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戰機的案例

韓國首次公布配備歐洲導彈的KF-X戰機設計圖
2018年6月29日,韓國武器采購部門公布了KF-X戰機的初步設計,這距離韓國2016年1月啟動自主戰斗機發展計劃已近30個月。KF-X是韓國自主研發的第4.5代雙引擎噴氣式戰斗機。 1 項目背景 KF-X戰機研發項目價值78億美元,由韓國國防采辦計劃管理局附屬國防建設部和韓國航空航天工業公司負責。韓國航空航天工業公司是韓國唯一一家飛機研發公司,與印尼建立了全球合作關系,須承擔20%的研發經費。 KF-X項目旨在生產出120多架前沿戰機,以取代老化的F-4S和F-5S機群。KF-X戰機的首飛計劃將于2022年下半年進行,測試和評估將持續到2026年。 2018年5月31日韓國國防采辦計劃管理局宣布,KF-X戰機的主動電子掃描陣列雷達的初步設計已經完成,將進入關鍵設計階段。韓華系統公司正在以色列埃爾塔系統公司的幫助下研發KF-X戰機雷達的原型,埃爾塔系統公司將負責此雷達的測試工作。 2 完成初步設計評審 在公布KF-X戰機的初步設計之前,韓國國防采辦計劃管理局(DAPA)在2018年6月26-28日對KF-X進行了初步設計評審,以決定是否進入到下一個關鍵性設計評審階段。 韓國國防采辦計劃管理局KF-X計劃組負責人Jung Kwang-sun表示:“通過初步設計評審,我們已證實所有的系統需求在初步設計過程中得以滿足,可以進入到下一個關鍵性設計評審階段。我們計劃在2019年9月前完成詳細的設計工作,并于2021年生產出首架KF-X戰機原型。” 此次公布的KF-X設計方案代號為C-109,進行了多次風洞測試和計算流體動力分析。 3 裝備歐洲空空導彈 值得注意的是,從公布的KF-X設計圖片可以看到,該戰機配備有歐洲導彈系統。由歐洲導彈集團研發的四顆“流星”遠程空空導彈被安置在機身下方,而兩枚IRIS-T近程空空導彈則安裝在翼梢發射架上。
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——解讀俄羅斯“王牌戰機”蘇-57藏拙背后的真相
與此同時,美國為鞏固其地位一直在穩步推進先進戰機的研發,這極大地加劇了俄羅斯的危機意識,俄羅斯迫切需要能夠與美國空中力量抗衡的新一代戰機。 在蘇-57研制初期,由于五代機需要大量的研發基金,俄方一直在跟印度談合作,希望“印度出資,俄方出力”。有人說,俄羅斯為了跟印度達成合作一起研制蘇-57,不得已才處處示弱,放出大量關于蘇-57的負面消息,其目的是為了讓美國放松警惕。隨即,俄印雙方達成合作,蘇-57的研制也小有成效。不久后,由于經費等多方原因,印度宣布退出,蘇-57研制項目被迫擱淺。盡管如此,雙方在此期間的合作還是為蘇-57后來的成功研發奠定了堅實的基礎。后來,蘇霍伊設計局頂住多方壓力,在資金、技術等各種條件受限的情況下成功研制出試驗機型。在此基礎上,俄方進行多次試驗與改進,終于,才有了蘇-57問世。蘇-57的成功列裝也進一步彰顯了俄羅斯的軍事強國地位,大大緩解了俄羅斯國土范圍內防空的壓力與緊張局勢。 降低成本,量產減負。眾所周知,軍品出售歷來是軍事強國重要的資金來源,F-35作為唯一一款出口的五代隱身戰機深受購入國青睞,這樣也能給美國帶來了大筆的軍售資金,同時,洛馬公司在大量資金回流的基礎上,使得F-35成本降低,直接促進了F-35產業鏈的持續健康發展與升級。同樣,蘇-57戰斗機最大的問題也是生產。只要有國際大買家購買,蘇57戰機就能起死回生,繼續蓬勃發展。在世界各國可用于出口的戰機中,蘇-57作為F-35唯一的競爭者,其銷售前景是非常好的,比如阿拉伯聯合酋長國、沙特、秘魯、印度、土耳其等國。就拿以色列來說,由于美國的軍售限制,以色列買不到F-35,不得已只能選擇蘇-57;諸如越南、馬來西亞以及非洲的阿爾及利亞等國,他們是蘇式戰機的愛好者,對蘇式戰機極具信心,他們也會選擇蘇-57。 總的來說,蘇-57究竟好不好?戰場表現已經說明了一切。
