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标题: [图帖] 雄鹰利爪-浅析歼-20的弹舱及作战能力发展[13p] [打印本页]

作者: 龍行天下鬼 时间: 2016-4-10 22:24 标题: 雄鹰利爪-浅析歼-20的弹舱及作战能力发展[13p]

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

AIM-120A

AIM-120C 注意弹翼的区别

根据相关资料，SD-10导弹的长度为3.6米，直径是0.203米，翼展0.67米，这样两个导弹排在一起大约是1.34米，加上弹体之间、导弹与舱壁之间还有0.08米左右的安全距离，这样还需要0.24米的空间，所以这样SD-10如果放入歼-20的弹舱，那么后者要求的弹舱宽度就应该是1.6米左右，已经超过了歼-20弹舱的宽度，这样的话只有缩小弹翼，降低翼展，假设歼-20的左右弹舱的宽度是1.2米，那么去掉0.24米的安全距离，那么SD-10导弹的翼展最多只能达到0.48米，所以要对弹翼进行削尖处理。

歼-20挂载的导弹

现在需要弄清楚的就是歼-20的弹舱能否装备第三枚导弹，也就是说象F-22那样具备挂载6枚AIM-120C导弹的能力，从相关图片来看，F-22的第3枚导弹是利用两枚导弹之间的空间，插入第3枚导弹，这样弹舱仍旧显得比较紧凑，而SD-10的直径和弹翼都要比AIM-120C要大，SD-10的直径是0.203米，翼展大约是0.48左右，这样即使采用F-22这样的插入式布置第三枚导弹，要比后者多0.1-0.2米的安全距离空间，从目前的情况来看，笔者认为以SD-10为基准的话，歼-20的弹舱装备第3枚导弹，使载弹量达到6枚的水平可能比较困难。

SD-10的弹翼和翼展较大，注意与上图导弹的区别

因此对于我国空军来说，想进一步提高歼-20的载弹量，可能需要研制新一代中距雷达制导空空导弹，能够把直径降低0.17米，这样就可以实现在歼-20上面配备6枚导弹的目标。另外一个问题就是歼-20能否挂载远程空空导弹，如KS-172这样的武器，从相关报道来看，KS-172的射程可以达到400公里这个惊人的数字，并且它的长度也达到了7米，根本无法放到歼-20的弹舱之中。

KS-172难以放到歼-20的弹舱之中

不过从另外一方面来讲，歼-20打击对方预警机也不需要这么大射程的导弹，我们知道，目前预警机对于三代作战飞机的探测距离可以达到400公里左右，以现代雷达扫描6次截获目标计算，这个距离大约是380公里左右。但是对于第四代隐身目标，它的探测距离就大为降低，当隐身目标(RCS= 0.05)以高空高速(Ma=1.5)突袭时，在其他条件不变的情况下，预警雷达对目标的检测距离由原来的400公里降为约127 公里，截获跟踪距离约为100 公里，预警时间减少约10 分钟，由于预警机机动能力较差，所以主动雷达制导空空导弹在弹道末段也对其具备一定的攻击能力，因此歼-20凭借SD-10也可以对E-3A、E-767这样的目标进行攻击。不过为了提高歼-20的生存能力，可以为SD-10或者新型空空导弹采用多次点火技术，通过这种技术可以在飞行过程中通过点火和关机控制导弹的飞行弹道和能量，即第一个点火脉冲把导弹加速到预定速度，然后在飞行过程中再次点火，从而提高导弹的迎头射程和末段能量。这样就可以把导弹的射程提高到150-200公里以上，可以在更远的距离打击对方的预警机。

我国需要AIM-120D这样的导弹

在对地攻击能力方面，根据相关资料，国产雷石-6卫星/惯导滑翔炸弹的长度在3米左右，最大直径大约0.4米，这样歼-20的弹舱可以挂一枚SD-10和一枚雷石-6这样的500公斤级的对地攻击制导炸弹，挂载大致与F-22相当。不过这个数量显然偏少，即使考虑到歼-20具备较强的突防能力，雷石-6具备较高的命中概率，那么一个歼-20飞机4机编队出击能够打击的目标也比较有限。

