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  • 1 # 鷹鴿分析

    鑑於殲-15艦載機在未來很長一段時間中將是人民海軍艦載機重要的組成之一,未來提升殲-15對抗越來越多的隱形艦載機,個人還是傾向於殲-15換裝大推力向量發動機;向量發動機帶來的不僅僅是短距起降效能,更重要的是提升空戰效能。

    殲-15上向量發動機提升短距起飛能力是毫無爭議的,但換裝向量發動機將是一項複雜的系統工程,涉及到氣動外形改動、增重控制以及飛發一體化技術等,絕非上嘴皮動下嘴皮那麼簡單。

    根據1991年美國在試飛F-15S/NTD試驗機的經驗,該型驗證機在控制發動機噴流向下偏轉15度角後,起飛滑跑距離有原來的1200米下降至460米,起飛滑跑距離縮減了近三倍;中國引進的俄製蘇-35戰鬥機在使用了117S向量發動機後,其起飛滑跑距離也縮短至400-500米之間,由此可見,殲-15換裝大推力向量發動機後一定程度上也可以進一步縮短起飛距離。

    另外,美國在開發F-35隱形戰機專案中,為其海軍陸戰隊專門開發出F-35B垂直/短距起降戰機,該型戰機使用的F-135型發動機推力超過190KN,改進型甚至達到了204KN;該型發動機噴管可實現向下偏轉90度,配合機身前部的升力風扇,從而實現短距滑跑起飛和垂直降落模式。當前,F-35B實現了在直通式甲板兩棲攻擊艦上滑跑起飛的能力。

    目前,殲-15在制空模式下,藉助航母14度上翹角滑躍甲板實現105米滑躍起飛能力,倘若使用了向量發動機後,在保證滑跑起飛能力的同時,可以進一步提升殲-15的起飛重量,制空模式下可以將這部分冗餘轉嫁到複合掛架上,從而提升制空作戰載彈基數。

    但問題並不在短距起降上,而更大的作用發揮在提升空戰效能上。我們都知道使用向量發動機技術的戰機普遍具備超機動能力,尤其是過失速機動能力,能夠精確的控制機頭指向方向,從而提升武器的使用機會;另外對於戰機的機動性、敏捷性也有一定的助益。

    比如,美軍F-22使用二元向量發動機技術,在迎角20度時,其最大滾轉角速度可由最初的65度每秒提升至110度每秒,滾轉360度的時間由原來的10.5秒減少至5.7秒;這一組資料足以說明向量發動機在增大機動能力和提升空戰效能方面的現實效果。

    未來,隨著F-35B的成熟,中國周邊逐漸構成了一個由F-35隱形戰機構成的“C型”包圍圈,人民海軍航母打擊群面臨的將是具有代差的隱形艦載機,提升殲-15的超機動效能和空戰效能將尤為重要,畢竟就算中國產新一代隱形艦載機成軍短時間內也無法實現全面提到殲-15艦載機;俄羅斯蘇-35戰機使用了推力向量技術在敘利亞戰場上與美軍的F-22以及F-35戰機進行了博弈,取得了不錯的效果,正好說明了這一點。

    推力向量控制上殲-15有點頗多,但也不得不面對現實,即改裝向量發動機需要解決的兩個問題。第一個增重控制技術,增重問題是發動機推力向量技術應用的一大障礙,一般安裝推力向量裝置的飛機將增重約為發動機重量的10%左右,由於一般增重在尾部,就需要在機頭增加配重。另外還涉及氣動外形相應改動,諸如舵面的減小,會不會對殲-15的著艦飛行品質受到影響,這些問題都需要進行大量風洞試驗。

    第二個就是飛發一體化技術。要實現協同操縱,續飛、發一體化設計,即發動機推力控制系統與飛機操縱電傳系統一體化,使得飛機的平尾、方向舵、襟副翼、前緣襟翼和發動機噴管等部件運動達到最佳化,這需由機載計算機自動控制;殲-15換裝推力向量發動機,最麻煩的就是全新換裝飛發一體化技術。

  • 2 # 五嶽掩赤城

    謝邀,艦載機是最適合使用向量發動機的領域,所以很有必要

    雖然向量技術推出沒幾年,裝備向量噴管的戰鬥機都沒幾款,但是使用向量發動機的艦載機已經有了,那就是毛子的米格-29K,其使用的RD-33MK發動機裝有全向TVC向量噴管。