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中企成功造出戰機新材料,被西方國家牢牢把控了30年
大家都知道,中國的殲-20是中國空軍最強一代的戰機,中國科研人員在它身上投入了許多心血。殲-20自出世到現在,中國科研人員還在不斷優化它。有消息說,最近我國一家最大的碳纖維生產企業生產出了一種戰機新材料,它有望應用于中國殲-20、殲-31等先進戰機上,讓中國戰機騰飛。而且要說的是,這種材料在過去30年的時間里,美日牢牢把控著它,中國為了打破這種壟斷,也整整花費了10年的時間。 這種材料是什么呢?這種材料就是新型M40級碳纖維,現在中國的企業已經宣布能夠自主研發它了。這種材料是一種高強度、高模量纖維材料,這種碳纖維材料的特性是“外柔內剛”,質量比金屬鋁還輕,但強度卻高于鋼鐵,非常具有耐腐蝕等優點,而且柔軟易于加工。除此之外,它被夸贊最多的還是它的拉伸強度為鋼的7至9倍,僅有頭發絲十分之一粗細。隱形戰機不能經常的日曬雨淋,可以說它能彌補戰機許多缺點。 炭纖維材料 有了這種材料加身,中國的殲-20等許多戰機可以大大減負,讓戰機重量減少的同時,卻能極大地提高戰機的機動性與荷載能力。而且這種材料有耐腐蝕性等優點,可以讓戰機的抗壓與耐磨損性能大提升。總而言之,這種新型碳纖維材料對于戰機來說,是個福音,對戰機的綜合提升很大。中國現在能搞出來它,震撼的不僅是中國人,還有美日等國家。 過去30多年的時間里,中國的軍事實力比起美國相差很多。中國武器裝備上的許多零部件和材料都無法靠自身解決,所以中國只能進口。可是大家都知道,國家之間只有永恒的利益,中國是很難從美日等國家獲得這種材料。他們掌控著這種材料的專利生產技術,在全球都有壟斷地位,美國的F-22、F-35也正是因為應用了這種新材料,才擁有逆天性能,讓美國敢在全球稱霸。 炭纖維材料 所謂三十年河東三十年河西,中國絕對不是甘居別國之后的,中國在10年開始加大投入力度來研發這種新材料。
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中國軍工推出雷達黑科技,讓傳統戰機實現隱身
機載雷達雖然不起眼但重要性非同一般,可以說它直接決定了戰機的戰場感知能力和戰斗力,少了它戰機爭奪制空無從談起,進而影響的就是整個戰局。 14所在今年珠海航展上展示的“三面陣”機載有源相控陣火控雷達。 當前,世界上的最先進戰機普遍采用機載有源相控陣火控雷達,這是極少數國家才擁有的頂尖技術。在今年的珠海航展上,中國電科14所就展示了我國在這一領域的最新發展,從而完整勾勒出了中國戰機的強大打擊能力。 早在2016年的珠海航展上,14所就曾首度對外展示KLJ-7A國產機載有源相控陣火控雷達,成為那屆航展最耀眼的明星之一。今年的珠海航展上,14所著眼未來空中戰場的需求,展出了為戰機突破傳統視野局限的“廣角”解決方案。 國外專家來到14所展臺現場了解“三面陣”機載有源相控陣雷達情況 其中“三面陣”版KLJ-7A就是14所面向市場提供的一個重要解決方案,其視野可超過300°,在國際上處于領先水平。它的出現在技術上賦予了戰機3大優勢: 一是“廣角”視野將讓己方戰機能夠在敵方雷達盲區內飛行,現代機載火控雷達采用的是脈沖多普勒原理,具有“廣角”能力的飛機能夠在空戰中有效保持對敵方態勢掌握,從而規劃航線使飛機與對方速度矢量重合,這樣敵方戰機就無法掌握自己的行蹤。某種程度上說,這就是另一種“隱身”,對提升戰術靈活性意義重大。這對于三代機等一些非隱身戰機意義重大。 二是“廣角”視野可幫助戰機在實戰中實現“敏捷脫離”,即在大角度大機動狀態下可靠穩定地跟蹤目標和制導先進空空導彈,這樣己方飛機就能做到“邊跑邊打”,生存能力大大提升。 三是“廣角”視野可以擴大雷達的搜索范圍,一定程度上當做“小型預警機”使用。
