中國航空如何打破42年沉默期 成功造出殲10與殲20

avatar 2018年8月24日15:24:07 評論 38

新中國1949年建立,從建立之初就不斷遭遇到多次國外強大敵人的挑戰,如何應對這種挑戰,這就是一窮二白的國家非常難于回答的問題,投降是從來不考慮的,畢竟剛剛從血海中站起,不可能再一次跪下,但是如何戰勝對手則變成巨大的難題,最終中國國防建設在蘇聯援助之后,見證了全世界的航空和航天技術浪潮之后,面對噴氣飛機和衛星,核彈,洲際導彈,就出現了一個巨大的分叉點,要飛機還是要導彈?

中國航空如何打破42年沉默期 成功造出殲10與殲20

當然,兩者都要是不可能的,這是經費有限的前提下,選擇突破口的戰略問題,所以在1958年之后,國防工業戰線大收縮,最終的結果就是,全力以赴搞航天,兩彈一星是核心,航空適當投資,這個結論是錢學森院士經過審慎分析得出的,理由是,航天研發投資少,威懾力大,材料技術面相對比較窄,固體火箭發動機和液體火箭發動機,外加圓筒尖錐結構,控制和戰斗部,技術難度相對小,容易成功。

而航空則相反,面太多,戰斗機,轟炸機,運輸機,直升機,沒有哪一種不應該搞,最終國家選擇了航天進行重點突破,30年后,兩彈一星大成,中國徹底有了安全保證,之后可以從容不迫的搞經濟建設和戰斗機研發,這也是中國航空從58年之后急劇收縮研究項目,新飛機項目大多在2000年后開花結果的原因之一。

雖然國家重點放在兩彈一星上,但是航空業界也沒有放棄追求,畢竟錢不多,但是國家也不停的有一些投入,在這40年間,中國航空人眼巴巴的看著美國三代機換二代機,F15,F16滿天飛,F14,F18到處秀,而且我們二代機殲8II還在緊鑼密鼓的研制,美國已經開始研發四代機了。

在國家投資力度不足的情況下,中國飛機設計師還是想盡辦法的前進,從上世紀60年代,世界空氣動力學研究的成果集中在邊條翼和鴨翼,其中邊條翼出成功最早,在美國F5,F16,F18上結果,隨后普及到蘇聯蘇27上,以及中國巴基斯坦合作的梟龍戰斗機上。

而鴨翼則最早在瑞典的薩博37飛機上得到應用,不過是固定鴨翼,指標不太理想,第一款最早試飛的實用的全動鴨式布局戰斗機是法國的陣風A戰斗機,瑞典全動鴨翼戰斗機在1988年才正式首飛。

國際航空界給了一個比較粗淺的結論,從收益來看,鴨翼比邊條收益平均高一倍,同樣的主機翼面積飛機,假定采用同樣面積的邊條翼和鴨翼設計,邊條翼能拿到普通機翼面積2倍的升力,而鴨翼可以到4倍。

中國人也看到了美國F16和F18的邊條翼,都是最先進的戰斗機,也不可忽視,70年代北航和國內某研究所進行了邊條翼研究,由于經費短缺,就簡單做了直線邊條的實驗,大體結論是,邊條后掠角必須超過70度才比較容易發生渦流,而渦流的起作用迎角從10度左右開始才比較明顯,最終草草結課,20年后,經費充足的某所,和北航重新做了一番比較全面的邊條翼實驗,包括了直線邊條,還有曲線邊條:大弧形邊條和S形邊條,基本掌握了邊條的氣動特性,這為未來的戰斗機預研打下了基礎。

由于簡單的吹風已經得出結論:同樣是非定常流動,同樣是渦流增升,鴨翼效果明顯好于邊條,而且邊條還可以靈活調整角度,這就深深打動了中國設計師的心,就是它了!

70年代中國進行了“抬式”飛機氣動布局的研發,抬式”飛機研究結束之后,就是正常的型號研制,采用固定鴨式布局的殲9戰斗機,雖然殲9戰斗機由于工業界和空軍相互攀比,指標三番五次賭徒般的抬高,最終導致型號缺乏可行性,慘淡下馬。

殲9死了,但是中國飛機設計師并非一無所獲,最大的收獲是,近萬次吹風的結果,海量的數據,反而證明了鴨式布局設計的強大,讓設計師看到一絲曙光,只有采取鴨式布局設計,中國飛機才能在落后發動機和航電設備材料基礎上,得到最高性能的戰斗機!

最終在殲9的殘骸上,中國設計師進一步前進,將殲9的固定鴨翼變成可動鴨翼,這就是殲10戰斗機,而采用全動鴨式布局就有一個巨大的難題,這就是電傳飛控系統,為了攻克這一難關,中國科學家進行了多種型號的實驗,包括殲6改進的BW-1飛機,K-8和殲8II改成的電傳操縱試驗機,而拿到殲10戰斗機合同的成都所,也采取了多條腿走路的做法,一方面吸取國內研發的經驗,另外一方面也滿世界跑,“西天取經”最終在國內外的合力之下,搞定了鴨式布局的電傳飛控技術。

2000年前后,中國終于成功掌握了鴨式布局和邊條翼設計,邊條翼設計最有名的飛機就是梟龍戰斗機,而在上世紀80年代世界又出現了隱身浪潮,美國F117戰斗機,AGM86隱身巡航導彈,也給中國設計師提出了巨大的挑戰,就在這個比較微妙的時刻,中國設計師一邊看著家里的還在試飛的二代機,同時在

航空界的定律是:型號可以落后,但是技術研究不能落后,中國科技人員跟蹤美國F117和F22戰斗機技術的結果,就是建立了隱身技術實驗室,并開發了隱身的計算軟件,而且在國內展開了戰斗機隱身改造實驗機招標,最終成都所殲7方案擊敗沈陽所殲8,最終正面隱身改造結果相當可觀,不過適用角度比較小,適用性不大,而放棄,當然,這也給中國設計師一個信心:如何設計隱身飛機有了第一手經驗。  殲7隱身試驗機的成功給中國設計師巨大的鼓舞

在隨后的10年時間內,對美國F22和F35技術的認真分析實驗總結,最終推出了很有特色的鴨式布局隱身戰斗機,這就是殲20!雖然從1958年到2000年這么一個漫長的42年,中國航空工業在先進戰斗機型號上研發上,成就幾乎微乎其微,但是在基礎研究上做了相當的努力,最終在新世紀戰斗機研發中,為殲10和殲20打下了良好的基礎。

1949-2000中國自主研發先進戰斗機的漫長空白期,其實也反襯了研發戰斗機的難度,沒有長期的技術積累,認真做各項技術試驗,殲10和殲20就是空中樓閣!

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