《030429现代战斗机的发展-陈 光》

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030429现代战斗机的发展-陈 光- 第1部分


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  陈光:北京航空航天大学教授。1955年毕业于北京航空学院。目前担任中国航空学会理事、中国航空学会科普工作委员会委员;北京航空航天学会常务理事兼秘书长。

  内容简介

  1。 四代战斗机(歼击机)典型的机型、时代与主要特征。

  2。 第3代战斗机要求有高的机动性能,成为“具有空中优势”的战斗机,为此,要求飞机的推重比(发动机推力/飞机重量)大于1。0,这是采用了当时最先进的技术而得到的。介绍了几种典型战斗机推重比的数值。

  由于飞机的推重比大于1。0,所以第3代战斗机才能作到垂直上飞的动作。而苏…27的“眼镜蛇”机动动作是世界上最难的机动动作之一,美国人至今飞不出这一机动动作。

  3。 1997年9月7日美国的“先进战术战斗机”F…22“首飞”标志着第4代战斗机已经进入工程制造发展阶段,随后,俄罗斯的S…37、1。44与美国的联合攻击机F…35也相继进行了首飞,这三型飞机也是第4代战斗机。

  4。 第4代战斗机的主要特点与要求: ⑴ 高的敏捷性;⑵ 好的隐身性;⑶ 短距起飞着陆能力;⑷ 超声速巡航能力;⑸ 内埋式武器舱与多目标攻击能力等。为满足上述要求应采用当代最先进的技术措施,例如必须采用推重比大于10。0、具有“矢量喷管”的加力式涡轮风扇发动机;各种能减少雷达反射面积的措施;先进的控制技术;先进的金属、非金属材料及先进的加工工艺方法等。

  5。 第3。5代战斗机即欧卅四国与法国分别研制的EF2000、“阵风”的主要特点。

  6。 为了延长战斗机、轰炸机的航程或留空时间,需采用“空中加油机” 对飞行中的飞机进行加油,加油机是如何对受油机进行加油的。国庆50周年阅兵中,有我国自行研制的加油机。

  7。 现代战斗机是高科技的产物,是积各个科技领域最新成果的综合体。发展先进的、新型战斗机是极为艰巨的任务。

  全文

  各位来宾你们好!

  我们今天要讲的是《现代战斗机的发展》。现在对战斗机的分代是以喷气式发动机为动力的战斗机出现以后,由一九四几年以后到现在,按照时代,按照战斗技术水平分一代、二代、三代、四代。

  第一代战斗机很有名,当时抗美援朝的时候,美国是出动的F…86,然后我们中国人民志愿军,而且在早期的时候,前苏联的空军也参加了,就是米格…15。米格…15对美国的F…86,当时是第一次双方的飞机都是以喷气式发动机为动力的进行空战。在“二战”期间,曾经德国的喷气式战斗机飞过,但是当时它以活塞式发动机为动力的轰炸机,所以真正同时都是以喷气式发动机为动力的空战,是在抗美援朝里面。但是这个飞机最大的速度,是低于声音传播的速度,我们叫做低声速的亚声速的飞机,这个飞机的性能是第一代,比较原始一点,现在已经退役了、不工作了。第二代战斗机,是超音速。就是飞机的最大速度是超音速,巡航速度是亚音速,零点八几,所以性能就比较好。以美国为代表的F…104是比较早的,后来20世纪60年代初期,F…4就是“鬼怪”式,说F…4很多人不知道,但是一说“鬼怪”式,很多人都知道“鬼怪”式。然后前苏联米格…21、米格…23,20世纪50年代后期到70年代初期,现在还在服役。