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戰機圖1
一架美國海軍F-35C戰機在演習中,發動機遭受嚴重破壞
導讀:9月5日,據美國海軍發言人Dave Hecht表示,一架海軍的F-35C閃電II戰機在周二與F/A-18F超級大黃蜂在大西洋大西洋上空進行空中加油演習時,發生事故受到嚴重損壞。 2014年11月3日,美國海軍飛行測試員托尼-威爾遜在加利福尼亞海岸附近首次利用掛鉤系統進行F-35C聯合攻擊戰斗機降落。 F-35C戰機是美國新一代聯合攻擊機的海軍型號,此次事故的F-35C戰機是從美國航母林肯號上起飛的,事故發生后,該架F-35C戰機安全返回了航母上,而事故中的另一架F/A-18F超級大黃蜂則降落到了弗吉尼亞州的Oceana海軍航空站。 據報道,此次F-35C戰機在事故中受到嚴重損害,這是因為F/A-18F超級大黃蜂作為油輪飛機對F-35C戰機進行空中加油時,加油管“籃圈”的殘骸落入F-35C發動機中,導致發動機出現嚴重損壞。 此次,F-35C戰機的損壞被歸類為“A級事故”,是美軍軍用飛機定義的最嚴重的損壞程度。根據美軍手冊,只有當飛機被完全摧毀,造成嚴重傷害或人員死亡,或者飛機本身造成超過200萬美元的損失時,才會歸類為“A級事故”。而此次普惠F135發動機在事故中損壞,可能需要花費1400萬美元來更換它,這還不包括對飛機機身的任何額外損壞或航空電子設備的修理。 據報道,F/A-18F“超級大黃蜂”的損壞程度較輕,并被歸類為“C級”事故:即沒有受傷和損壞程度在50,000~500,000美元之間。
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中國軍用復合材料發展突飛猛進,出口戰機都在大量使用
復合材料,作為新技術材料的代表之一,其普遍使用是從3代機開始的,而其使用比例也在一定程度上代表了一款戰機在材料方面的技術水平。復合材料可以顯著減輕戰機的重量,同時還能增強一些隱身功能,因此隨著技術的發展,復合材料在戰機中的使用比例是逐漸提升的。3代機的使用比例一般在3%-12%的范圍,4代機的使用比例一般在20%-30%的范圍,當然,印度那個獨特的LCA則不在此規律之內——其復合材料使用比例高達40%以上,實際空重卻比設計目標還重了一噸。 FC-1,又叫JF-17,“梟龍”,是中方應巴基斯坦要求,給巴方研制的一款低成本的單發輕型3代機,一度被國內一些所謂的軍事專家稱為“準3代機”,直到這一說法被其總設計師楊偉直接否決(楊偉也是殲20的總設計師)。既然是低成本戰機,那么其在使用材料方面就要足夠的“節儉”,一切以“夠用就行”為標準,大量使用航空用的鋁合金,盡量少用昂貴的鈦合金和復合材料。不過從另一方面講,FC-1研制的時代(2004年左右),我國在軍用復合材料方面的發展還比較落后,無論是質量還是產量都還不行,想用高點也不實際,即使是殲10戰機,其復合材料使用比例也才6%左右。 不過隨著時間的推移,國際主流戰機的技術在進步,巴方對JF-17本身技術水平的要求也在提高。成飛對客戶的態度是很好的,基本可以說“一切為了滿足客戶的需求”,所以早在原型機的第4架,JF-17就大改了氣動設計、升級了航電系統,大量使用了很多即使是在當時國內也是很先進的技術,從而使JF-17真正的成為了一款成本低廉、性能優異的戰機。巴方對其十分滿意,而國內一度還興起了“中國空軍是否也應該裝備幾百架”的討論。
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殲-20戰機使用多少比例的復合材料?