    航母艦載機起降時,對於艦載機低速效能要求很高,要求失速速度儘可能低,在低速時儘可能保有相當的操控效能。比如美國海軍對於艦載機的硬指標要求是在海平面高度時速330公里的低速時,依然可以做出1.5G過載的機動,這樣才可以在著艦前進行及時調整。米格-29測試向量噴管的米格-29OVT驗證機

    而向量噴管最佳工作區間就是在低速區域,因為在低速飛行時,飛機氣動舵面流速也就降低,氣動控制面所能提供的調整飛機姿態的力臂也就降低。在這種情況下,向量發動機可以強行提供向量推力,幫助飛機進行姿態調整,這簡直可以用開了外掛一樣來形容。

    同樣蘇-35使用TVC向量發動機,在航展上展示落葉飄這類讓人瞠目結舌的過失速超機動,就是向量發動機低速效能改善的最佳展示。這種速度極低的機動動作在實戰中使用價值很低,能量損失太大,但對於正需要低速機動效能的艦載機來說,簡直是神器。

    另一方面,蘇-27平臺可以說是世界上最佳的四代機氣動構型,但這一平臺有阿喀硫斯之踵就是滾轉效能差。蘇霍伊公司在二十多年改進過程中證明最佳解決方式還是使用TVC向量發動機,強行增加偏轉力幫助進行滾轉。所以綜合來講,殲-15是使用向量發動機最佳的平臺。

  • 3 # 魑魅涅磐

    殲15艦載機作為中國自主研製生產的第一款艦載戰鬥機,其裝備服役海軍部隊不光解決了我海軍艦載戰機有無的問題,更重要的是其將中國海軍防衛線擴至深藍。但是對於當下的殲15艦載機而言,由於其母艦屬於滑躍式起降平臺,所以對於殲15的最大離艦重量有很大限制,那麼在現有的起降母艦無法有重大突破之前,殲15艦載機換裝向量發動機是否能夠提升其在航母上的起降效能呢?首先對於當下的殲15艦載機而言,因為航母上寸土寸金的有限空間下,想讓一架最大起飛重量超過30噸的艦載機在短短100米的距離內成功離艦,對於艦載機的動力系統的要求可想而知,所以除了採用滑躍平臺來增加艦載機的離艦表現外,對於艦載機自身而言,更為強大的動力系統無疑是最好的禮物,畢竟在航空發動機領域有一句話叫“只要動力強,板磚也能飛上天”,所以如果能夠加強殲15艦載機的動力表現,那對於提升殲5的起降效能絕對有有利的。但是想要透過給殲15換裝向量發動機來提升殲15的起降效能表現首先要打個問號?在具體分析之前我們首先要明白向量發動機相比普通發動機的優缺點在哪?向量發動機具體是幹什麼的?其實熟悉向量發動機的朋友都知道所謂的向量發動機其實就是普通發動機加裝了能夠向量控制的尾噴口罷了,這樣就可以透過飛控系統控制向量噴口偏轉來提升戰機的機動性,所以對於加裝向量發動機的戰機來說,其最大的優勢還在於其能夠大幅度提升戰機的機動性。回到殲15艦載機的起飛過程來說,如果能夠換裝向量發動機的話,那殲15艦載機在起飛離艦的時候,透過控制向量噴口的偏轉來增加殲15的起飛角度,這樣殲15艦載機就可以在更短的距離內成功起飛。 事實上美國上世紀80年代也曾這樣試驗過,具體試驗就包括為艦載機增加火箭助推和陸基戰機換裝向量發動機後起飛距離大大縮減的試驗,從這兩個試驗就可以看出不管是增加飛機的起飛推力還是透過向量發動機來縮減起飛距離在事實上都是可行的。但是為什麼沒有艦載機使用向量發動機來提升起降效能呢?其實究其原因不外乎向量發動機上艦的缺點大於優點。首先現有的殲15從航母上雖然受限於動力系統的緣故並不能以最大起飛重量離艦,但是加裝了向量發動機後就真的能以最大起飛重量離艦嗎?首先對於艦載機而言,在一定的最大起飛重量限制下,更輕的空重意味著可以裝載更多的燃油和彈藥,但是因為艦載機在起降過程中的高下沉率因素影響,所有艦載機在機體結構上都要進行加強處理,所以這就造成很多陸基上艦的戰機相比原型在空重上大了不少,但是發動機的推力卻沒有顯著提升,最後的結果就是艦載機的超機動飛行過載和起降效能都受到了阻礙。而向量發動機本身就是在發動機尾部增加可控的向量噴口,這等於是增加了艦載機的空重,按照殲15雙釋出局下換裝向量發動機後部至少增加1噸空重計算的話,在最大起飛重量並沒有實質改變的情況下,無疑縮減了燃油量和載彈量。所有總結一下來說的話,向量發動機雖然能夠讓殲15艦載機在更短的距離內成功離艦起飛,但是由於向量噴口增加的空重和向量噴口只有二三百小時的壽命影響下,給艦載機換裝向量發動機綜合來說還是弊大於利,所以這也是為什麼像蘇聯向量發動機基礎那麼成熟,但是自家的艦載機卻都沒有裝備向量發動機的原因。所以要想真的提高艦載機的作戰實力,還是認認真真的發展全通彈射航母才是上道。