  我们现在国内的歼…7战斗机,是在米格…21的基础上,因为我们原来是全套引进米格…21的生产资料生产的,然后再不断改进,所以我们现在歼…7是第二代战斗机。

  第三代战斗机就是由20世纪70年代中期到现在,美国为首的以F…15,是1974年开始装备美国空军,小一点的F…16,是1978年装备美国空军的,前苏联包括俄罗斯现在也是这样的。它有一个原则,特别是像武器方面,你西方国家有的,我一定得有,西方国家没有的,我也得想要有。当时由航天器来讲,前苏联绝对是遥遥领先于美国,但是飞机至少在这点它差一点。所以当美国的F…15出现以后,前苏联说我们也得有,我们也得有第三代战斗机,高性能战斗机,所以它投入了大量资金。但是第三代战斗机确实是比较难,前苏联当时大概搞了十几年,光试飞员牺牲,就牺牲了好几个。最后,它比美国晚10年,在1984开始装备前苏联空军,原来一直是苏…27,是在前苏联境内不卖的。后来一直到1989年苏联解体以后,独联体国家经济非常困难的时候,不得已才开始把苏…27卖给国外,现在我们有,印度有。然后它又搞了米格…29,第三代战斗机。现在就是F…15大一点,F…16小一点,苏…27大一些,米格…29小一点,现在是在役机种里面,在世界上最好的机种就是这个。

  第四代战斗机就是下一代的,现在正在研制、正在试飞。如果说美国的经济情况比较好,另外也需要,有可能到2005年,美国的F…22,就开始装备空军。美国有了F…22,俄罗斯也不能例外,所以它也搞了两个,一个叫S…37,一个叫1。44,米格集团的1。44很有意思,我们来看看第二代、第三代战斗机情况。

  第一代战斗机,现在只能在美国的航空博物馆、中国的航空博物馆,可能俄罗斯的航空博物馆里面能看得见。米格…15,大家一看机头这边是个平头的话,绝对超不了音速,所以它是个亚音速的。

  第二代战斗机,就是米格…21。F…4“鬼怪”式, 20世纪60年代非常有名,因为它是第一个用空空导弹,就是飞机上带着一个导弹,空中发射,而且是用电子计算机,第一次在飞机上来遥控空中导弹,来攻击敌机。

  第三代战斗机,就是现在在役的,F…15是最好的,但是F…15出口非常少,F…16是大量出口,在海湾战争也好,在好几个战争里面它都出现过。米格…29也是非常好的。大家看到它刚刚爬升在这高度的时候,突然一个鸟一下把一个发动机打坏了,按道理讲米格…29是双发动机的,一个发动机坏了以后没有问题,照样可以把飞机安全着陆,但是它由于飞行高度太低,太低以后就不行了,无法恢复了,如果飞得高一点,一千米、两千米的时候问题不大,可以把飞机像滑翔机一样慢慢弄回来。但是他一看,底下那么多观众在看,摔下来正好要摔到观众席旁边,他一想这不行,一个发动机坏了以后,它只有一个发动机,飞机是有倾斜的,他一个劲地压住压杆,把它压着往那面走,离开群众,战斗机的飞行员都有个弹射座椅,这个弹射座椅有一个安全高度,也就是说在有一定高度下弹射的话,能保证飞行员的安全,过了这安全高度,特别是越飞越低弹射的话,死亡率就非常高,但是他这时候已经早早的低于了飞行跳伞的安全高度,但是他还是把飞机压住,离开了群众以后,最后距飞机离地面两秒钟以前他跳伞了,跳伞以后正好落在这个飞机旁边,受了轻伤。所以当时米格…29有这样一个故事,就是在第一次向世人展示的时候,就出了这个大问题,但是声誉非常好,这个就讲的第三代战斗机。