F-22挂载对地制导武器能力较低，从图中可以看出弹舱的可维护性也较差

因此对于我国空军来说，下一步应该考虑在它的弹舱里面集成国产CM-506KG小直径制导炸弹，从珠海航展的资料来看，CM-506KG与美国的SDB-2相近，采用小直径、体积弹体，投放质量只有150公斤左右，采钻石背滑翔弹翼，投放距离可以达到130公里左右，采用卫星/惯导加末段成像制导方式，具备较高的制导精度，体积小意味着作战飞机可以挂载更多的CM-506KG，以SDB为标准，CM-506KG也可以在一个普通的挂架上挂载4枚左右的CM-506KG，歼-20和F-22一样，最多可以挂载24枚CM-506KG，这样一个4机的歼-20编队，最多可以挂载96枚CM-506KG导弹，加上歼-20的突防能力，这样的打击能力还是非常强大的。
因此笔者认为我国空军可能象美国空军一样，采取增量升级的变化，逐渐完善歼-20的机载武器，以降低研制难度，让歼-20尽快装备部队。此提高F-22的装载能力。

作者: eeeedcdfg 时间: 2016-4-10 23:41

这种弹仓飞机是很难改动的，也就改变导弹本身相对比较容易

作者: suwoman 时间: 2016-4-11 13:19 标题: 积重难返

这是早期仿制飞机留下的问题。当年仿米格-17造歼-5的时候只用了两年、其中设计只用了两个月，飞机上天了，而且表现还不错。这就给一代人造成错觉：飞机这东西很好设计，不需要深究

然而如同楼上所说，初期设计虽然时间少、但很好改动；当时如果考虑到作战效能的话就可以合理设计，从而避免往后“拿导弹配飞机”的尴尬局面。歼-20毕竟是我国第一次设计隐身飞机，出点问题也很正常

作者: lqjuq 时间: 2016-4-11 23:05

现代的导弹技术长足发展，对于f22和歼20这种制空战机来说，携弹量要求不是很高

作者: aizijiljm 时间: 2016-4-12 00:03

携弹量是战斗机一个非常重要的指标，现在提倡超视距空战。这种大国间隐身战斗机的空战肯定不会外挂武器，F22比J20携带的中距空空导弹多50%，这是一个很大的差距

作者: caobigaoshou 时间: 2016-4-12 05:01

haihang外行看热闹
用隐形飞机去干导弹的活 TG是有钱烧的吧？？
还对地攻击我去

作者: jiangmj 时间: 2016-4-12 10:24

引用:

原帖由 suwoman 于 2016-4-11 13:19 发表 [bbs=redirect.php?goto=findpost&pid=100481897&ptid=9628160][/bbs]
这是早期仿制飞机留下的问题。当年仿米格-17造歼-5的时候只用了两年、其中设计只用了两个月，飞机上天了，而且表现还不错。这就给一代人造成错觉：飞机这东西很好设计，不需要深究

然而如同楼上所说，初期设计虽然 ...

这就是想当然了，当年仿造时歼5时，的确就只花了几个月，但是到了歼8、歼10，那都是花了N年来设计的，不会到了这种时候还犯这类低级错误。
还有，经历过歼9的失败之后，请问还有哪个设计师敢说飞机这东西很好设计？
再说了，歼20还能仿谁？这可是四代机中唯一的一种鸭式布局。
四代机无一例外，都是弹迁就机，如果阁下认为这是中国人蠢，那不好意思，美国人、俄国人也被骂进去了。
在四代机之前，战斗机是几乎不用机内弹仓的（F117之类极少数的例外），对机载导弹只有重量的限制，对弹体尺寸、弹翼尺寸则没有太大的限制，基本上只要能挂到机翅膀下就OK。
但是到了普遍使用机内弹仓的四代机这里，弹仓尺寸就是个问题了，再大的弹仓，空间也不可能像机翼那么大，你总不可能设计一个跟轰炸机那么大的隐形战斗机出来吧？
所以，为了适应四代机有限的弹仓空间，就必须尽量缩小弹的体积。