  • 4 # 小柳聊聊兵

    隨著殲-10 B驗證機的沖天一飛,證明了中國WS-10/B的三維推力向量版發動機已經成熟,殲-15艦載機裝上這種向量發動機是有可能的;

    一. 艦載機對推力向量的需求

    從全世界艦載機的發展歷程來看,艦載機對推力向量是有需求的,比如美國的AⅤ-8/B垂直短距起降戰機、F-35/B戰機,都是裝配了向量發動機,這是需求使然,因為這種具備向量能力的戰機,可以在兩棲攻擊艦上起降,

    隨著中國的075型兩棲攻擊艦的出現,說明中國也需要這種垂直短距起降戰機,而殲-15又是中國目前唯一的艦載戰鬥機,要是能裝配上WS-10/B向量版本的發動機,就可以在075型兩棲攻擊艦上起降;將會極大地提高075型兩棲攻擊艦的綜合作戰能力;

    二. 航母對推力向量艦載機的需求

    從航母對向量艦載機的需求角度看,隨著中國產航母即將入役,對殲15艦載機的需求會大大增加,但是,中國目前的航母,還是滑躍式航母,殲-15艦載機還不能實現滿油滿彈起飛,這會對殲-15艦載機的整體作戰能力,造成極大的削弱影響;

    要是殲-15艦載機具備推力向量功能,就可以實現滿油滿彈起飛,就可以彌補沒有彈射器對艦載戰鬥機的不利影響;

    三. 總結

    從以上的需求角度分析中,我們可以總結出,殲-15艦載機對於向量發動機是有需求的;075兩棲攻擊艦對垂直短距起降戰鬥機也有極大需求,另外,航母對於向量版殲-15艦載機同樣有需求,要是殲-15艦載機能配上向量發動機,就實現了一機多用,即可以在航母上發揮出最大的戰力,又可以登上兩棲攻擊艦,為兩棲艦提供最好的防空保護。

  • 5 # 紙上的宣仔

    殲15換裝向量發動機當然是大有裨益的。向量發動機透過噴管的偏轉,可以提供直接的升力來使飛機的滑跑距離縮短,起飛重量增加,並減小飛機降落時的進場速度,可以在一定程度上改善殲15的戰鬥力和起降能力。同時,隨著075的服役,中國的也在規劃研製短距起降型固定翼艦載機,推力向量發動機也必然派上用場。

    使用推力向量技術會大大改善殲15的起降效能

    向量發動機可以大大改善一架飛機的低速效能,可以提供直接升力,並具備過失速機動能力

    去年珠海航展上殲-10B TVC驗證機的出現,標誌著中國三維軸對稱推力向量技術已經走向成熟。下一步就是在殲20以及殲15上進行裝機驗證(殲20很可能已經驗證過了)。但殲15最終能不能全部換裝向量發動機呢?這一點還是存在不確定性,主要是因為中國的五代艦載機已經在規劃中,新的五代機毫無疑問會上向量,因為向量不僅僅是提升起降效能,還有飛機的機動性和超音速巡航能力。所以如果打算五代艦載機進度非常順,那麼可能就不會大力推動向量版殲15了。目前看003的進度應該是要領先於中型五代機,等003服役我們就有了電磁彈射器,電磁彈射器對艦載機的起降效能那是根本性質的提升,所以也沒有太強的迫切性給殲15換裝推力向量發動機。

