我國航空工業界有南北2個霸主,其中瀋陽所601投資衆多人員衆多著稱家底深厚著稱,但是最近年讓成都所接連翻盤,殲10殲20項目輕鬆奪冠,這個原因何在?

仔細分析,來源於三代機競標失敗,這就是殲13的邊條翼戰鬥機。

成飛爲何設計飛機輕車熟路,而沈飛舉步維艱,原因是某型號下馬

殲13機腹進氣,邊條翼設計,和F16幾乎一摸一樣

現在大家都知道,殲10,殲20都是成都所在殲9基礎上開發的鴨式佈局戰鬥機,連續40年,設計3種鴨式佈局飛機,使得成都所成爲全世界鴨式佈局設計的大宗師,其中殲9樣機都沒有造出來,一次也沒飛過,所有鴨式佈局的優點缺點,全部都藏在神祕的小空間,等待10年後殲10去逐步探索。

三代機設計,從氣動佈局來說,主要分爲兩條路線,一個是邊條翼佈局加電傳操縱,一個是鴨式佈局加電傳操縱,其中前者是美國F16戰鬥機首先開創的,利用邊條翼產生的渦升力在機翼上方產生的有利干擾,減小飛機機翼的迎角,減小機翼的誘導阻力,提高飛機機動性的目的,邊條翼從8度迎角開始就可以產生作用,到了20度以上急劇發力,飛機抬頭更快更猛,一不小心就會超過安全控制界限失控墜毀,經常讓飛行員喫不消,俗稱的懸崖勒馬。

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F16機頭拉出長長的線條,這個就是脫體渦流,良好的機動性就是因此而來

鴨翼佈局從原理上來說和邊條翼並無二致,都是利用渦流乾擾增加升力,不過鴨式佈局的優點在於,鴨翼面積幾乎是邊條面積的3-5倍,而且角度可以隨意調節,角度一般從-70度到+15度左右,而邊條是固定的,只能隨着飛機整體迎角變化而變化,一般工作角度-10到+30度左右,三代機大多25,26度,而三代半或者四代機,都普遍擴展到35度以上。

鴨式佈局,由於增升面積巨大外加角度可調,飛機增升比邊條給力太多,設計收益也很明顯,造成了巨大的設計靈活性,給飛機帶來了無比的機動性收益,但是事情也很諷刺,越是發現鴨式佈局的好處多,不敢玩鴨式佈局的設計師越多,爲啥,難度爆表。

就連達索這種三角翼大師,給幻影3,幻影2000和幻影4000加固定鴨翼,都是小心翼翼,面積做的特別小,無他,怕失控,當然,這麼一個小東西,帶來的收益很明顯,盤旋性能可以提升2-3成,非常可觀。

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小小的這麼一個固定三角片,就可以使得飛機的機動性大大提高

到了陣風戰鬥機,雖然說是鴨式佈局,但是鴨翼面積和主機翼相對面積比較特別小,鴨式飛機倒數第一,達索這麼做的理由也很明確,大三角翼本身已經很強了,渦流增升利用過度,會造成嚴重後果,飛機加速嚴重受影響。

當然,陣風戰鬥機飛機比較輕,2臺發動機保證了飛機的大推比,所以問題不大,對於我國殲10戰鬥機那就是必須確保在跨音速格鬥,把幻影2000和F16幹掉,不得不瘋狂增加鴨翼面積,爲此犧牲了加速性。

在殲10研製過程中,總師宋文驄深刻認識到鴨式佈局的巨大風險,所以就在電傳操縱系統上投入了巨大的時間和精力,設計師全世界跑廠家,找技術援助,飛行員滿世界跑,找各種機會蹭外國的電傳操縱飛機飛,當然要給錢的。

而且爲了避免殲10在電傳操縱上摔跟頭,導致事故,所以對於試飛員專門做了單獨的強化培訓,一個是理論培訓,幾十門課程,培訓完了,還有鐵鳥臺做飛控模擬試驗,同時期,瀋陽的殲8ACT電傳操縱飛機由於設計師缺乏經驗,降落時候造成飛行員耦合震盪,最終飛機墜毀飛行員衆生的慘劇。