作者: suwoman 时间: 2016-4-12 13:52 标题: 上梁不正下梁歪

引用:

原帖由 jiangmj 于 2016-4-12 10:24 发表 [bbs=redirect.php?goto=findpost&pid=100487569&ptid=9628160][/bbs]

这就是想当然了，当年仿造时歼5时，的确就只花了几个月，但是到了歼8、歼10，那都是花了N年来设计的，不会到了这种时候还犯这类低级错误。
还有，经历过歼9的失败之后，请问还有哪个设计师敢说飞机这东西很好设计 ...

感谢这位兄台仔细看完了我的一番不经之谈！既然您提出来了，我就再详细解释一下我的观点

您说到“歼8、歼10，那都是花了N年来设计的”，这没错；可慢工一定出细活？这是我即将谈到的政策影响问题，暂且按下不表；
您提到了歼-9，这就是最好的例证：我们虽然花时间设计，但由于处于初级阶段，连飞机作战性能都不明确；这样设计都是想当然没有实际依据，自然设计不出好的飞机来
歼-20做成鸭翼布局，是必然还是偶然？这里我先说一句：歼-20和歼-10可是一家主机所设计的。四代机强调的是“隐身”，可鸭翼的平行原则做到了？
我并没有说“机迁就弹”这一意见，毕竟导弹研制周期和飞机研制周期一比就知道肯定是前者迁就后者；我也没说过自己人蠢、智商都是人家高这种话，我只是想说自己人太过于急功近利

以上是对您观点的一些回复，下来具体谈谈我对国产飞机设计的意见，那就是和标题一样——上梁不正下梁歪。

飞机研制周期虽然没有一个确切的说法，但依照别国经验来说都是5~10年（战斗机）；所以相对来说时间较长。但我国一个“五年规划”就破坏了这个周期。以F-22为例，从中标（之前还有一定设计时长）到正式投产就经历了漫长的14年，这对我们“5年见成效”根本行不通。您也提到了之前歼击机研究时间，可知道这并不是真正一次性成型、而是跟着国家政策改了又改才“千呼万唤始出来”的？
如果您看过屠基达有关歼-7回忆录《难得几次飞》中研制“枭龙”的介绍，我想您就会发现国产战机之所以“难产”，和前期国家干预是很有关系的。“疑人不用用人不疑”，飞机不比火箭那么快见成果；所以您看当今航空工业始终干不过航天，就是因为上级依然想在任期内出成果、见成效；如果不彻底跳出这一怪圈，相信今后航空发展还会举步维艰

我说歼-20有问题并非抱着批判的态度，而是宽容；我国航空工业虽然不再是襁褓中的婴儿，但也只是个懵懂的少年；你说一出来就能跟F-22、T-50对抗，大概是出于“维稳”；但也绝非妄自菲薄，因为毕竟我们不像当年“歼-6打遍全球”那样无知、而是在确确实实进步；只不过“路，得一步一步走；步子迈得太大、咔！容易扯着蛋”

作者: jiangmj 时间: 2016-4-12 15:29

引用:

原帖由 suwoman 于 2016-4-12 13:52 发表 [bbs=redirect.php?goto=findpost&pid=100488647&ptid=9628160][/bbs]

感谢这位兄台仔细看完了我的一番不经之谈！既然您提出来了，我就再详细解释一下我的观点

您说到“歼8、歼10，那都是花了N年来设计的”，这没错；可慢工一定出细活？这是我即将谈到的政策影响问题，暂且按下 ...