此次曝光中的殲20戰機,在包括機身,機翼,垂尾,進氣口以及鴨翼部分都擁有明顯顏色不同的復合材料窗口。 有人可能會問,殲-20使用多少比例的復合材料? 現代隱身戰機機身大量使用鈦合金等復合材料已經不是秘密。新型復合材料質量輕韌性高,對于提高現代隱身戰機的機動性和其他性能指標至關重要。美國F22機身復合材料使用率達到了26%左右。為了提高機翼性能,其機翼復合材料使用率高達95%左右,大量復合材料使用在提高戰機性能的同時,也致使改型戰機造價長期居高不下。 殲20作為一款性能最為先進五代隱身戰機,大量使用復合材料是毋庸置疑的,但具體使用多大比例沒有具體數據。據有關專家透露,殲20復合材料使用比率達到了20%左右。有人問為什么不使用更高比率的復合材料?其實這是一個復雜的系統工程,關乎復合材料制造,設計,制造等多個環節。所以戰機增加復合材料比例不是一件簡單的事。 專家指出,復合材料應用到戰機上,需要綜合考慮考慮復合材料結構性能的可設計性和結構成型與材料形成等。大家都說F22是溫室的戰機,對環境保養等要求非常高,就連機身材料填縫都是白銀制成的。這款戰機除了殺雞儆猴在敘利亞進行了反恐作戰實踐之外,至今也沒有經過大的實戰檢驗。一種復合材料制造使用可能涉及設計師、應力分析、材料和工藝、制造、質量控制、后勤保障工程師(可靠性、維護性和生存性)和成本估算師等,所以這是一個復雜的巨系統。我國在高端復合材料設計制造方面總體上還處于追趕的上升階段。目前我們在復合材料方面與國際先進水平還有差距。 所以殲20復合材料使用率能夠達到20%已經是一個很不錯的成就。
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在渦扇15發動機問題解決后,中國臨近大規模批產殲20戰機
這位消息人士表示:“中國目前大約有20架殲20戰機,還遠遠不夠,擁有一臺中國國產發動機是殲20戰機進行大規模生產的必要條件,因為沒有其它國家愿意為中國提供這種尖端技術。” 消息人士還引用CCTV在今年4月份的一篇報道表示,生產殲20戰機的成飛公司將在2019年為隱形戰斗機開辟第四條生產線,并將加強了對殲20戰機飛行員的培訓計劃。 中國空軍表示,殲20戰機在今年2月9日進入作戰服役,并與其它第四代飛機一起工作,如J-16和J-10戰斗機以及H-6K戰略轟炸機。5月,它參加了臺灣周圍的島嶼圍剿演習。據“華盛頓郵報”2月的報道,當時的殲20戰機配備了“權宜之計”引擎。 其中一位軍方消息人士表示,公眾可以在今年晚些時候的中國珠海航展上首次看到新型隱形戰斗機及其升級后的發動機。珠海航展2年一次,將在今年11月5日至11日在中國廣東省珠海舉行。
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西班牙加入德法下一代戰機開發項目,目標取代F-35
根據計劃,新型戰機將成為F-35戰機或其繼任者的競爭對手,在2040年左右替代德國、英國、西班牙、意大利和法國等國裝備的臺風戰機和陣風戰機。 值得注意的是,未來空中作戰系統(FCAS,除了研制新一代戰機外,還包括開發新型無人機和新型巡航導彈)計劃在歐洲范圍內還有一個競爭對手-英國的暴風雨(Tempest)戰機研發計劃,該項目已被授予BAE系統公司,意大利和荷蘭也參與了該項目。西班牙國防部在去年12月的一份聲明中表示,“由于研發新一代戰斗機所需的巨額投入,我們確信兩個戰斗機研發項目最終將會合并。” 文章稱,2017年7月法德兩國高層公布了兩國關于共同開發未來空中作戰系統的宏偉目標。在2019年2月7日,法國國防部長弗洛朗斯·帕利(Florence Parly)和德國國防部長烏爾蘇拉·馮德萊恩(Ursula von der Leyen)公布了這一計劃的第一部分,并提交了一份價值6500萬歐元的兩年期合同,法國的賽峰發動機公司將和德國的MTU航空發動機公司為這款戰機開發引擎。根據計劃,由空中客車公司和達索公司共同開發的新一代戰機將在2025年實現首飛,并于2040年投入部署。除此之外,該項目的參與者還包括法國的泰雷茲集團和歐洲導彈集團。 為了避免影響新一代戰機項目的發展,德國聯邦國防軍此前已經決定不再計劃購買美國洛克希德·馬丁公司的F-35隱形戰斗機,如今它將在美國波音公司的F/A-18戰機和空中客車公司的臺風戰機之間做出選擇,合同總價值高達34億美元。法國總統馬克龍此前更曾表示應發展強大的、具有創新能力的歐洲軍工,歐洲需要有不依賴美國保護自己的能力。
