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雄鹰利爪-浅析歼-20的弹舱及作战能力发展

军事新闻 发布于:2013-07-21 01:05:21 作者:小飞猪 来源:腾讯军事 阅读:
关键词:歼20,弹舱,导弹,隐身


歼-20打开主弹舱,可以清楚的看到2枚导弹

近日,我国歼-20型隐身战斗机在空中试飞的时候,首次打开了弹舱,这表明歼-20的试飞正在向纵深稳定迈进。

从目前公开的图片来看,歼-20的主弹舱可以挂载4枚空空导弹,这个指标大约和早期挂载AIM-120B的F-22相同,未来采用新型导弹之后,可能会配备6枚导弹,追上F-22的水平。

我们知道第四代战斗机最大特点就是采用了隐身设计,可以有效的降低对方空战指挥引导体系对我方战斗机的探测能力,提高我方战斗机的作战能力和生存能力,战斗机隐身设计最重要的一个方面就是机载武器的弹舱化,就是用内部弹舱来取代三代战斗机的外挂武器,这是因为机载武器除了自身有RCS之外,雷达电波还会在武器和机身之间多次反射,形成交互反射效应,从而进一步增加飞机的RCS。所以从这个角度来说弹舱是第四代战斗机内部结构最主要的特征。


外挂武器存在着诸多的限制

对于第三代战斗机来说,它可以根据波束控制原则对外形进行改变,采用S进气道,甚至可以采用V形垂尾,但是内部弹舱却不容易调整出来,这需要从原始设计就开始考虑,另外一方面,即使一架飞机进行了隐身修形,但是没有内部弹舱,一旦外挂武器,几乎就可以将这些措施的效果化为乌有,所以美国人曾经有过这样的看法,如果不能采用机身弹舱的话,那么三代半战斗机的隐身设计几乎没有价值,因为这些飞机肯定要外挂武器,一样容易被对方探测。当然现在一些三代后期改进型飞机和三代半战斗机采用隐身外挂等方式来解决问题,不过仍旧无法改变与四代战斗机的差距。

机身弹舱不但可以给战斗机带来隐身上的优势,也可以减少飞机的阻力,大量的外挂武器会增加飞机的阻力,并且也容易引起颤振和抖振等,这些都会降低飞机的飞行性能,所以它是第四代战斗机的标准结构,不过它也有自己的的缺点,那就是飞机成本是受到限制的,相应机体的尺寸和体积也受到限制,这样机身弹舱的尺寸就有限,这样它的武器挂载数量和种类都受到影响。象F-22最初的时候就只能外挂4枚AIM-120主动雷达制导空空导弹,由于弹舱空量有限,不得不在机身侧面又开设了两个侧弹舱,用来挂载近距格斗空空导弹,挂载对地攻击武器的时候,也不能挂载配备大型弹翼的重型空地武器,只能挂载JDAM这样的对地攻击武器,数量也只有2枚。因此不得不发展了SDB小直径对地攻击炸弹来弥补。


弹舱可以提高战斗机的隐身能力

内部弹舱另外一个缺点就是降低了飞机的载油能力和载油系数,从而影响了飞机的航程,在飞机的总体设计之中,弹舱一般要放在机身重心位置,而通常这个位置是留给飞机油箱的,否则的话当飞机武器装载和分离的时候,会严重的影响飞机状态和动态响应特点,如果有多个弹舱,还必须考虑不同弹舱之间的投弹次序,以保持投弹过程中飞机的操纵性能和稳定性能。内部弹舱还有一个缺点就是影响飞机的强度和刚度,弹舱是机身结构的一部分,它需要截断飞机主要受力的长桁、隔框和蒙皮,这样就严重的影响了飞机总体结构的强度和刚度,所以在设计弹舱和舱门的时候要保证飞机的结构性能不会改变。

弹舱本身还有一些设计要求,例如飞机在空中是一个不断运动的物体,为了防止导弹之间产生碰撞,所以各个导弹之间还有一定的安全距离,为了保证导弹下落的路径畅通无阻,弹舱的侧壁还应该有一定的外倾角,以方便导弹的投放。另外弹舱在维护性、可接近性等方面也存在一些不足。


弹舱的挂载能力有限

内部弹舱还会对机载武器的投放和使用造成不利的影响,因为导弹在打开舱门之后,要从机身绕流穿过,并且在距离机身一定距离后形成正确的姿态,以防止武器与飞机相撞,尤其是第四代战斗机具备超音速巡航能力,在超音速条件下打开舱门发射武器的时候,激波会损害武器系统,所以飞机弹舱最复杂一个设计内容就是导弹发射装置的设计,象美国F-22采用气压-液压动作装置,其防扭弹射臂可以把导弹伸出舱门,让导弹承受40G的过载,获得较大的初始速度,以低头状态安全的分离出去。由于导弹采用内装的方式,这样对于红外制导导弹来说,如何截获目标就是一个难题,所以F-22采取的方法就是把红外导引头伸出机体以截获目标,这些都增加了弹舱及导弹发射装置设计的难度。


弹舱发射红外制导导弹比较困难

尽管机身弹舱有诸多的不足,但是与减少飞机的RCS、降低阻力这些优点相比,还是可以接受,所以各国第四代战斗机一个标志就是采用机身弹舱以容纳机载武器,这也说明各国对于机身弹舱是普遍认可的。

从相关图片来看,根据海外资料对于歼-20机身长度,大致可以推测歼-20的弹舱长度大约是4.5米左右,宽度大约是2.5米左右,象F-22一样,歼-20的弹舱分为左右两个部分,根据飞机总体设计一书,飞机弹舱的长深比大约是4.5:1,也就是说歼-20弹舱的深度大约是1米。从现有的图片来看,歼-20的弹舱大约有4个发射架,可以配备4枚主动雷达制导空空导弹,从弹舱中的导弹模型来看,这种导弹与国产SD-10有所差别,首先是它的弹翼有所变化,弹翼进行了削尖处理,舵面也用普通的梯形舵替代了SD-10复杂的斜尖舵面,后者虽然可以提高导弹的机动性能,但是增加了导弹的尺寸。实际上这两个设计都是为了降低导弹的尺寸,以便能够更好的放到歼-20的弹舱之中,实际上AIM-120C也进行了类似的改进,以此提高F-22的装载能力。

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