歼9的定位是非常明确的，不存在不明确的问题，你看它的设计指标就知道是跟F16类似的定位，最后下马是发动机的问题。
当年英国论证的四代机也是鸭式布局，但由于后来英国加入了F35的计划，停了自己的研发，鸭式布局跟隐形并没有绝对的冲突，只要可探测距离降低到可以接受的程度即可，F22进气口和机身之间的边隙对隐形的影响不比鸭翼小，T50就不提了。
另外，阁下对五年计划存在误解，五年计划只是阶段性发展计划，并不要求什么都是五年出成效。歼10是1984年立项，2003年服役，研发时间历经19年；更早的歼8是1964年立项，1980年服役，历经16年时间；飞豹是1977年立项，1998年服役，历经21年。请问中国的飞机，除了仿制的以外，有哪一种是你所说的“五年成效”？就连歼8这种文革之前立项的，也绝没有说过五年之内一定要服役。
我并不喜欢什么事情都扯到体制问题，体制多少都存在问题，这个不假，但是具体是什么样的问题要具体说，不是一句“体制问题”骂过就完事了的事情。比如发动机的研制，那的确是体制问题，所以要认真改变；但五年规划真的不属于体制问题。

作者: suwoman 时间: 2016-4-22 23:49

引用:

原帖由 jiangmj 于 2016-4-12 15:29 发表 [bbs=redirect.php?goto=findpost&pid=100489216&ptid=9628160][/bbs]

歼9的定位是非常明确的，不存在不明确的问题，你看它的设计指标就知道是跟F16类似的定位，最后下马是发动机的问题。
当年英国论证的四代机也是鸭式布局，但由于后来英国加入了F35的计划，停了自己的研发，鸭式布局 ...

我说歼-9定位不明确并不是说它的设计指标不明确，一架飞机在设计前不知道自己能飞多高、能飞多快显然是不可能的；我只是说它指标定太高、最后一次一次修改，导致整个飞机布局都在变，这根本就是飞机设计所不允许的；至于发动机，我们在这上面吃过不止一次亏了，不过也不多说什么，当今航空工业仍有“心脏病”

我也没有说鸭式布局就不隐身了，鸭式布局实质无非就是把平尾挪到前面、可以的话F-22弄个鸭式也是一样的效果；（当然这是想当然了）我只是请您注意鸭翼的后缘和主翼的后缘不平行；当然了，我在隐身方面算是门外汉，可能鸭式布局这样设计更隐身、或者是别的什么原因，我就不追究了

您看到我国歼击机都是十几年磨一剑，事实如此；但您可知道这些项目都是五年一检查、不行就下马？（意思是检查周期不自由、不管活儿轻重都是五年一查，不是说非得五年出架飞机，这可能在当年有这思想、不过现在不敢“赶英超美”了）这就是我之前说的，虽然看上去好像也是持续了好些年，但在中间还是有任务的；换言之，我们搞的是政府干预、而美帝搞的是三权分立，所以人家可以自己提检查周期，我们只能定死五年；这并不是说我们的制度就劣于国外，只是对于科技研究来说真得给予一定“自由”

我理解您不愿意随便批判体制的原因，就像您说的、任何事得分情况研究。我只是想说国家在航空工业的规划上仍欠考虑：且不谈军机，近日民机的需求日益增高，无人机市场火爆就是一个很好的例证。而这个“商机”没有被政府科研单位抓住、反而被民营企业实现突破，不得不说在管理上还欠缺一定考虑；想当年要不是炸了我们南斯拉夫大使馆，军机所也许还在过着养老的日子；当然了，国家现在有更重要的事情需要解决：比如三农，比如医疗，比如教育，偌大一个摊子不好处理，希望在办完这些亟待解决的问题后，我国航空企业能迎来春天吧！

作者: pppaaakkk 时间: 2016-4-23 13:17

其实不知道J-20能不能出个舰载机版的？

作者: mj887729 时间: 2016-4-24 00:12

就目前的现状来看，确实在载弹量和影身性能上有点冲突，不知道在6代机的概念上有没有改进

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