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這款戰機最有可能,但有一項前提條件
雖然遼寧艦目前的艦載機是殲-15,但是這款從蘇-33原型上仿制而來的戰機依然繼承了蘇-33戰機的飛控短板。雖然我國的軍工人員為殲-15重新設計了一套“三軸四余度數字式電傳飛控”系統,但是這款戰機的主要架構還是蘇系的,依然不能算是盡善盡美,我軍的優秀飛行員張超就是因為殲-15戰機突發電傳故障而墜機身亡的。 殲-15戰機作為遼寧艦航母的艦載機是當時的最佳選擇,可是隨著我國首艘國產航母成功海試歸來,中國海軍很快就會擁有第二艘更加強大的航母,強大的航母自然要配備強大艦載機,那么下一代的航母艦載機會是誰呢? 殲-20首先就被排除了,因為殲-20的尺寸太大,它的翼展面積大約是73平方米,比殲-15戰機足足大了11個平方米,在航母甲板空間有限的情況下,殲-20不具有優勢。還有更重要的一點是,殲-20的造價相當昂貴,到目前為止,我國也沒有進行大量生產,而航母艦載機的數量至少都要超過兩位數,這就更不可能了。 所以俄方認為,下一代的航母艦載機最有可能是殲-31,殲-31的尺寸比殲-20小,而且也是第五代隱形戰機。更關鍵的是殲-31采用的雙輪設計,使得它在航母上進行起降時,飛行員能對戰機的姿態控制更穩。但是俄方也坦言,殲-31要想成為下一代航母艦載機,就必須先達成一項前提條件——研制出國產的“超級發動機”。因為目前殲-31還使用的是俄制的RD-93加力發動機,發動機的問題不解決,就無法量產殲-31戰機。 發動機是中國戰機的老問題了,什么時候中國才能真正邁過這一道坎呢? 來源:復興軍事
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天災“擊傷”68架隱身戰機?遠不止發動機損傷那么簡單
據多家媒體報道,日前美國亞利桑那州盧克空軍基地遭到了一股“黃色旋風”的襲擊,基地內的68架F-35戰機受到不同程度損壞。作為目前美軍最先進的訓練中心,不光美軍自家隱身戰機飛行員在此培訓,連英國、西班牙這樣的鐵桿盟友飛行員,也會在此受訓。或許這“遭殃”的68架戰機中,也有美帝盟友的戰機。今天,小編就跟大家說說沙塵暴對戰斗機的影響。 作為隱身戰機的天敵,沙塵暴絕非是一場“旋風”那么簡單。雖然第五代戰機80%的隱身能力全靠外形隱身。但剩下的20%全靠隱身涂料來幫忙了。對于美國來說,每年在隱身涂料的花費少說都是上十億美元,而一場沙塵暴就會讓美帝多掏幾億美元。 “黃沙百戰穿金甲,不破美帝終不還”至于是哪個游戲的臺詞,大家可以猜一下 畢竟沙塵暴在掠過隱身戰機時,空氣中的沙狀顆粒就會像砂紙那樣將隱身涂料擦掉。更重要的是,部分沙狀顆粒物會附著在隱身戰機表面,對飛機性能造成一定影響。根據國外航空機構的風洞測試結果,當機體表面附著食鹽大小的顆粒時,其最大升力系數在地面效應和自由空氣兩種條件下分別損失22%和33%。其造成的影響,足以讓具有高性能的超臨界翼型機翼的飛機無法起飛。 F-22之所以用恒溫恒濕的特質機庫,其中一個原因就是隱身涂料太嬌貴 飛機結冰的危害想必大家都有耳聞,沙塵暴比之則有過之而無不及。除能造成飛機感應器損壞外,沙粒之間及沙粒與飛機機體的摩擦所產生的靜電可使無線電通信和無線電羅盤失靈。而前者會影響戰機之間的信息溝通,嚴重影響作戰效能。后者我們就無需贅言了,至于好多人覺得可以在沙塵暴來臨時使用GPS,您接著往后看就都清楚了。 就電子設備而言,無論是軍用還是民用,無一例外的怕靜電 當然,作為飛機的頭號天敵,沙塵暴怎會放過航空發動機呢?
