论培训,几十门课程,培训完了,还有铁鸟台做飞控模拟试验,同时期,沈阳的歼8ACT电传操纵飞机由于设计师缺乏经验,降落时候造成飞行员耦合震荡,最终飞机坠毁飞行员众生的惨剧。

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歼8ACT,试验电传飞控,气动构型和边条翼特性相差巨大,获得的经验无助于边条翼苏27改型

由于这个原因,宋老一直提心吊胆,把歼10战斗机的首飞时间推了又推,最终试飞问题不大,某次发现,起降的时候飞机反应过于灵敏,某些飞行员没事,大部分飞行员容易失控,最终修改参数,躲过一关。

从难度来讲,歼10难度比歼13的边条翼高一个档次,但是沈阳所歼13失利之后,还是遇到了边条翼的苏27,修改飞控的国产苏27-歼11BS,歼15等飞机,都爆出不少的事故,原因何在?

原因是,歼13竞标失利,沈阳所就完全放弃,没有认真做边条翼战斗机的飞行试验,在歼8ACT上,就是在歼8II战斗机的进气道边缘加了2个很小面积的三角翼,改变飞机的压心位置,而歼8II大家都知道,是大后掠三角翼,和歼13战斗机以及苏27使用的S型边条翼外加42度后掠机翼有巨大的差别。

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歼13之后沈阳所推出了歼14,也是边条翼,边条面积更大增升更牛,难度更大,但是没有样机飞行试验

简单来说就是歼8ACT电传飞控试验机的气动特性和歼13的边条翼机翼组合相差很大,虽然歼8ACT试验机完事了课题做了,论文也出来了,对于攻克边条翼和中等后掠角机翼的组合并无直接帮助,到了歼11BS和歼15,修改飞控系统的时候,沈阳所对于边条翼认识不足的弱点就充分暴露出来了。

从这个意义上来说,歼11家族就是套着俄罗斯马甲的歼13,假如歼13当年赢了,忽然抬头失控坠毁的故障估计一样跑不掉,为啥?

美国F16也是这么摔了很多次,歼13总师顾诵芬是国内知名的气动专家,他研究F16最早认识最深刻,歼13就是一个F16的低端山寨版。

航空科技没有侥幸,步步为营,才是正道,避轻就重,妄想一步登天,那就是机毁人亡。

航空界的无上真言:计算模拟万次,不如真机飞行一次,没有真机飞行,你永远不知道坑在哪里。

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由于歼13歼14边条翼战斗机没有样机做飞行试验,使得歼11飞控改进举步维艰

相比之下,成都所,全力攻关30年,拿下了鸭式布局电传飞控这个难度爆表的明珠,但是他们也没有自满,也立即展开了亚军边条翼布局的进攻,这就是成都的FC-1战斗机,结果,由于歼10的高难度考试艰难过关,使得FC-1枭龙战斗机的大边条电传操纵,波澜不惊的过了,飞控没有发生过大问题,这就是成都所,从必然王国走向自由王国的明证。

从歼10到FC1的成功,成都所对于飞机设计的两种布局都很有把握,在四代机的竞争当中增加了更多的自信,歼20的成功也是顺理成章,理所当然。

虽然投资不多,国家不够重视,但是在基本的气动布局和飞控上面一步步的走,一口一口的吃,现在可以说,成都所拿到了常规布局和鸭式布局的双料冠军,气动和飞控满分过了,成为全中国真正完全掌握这2种战斗机设计技术的单位。

成飞为何设计飞机轻车熟路,而沈飞举步维艰,原因是某型号下马

成都所歼10枭龙歼20步步为营三级跳,掌握了鸭式布局,边条翼,隐身飞机的核心技术

当然,沈阳所还有希望,FC-31采用了传统的边条翼布局双发隐身布局,虽然没有国家理想,不论如何还是自费造了2架样机出来试飞,这是沈阳所,成立50年以来,第一次砸重金搞技术验证机,假如认真做飞行试验攻克难关,还是很有希望的。

成飞为何设计飞机轻车熟路,而沈飞举步维艰,原因是某型号下马

FC-31两架技术验证机的出现,代表沈阳所正在认真补课,不做样机试飞没有出路

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