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殲8ACT,試驗電傳飛控,氣動構型和邊條翼特性相差巨大,獲得的經驗無助於邊條翼蘇27改型

由於這個原因,宋老一直提心吊膽,把殲10戰鬥機的首飛時間推了又推,最終試飛問題不大,某次發現,起降的時候飛機反應過於靈敏,某些飛行員沒事,大部分飛行員容易失控,最終修改參數,躲過一關。

從難度來講,殲10難度比殲13的邊條翼高一個檔次,但是瀋陽所殲13失利之後,還是遇到了邊條翼的蘇27,修改飛控的國產蘇27-殲11BS,殲15等飛機,都爆出不少的事故,原因何在?

原因是,殲13競標失利,瀋陽所就完全放棄,沒有認真做邊條翼戰鬥機的飛行試驗,在殲8ACT上,就是在殲8II戰鬥機的進氣道邊緣加了2個很小面積的三角翼,改變飛機的壓心位置,而殲8II大家都知道,是大後掠三角翼,和殲13戰鬥機以及蘇27使用的S型邊條翼外加42度後掠機翼有巨大的差別。

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殲13之後瀋陽所推出了殲14,也是邊條翼,邊條面積更大增升更牛,難度更大,但是沒有樣機飛行試驗

簡單來說就是殲8ACT電傳飛控試驗機的氣動特性和殲13的邊條翼機翼組合相差很大,雖然殲8ACT試驗機完事了課題做了,論文也出來了,對於攻克邊條翼和中等後掠角機翼的組合並無直接幫助,到了殲11BS和殲15,修改飛控系統的時候,瀋陽所對於邊條翼認識不足的弱點就充分暴露出來了。

從這個意義上來說,殲11家族就是套着俄羅斯馬甲的殲13,假如殲13當年贏了,忽然抬頭失控墜毀的故障估計一樣跑不掉,爲啥?

美國F16也是這麼摔了很多次,殲13總師顧誦芬是國內知名的氣動專家,他研究F16最早認識最深刻,殲13就是一個F16的低端山寨版。

航空科技沒有僥倖,步步爲營,纔是正道,避輕就重,妄想一步登天,那就是機毀人亡。

航空界的無上真言:計算模擬萬次,不如真機飛行一次,沒有真機飛行,你永遠不知道坑在哪裏。

成飛爲何設計飛機輕車熟路,而沈飛舉步維艱,原因是某型號下馬

由於殲13殲14邊條翼戰鬥機沒有樣機做飛行試驗,使得殲11飛控改進舉步維艱

相比之下,成都所,全力攻關30年,拿下了鴨式佈局電傳飛控這個難度爆表的明珠,但是他們也沒有自滿,也立即展開了亞軍邊條翼佈局的進攻,這就是成都的FC-1戰鬥機,結果,由於殲10的高難度考試艱難過關,使得FC-1梟龍戰鬥機的大邊條電傳操縱,波瀾不驚的過了,飛控沒有發生過大問題,這就是成都所,從必然王國走向自由王國的明證。

從殲10到FC1的成功,成都所對於飛機設計的兩種佈局都很有把握,在四代機的競爭當中增加了更多的自信,殲20的成功也是順理成章,理所當然。

雖然投資不多,國家不夠重視,但是在基本的氣動佈局和飛控上面一步步的走,一口一口的喫,現在可以說,成都所拿到了常規佈局和鴨式佈局的雙料冠軍,氣動和飛控滿分過了,成爲全中國真正完全掌握這2種戰鬥機設計技術的單位。

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成都所殲10梟龍殲20步步爲營三級跳,掌握了鴨式佈局,邊條翼,隱身飛機的核心技術

當然,瀋陽所還有希望,FC-31採用了傳統的邊條翼佈局雙發隱身佈局,雖然沒有國家理想,不論如何還是自費造了2架樣機出來試飛,這是瀋陽所,成立50年以來,第一次砸重金搞技術驗證機,假如認真做飛行試驗攻克難關,還是很有希望的。

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FC-31兩架技術驗證機的出現,代表瀋陽所正在認真補課,不做樣機試飛沒有出路

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