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戰機圖2
世界級戰機測試設施,還真是第一次見!
在這里,戰機的全尺寸模型被放置在柱子的頂端,被甩得東倒西歪的。該設施屬于美國空軍研究實驗室,正式名稱是紐波特測試場。照片中有兩個戰斗機全尺寸模型,分別用于模擬F-35C和F-35A戰斗機。 整個紐波特測試場位于人跡罕至的地方,占地面積78英畝,其中測試設施的占地面積為2.4萬平方米。這個測試場,主要的用途就是拿來獲取戰機的天線方向圖。而之所以柱子上面的戰機模型會被甩得東倒西歪,目的就是要測量戰斗機天線在不同方向上的輻射水平。 其實除了F-35戰斗機之外,美國大多數的現役戰機都在這里接受過天線方向圖的測試,比如F-22戰斗機、F-16A/C戰斗機、F-15A/C/E戰斗機、A-10攻擊機、B-1B戰略轟炸機和KC-135空中加油機的模型都曾經來到這里經受考驗。 天線的輻射水平和安裝姿態,會極大地影響飛機的隱身水平。戰機為了提高雷達低可視度,通常采取外形隱身和材料隱身技術,如果管理不好各種各樣的天線輻射,照樣會功虧一簣。要獲得天線方向圖的準確值,通常有場內測試、場外測試和實機測試三種。 場內測試主要依靠電波暗室,而場外測試則依靠紐波特測試場這樣的設施。在外場測試中,不僅僅會對戰斗機各型天線在不同角度下的輻射水平進行測試,還會測試戰機不同掛載狀態下的RCS值。比如在這張照片中,我們就能看到一架F-16戰斗機在攜帶武器和副油箱條件下的測試。 在紐波特測試場內,一共有8個高度各不相同的柱子。通過該測試場的設施,可以極大地節約整合天線試驗造成的成本。比如根據美國空軍官方的數據,一架F-35戰斗機如果要完成天線測試,需要飛行2個小時左右。而在這里,全尺寸模型只需要8分鐘,就能獲得相同規模的數據。
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憑借新型發動機,俄欲再向印度推銷蘇-57隱形戰機項目
導讀:俄羅斯航空發動機制造商聯合發動機公司UEC證實,為蘇-57隱形戰機配套的“第二階段”軍用渦扇發動機將具備超級巡航功能,這將構成飛機隱身的一部分功能。 超級巡航是第五代戰機的關鍵需求,印度媒體報道,新德里政府之前已經停止了與俄羅斯聯合研制第五代戰斗機(FGFA)項目,這是一個基于蘇-57戰機研發的新型飛機,其研發不斷延期被認為是印俄項目終止的一個主要原因。這架戰機之前被稱之為PAK-FA。 UEC營銷負責人Anton Chechukov表示:“超級巡航意味著能夠在沒有加力燃燒室的情況下實現超音速巡航,除了節省大量燃料之外,還具備較低的熱量特征,隱身性能好。” Chechukov表示,“第二階段”軍用渦扇發動機,內部稱為Izdelie-30,并在2017年12月裝配到蘇-57戰機上進行了首飛,并且還在進行進一步的研發。但是他拒絕透露任何技術信息或研發時間表的細節,并聲明該項目已被定為機密。 他補充說,Izdelie-30發動機將是俄羅斯有史以來設計的最先進的航空發動機項目,并且在性能上將領先同行。 正在制造蘇-57戰機的俄羅斯聯合飛機公司和俄羅斯武器出口機構Rosoboron分別告訴記者,俄羅斯向印度出口隱形戰斗機計劃并未被放棄,俄羅斯將在新德里推銷該發動機,并繼續尋求在印度包括FGFA項目在內的技術出口。 蘇-57戰機的特點包括六個內部武器點,可以大幅減少雷達信號,最高飛行速度可達2馬赫,X波段主動電子掃描陣列(AESA)用于環境感知,L波段AESA雷達用于目標識別,此外還搭載了紅外搜索和跟蹤(IRST)系統,通過熱量特征識別超出雷達范圍的物體。 來源:兩機動力控制
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Fluent戰機外氣動模擬流程