    有了003,殲15不上向量問題也不大

  • 6 # 兵器世界

    殲15戰機是否有必要換裝向量發動機?答案很簡單,就提升戰機效能而言,殲15換裝向量發動機絕對會大幅提升其綜合性能,從這一點講,只要具備換裝條件,用向量發動機代替殲15現在裝備的渦扇-10太行發動機很有必要。但從我們軍事力量的發展方向來看,殲15目前的效能和戰鬥力完全夠用,即使向量發動機技術已經完全成熟,也應該有更需要它的地方。下面我們對此進行簡單分析。

    我們首先來了解一下殲15戰機的飛控效能和動力水平。殲15雖然外形酷似俄製蘇33戰機,但它卻實實在在融合了殲11B戰機的技術,這一點可以從殲15戰機身上新增鴨翼體現出來,在兩臺太行大推力發動機的聯合作用下,殲15戰機的升力和推力基本沒有大問題。尤其是殲15戰機從遼寧艦和中國產航母上起飛的時候,甲板本身也有一定角度,當戰機起飛時遵從了高迎角、低迎角、再高迎角的飛行軌跡,其升力保障更加沒有問題。再說了,有關方面後期為殲15戰機設計了全新的增升裝置、起落裝置和攔阻鉤,現在的殲15戰機有足夠實力完成相關軍事任務。等到003航母服役時,電磁彈射器上艦已成事實,屆時,殲15戰機可獲得的升力又會大幅增加,因此,為殲15戰機換裝向量發動機雖有必要,卻並不是非得換裝不可。

    目前來看,我們研發的向量發動機很有可能會優先裝備殲20戰機以及未來服役的第五代艦載機,前者換裝渦扇-15是既定計劃,眼看渦扇-15發動機最終亮相的日子(2020年)要來了,此時突然有一款戰機跟它來搶向量發動機顯然不合適。再說了,我們已經把研製短距起降的固定翼戰機提上了日程,一旦這種戰機服役,它將與殲20一樣,需要依靠向量發動機來加強保障戰機的超機動能力和超音速巡航。向量發動機雖然可以為戰機提供升力,進一步提升戰機在低速狀態下的綜合性能,但凡事有輕重緩急,殲15戰機沒必要與殲20和第五代艦載機去爭搶。

    值得一提的是,我們的向量推進技術已經日漸成熟,大家一定記得在珠海航展上展示過失速機動能力的殲-10B戰機,這架戰機裝備的就是我們自主研發的向量發動機,很多人總喜歡拿發動機說事,但不得不承認,我們在發動機領域已經取得很大成就。珠海航展上的殲10B戰機採用了最頂尖的“軸對稱三元向量噴管”技術,它完全領先美製F22戰機和俄製蘇-35戰機發動機所採用的“二元向量噴管”技術。

    就大家異常關注的渦扇-15大推力向量發動機而言,它的最大推力達19噸,推重比甚至超過10,這個資料超越了全球大多數同類產品。儘管如此,我們還是提前展開了對六代機專用發動機的相關研究。目前,在變迴圈發動機研究方面有所建樹的國家只有中美兩國,而中國更是已經通過了關鍵性技術驗證。

    可以預見的是,在下一代發動機研發領域,中國將走在世界的最前列。過去我們奮發向上,如今我們正在逐漸趕超,在短短數十年內取得如此成就著實不易,在此,我希望每一個華人都能吃自家的飯,支援自己家一把,外面的月亮真沒有我們的圓。

  • 7 # 天下布武

    從某種意義上來說,殲-15可以說是目前全球唯一一款重型艦載機了(蘇-33即將被米格-29K代替),所以身為重型艦載機的殲-15有著航程遠、載重量大等一系列優點。但受限於滑躍起飛的原因,殲-15要想在山東艦、遼寧艦上同時實現滿油滿載起飛需要很苛刻的條件才能完成,這使得殲-15的優勢並不能完全發揮出來。

    在多年之前蘇聯就對蘇-33在“庫茲涅佐夫”號航母的起飛進行過測試,測試表明:在0甲板風的情況下,蘇-33在110米長的1、2號起飛跑道正常起飛重量27噸、最大起飛重量28.2噸;而在25節甲板風的情況下,蘇-33的在1、2號跑道可以以32.8噸的最大起飛重量起飛(殲-15的最大起飛重量應該是33噸)。

    當然,如果沒有甲板風殲-15/蘇-33要想實現以最大起飛重量起飛,就要依靠195米長的3號起飛跑道了,在0甲板風時,蘇-33在3號跑道上可以以35噸的的起飛重量實現正常起飛,這幾乎就可以實現殲-15的滿油滿載起飛標準了(空重17.6噸+滿油9.2噸+滿載彈8噸)。

    不過,這也表現出殲-15艦載機在山東艦、遼寧艦上要想實現最大起飛重量或者滿油滿載起飛,需要較為苛刻的條件才可以實現,而為殲-15艦載機換裝向量發動機後,能在很大程度上提升該艦載機在滑躍航母上的起降效能!