后面我們需要在靠近戰機壁面處進行網格加密,所以需要local refinement regions。Construction surfaces一般指為了仿真而構造的一些真實情形中并不是存在的面,比如說旋轉機械的MRF面,或者提前構造的一些BOI面,但這個模型中沒有這樣的面,所以此處我們選擇No。在進階選項中我們選擇識別區域、封閉泄露。由于沒有零厚度面,故不給任何的Wall添加厚度屬性,并且也沒有多孔介質區域和overset網格區域。 之后按照基于戰機幾何offset一定比率建立外流場,這里為演示起見和節省計算量,設置外流場x、y方向分別為0.5倍的模型尺寸,z+方向為0.5倍模型尺寸,z-方向為1.5倍模型尺寸。實際一般亞音速戰機的計算域在飛行方向上機頭之前可能需要10~15倍的機身長度,尾跡區域需要20~30倍的機身長度,其余各個方向上則至少10倍機身尺寸。 對于近壁面區域,建立一個長方體形狀的各方向為0.1倍機身尺寸offset的局部加密區,面網格尺寸設置為22mm。 以40°為特征角提取戰機模型的特征線,如果需要更加精細,可將此值設置得更小。 以tunnel的中心為材料點生成流體域,同時在圖形界面上可以看到材料點標記是否在飛機幾何外且在tunnel內,如果位置不對,可通過將確定材料點的方式由Centroid of Object改為Numerical Input對材料點的坐標位置進行手動輸入調整。只要確保材料點在飛機幾何外、流場內即可。 定義最大泄露尺寸為4mm,這個一般也需要調試。在設置一個泄露尺寸后點擊Preview leakage可以在圖形中查看。被封閉起來的區域和外界區域會以不同的顏色顯示。
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利用Fluent Aero進行戰機外氣動模擬
之前說明了如何用Fluent經典流程處理戰機的外氣動問題(詳見Fluent戰機外氣動模擬流程)。但同樣的縮比戰機模型,如果需要改變飛行攻角、馬赫數以及飛行高度(飛行高度決定了外流場的靜壓、靜溫邊界條件)等參數來進行對比研究,Fluent經典流程功能處理起來就顯得麻煩。此時可考慮用Fluent Aero來進行類似的改變參數的對比仿真研究。 Aero是近幾年的Fluent版本中才出現的,具體是什么版本并沒了解過。我使用的是2021R2,在這個版本中Aero仍屬于測試版本,打開Fluent求解模式之前,需要勾選Show Beta Workspaces,然后選擇Aero(Beta)。 首先新建項目,選擇存放項目的位置。 建立新的Aero工作流程,并導入前文中用Fluent Meshing生成的網格。 為新建仿真文件命名。 之后的流程是比較清晰的,按照workflow一步步走就行了。首先設置幾何屬性,定義攻角為0°時的升力方向為y+,阻力方向為z-。勾選“計算投影面積”,軟件自動根據導入網格計算某個方向的投影面積。這里選擇戰機body1,點擊compute,計算y方向的投影面積約為0.5801㎡。之后點擊Use as Ref. Area,算出的投影面積自動填在Reference Area一欄中。 后設置模擬條件,設0.3、0.5、0.7三個馬赫數,并從0~2之中設置5個攻角。同時右側自動出現各個Design Point的參數表格。 在溫度和壓力設置中,我們選擇根據高度自動計算,Distribution設置為Custom,需要用戶在右側表格的Attitude一欄中輸入飛行高度,這里我們輸入2000、5000、8000三種高度,從而我們一共有15個設計點。
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