    眾所周知,飛機之所以能夠在空中飛行,主要是依靠飛機機翼上下表面的壓力差產生向上的升力,升力與飛機的重力相平衡就能保證飛機平穩飛行。而若殲-15戰機換裝向量發動機後,透過向量發動機噴口向下的偏轉,可以為戰機直接提供向上的升力,在一定程度上提升殲-15的短距起飛效能。

    不過,在18年的珠海航展上雖然已經展示過渦扇-10 TVC向量發動機的優秀效能,但該發動機剛剛進行實機實驗不久,要想換裝到殲-15艦載機上還有不少的試驗要做;而且,航母艦載機所用的發動機要求也是極為苛刻的,必須要具備防鹽、防腐蝕等能力才可以,這也是為何目前多款戰機都已經換裝渦扇-10,殲-15卻還在使用AL-31F的原因。

    總之,在渦扇-10 TVC這種向量發動機以及發動機防鹽防腐蝕技術成熟之後,為殲-15艦載機換上向量版渦扇-10發動機還是很有必要的,這不僅能提升殲-15的機動性,還能提升它在航母上的起降效能!

  • 8 # 科技之重

    肯定是有必要的!儘管不使用向量發動機的殲15也可以滿油滿彈的在過載起飛點起飛,但是有了向量發動機後,殲15戰機的起飛距離和降落距離都將得到縮短,最大升力係數和機動性都將得到提高。使用向量發動機後,單單給殲15的起降效能帶來的提升就是最大的好處。

    向量發動機提升戰鬥機起降效能的原因

    戰鬥機可以透過控制向量發動機向量噴管的向下偏轉,從而使戰鬥機獲得向上的控制力矩,機頭抬起的時間會短一些,直接導致起飛距離的縮短,這對艦載機來說,是很有益處的。向量噴管比較有利於採用滑越起飛方式的艦載機,畢竟這樣的艦載機只是單純依靠自身動力起飛的,越早達到起飛時臨界升力,就可以縮短起飛的時間。向量發動機基本上可以提升78%的升力係數,減小29%的起飛滑跑距離,減小72%的著陸滑跑距離,這是透過F15SMTD和F15C驗證之後得出的結論。而採用彈射起飛的艦載機有了向量噴管更好,沒有也不礙事。

    現在來說,在以彈射起飛為主的航空母艦沒有服役之前,採用滑越起飛的遼寧艦,山東艦,或者新型航母是海軍航母戰鬥群的絕對主力,而殲15艦載機是打擊力量的主要體現。也就是說,殲15艦載機的效能就是航母戰鬥群作戰實力優劣的體現。在航母平臺無法改變時,提升殲15戰鬥機的效能是重中之重。

    現役的殲15安裝的是AL-31F發動機,隨著向量版太行發動實驗的順利進行,效能的穩定,可靠性的提升,殲15艦載機完全可以使用向量版太行發動機。要知道太行發動機版本的最大推力為14噸,要比現役殲15使用的AL-31F的大,即便換裝向量噴管後,帶來的推力損失,也要比AL-31F的大,殲15艦載機的機動性和起降效能也能得到提升。只不過由於以太行發動機的涵道比較大,以至於其加速性,油門響應速度不如AL-31F。所以說,目前也只有殲15艦載機,早期的殲10系列在使用AL-31F發動機,而中國產其他戰機要麼是已經用上了太行發動機,要麼是準備用太行發動機。

    安裝向量噴口的太行發動機已經在殲10B TVC戰機上實驗過了,等徹底解決了壽命和等問題之後就可以裝機使用了。如果說殲15要換裝14噸帶向量噴管的太行發動機,那麼就有必要將其航電系統進行全部升級,最好是達到殲16的水平。這樣一來,殲15艦載機的機動性,起降效能,航電效能都將得到增強最為直觀的就是其戰鬥力的提升,經過改進之後的殲15,行能基本上可以超過F18E。與第五代隱身艦載機一樣,成為海軍航空兵的中堅力量。

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