  第三代战斗机到底有什么特点呢?第三代战斗机最大的特点,是它有高机动性能,我们称之为要有空中格斗的战斗机,或者叫空中优势战斗机。要有这个性能的话,非常重要的一点就是飞机上面的发动机的推力,推着飞机前进的推力,要大于飞机的重量,就是我们讲的飞机的推重比要大于1。00,在以往的第一代、第二代战斗机,所有的飞机,包括现在民航飞机、轰炸机,所有飞机都是飞机的重量,远远大于发动机的推力。所以以前的飞机不能竖着走,因为它推力比飞机的重量小,所以飞机不能这么飞,只能斜着飞,因为斜着飞,有了速度以后,在机翼上面产生升力,升力有垂直方向的一个分力的话,就可以使飞机向上。而第三代战斗机最大特点,就是飞机的推力,发动机推力大于飞机重量,所以这时候你看就像起重机一样,把飞机吊着走,这么走的话,当然性能就非常好了。说得很简单,飞机的推重比大于1。00,但是非常难。因为要求飞机上对各种设备,包括它机体都要用比较轻的材料、轻的重量,然后发动机要有很好的心脏,发动机能够很轻,发出很大的推力,所以要采用各种各样的先进技术才行。

  我们看看飞机的推重力,以前的歼…6也好、歼…7也好、歼…8都是零点八几、零点九几。“幻影” 2000是零点八几,“鬼怪”式是0。86。 第三代战斗机,F…15是1。163,F…16是1。18;大于1。00;米格…29;也大于1。00;苏…27也是大于1。00。第四代战斗机更高是1。2。所以第三代战斗机,由于飞机上面的发动机推力大于飞机重量,所以能够做这种动作。

  苏…27可以垂直上天,那次在北京表演的时候,我就坐在底下看,那真是非常漂亮;但是因为随着高度的增加,空气密度越来越稀,推力就越来越小;所以到了一定高度以后,发动机推力小到了正好和飞机的重量一定时,所以再往上走走不了,你看那个飞机一个尾冲; 快到接近地面的时候,离开了,走了。

  另外,一个战斗机能够由莫斯科直飞巴黎,那么长距离,当然要空中加油,空中加了两次油;到了巴黎机场以后,巴黎天气不好,地面指挥他转场,到别的地方去停,飞行员他不干,就是在这种恶劣气候的条件下飞下去,结果他们闯关闯过去了,第三个做了“眼镜蛇”机动动作,我们先不看它的动作,我们飞机在这儿,这个发动机产生推力是向前的,所以在这个位置的话,飞机是肯定向前飞,这是自然规律,这个苏…27就违反了自然规律,所以它引起注意。这个“眼镜蛇”是这样子的,它始终保持这个飞行高度,平飞状态,飞机是平飞的,但是它姿态变了,它在进来的时候,大概是每小时400多公里的速度,比较低,然后抬头, 90度到120度还是平的,然后过了120度再回来;这个改成的速度是每小时100多公里。这个动作美国飞行员去飞,飞不出来。这个飞机能够做一个违反自然规律的这么一个动作能够做出来,说明这个飞机在设计方面,在气动性能方面,在操纵性能方面确实比较好,能够做出这种动作,能够有这么好的操纵性能,这么好的气动性能,然后再加上驾驶员这么好的高超的技术,那作起战来随心所欲,所以实战性能特别好。但是,美国人做不了,后来美国人一看这个动作,一抬头,一收,很像眼镜蛇,眼镜蛇一遇到情况以后,它头一抬,舌头就伸出来对着你,是不是像个眼镜蛇,所以把这个动作命名为“眼镜蛇”机动动作,到现在这个机动动作每次航空表演都要表演,在我们珠海航展上面几次都表演了,非常好看。

  第三代战斗机有个特点,大小搭配,轻重搭配,远近搭配,就是不能全搞大的,所以大的就是俄罗斯的苏…27,美国就是F…15,这个航程比较远,航程可以5000公里,作战半径1500到2000公里这么远,但是这个飞机重,飞机起飞重量二十几吨,。但是全搞这个又贵,所以有一个重的,另外再有一个轻一点的、近一点的,前沿这个地方,航程1000公里左右,作战半径300公里、400公里,那就轻。第三代战斗机有轻、重、远、近、大、小搭配,第四代战斗机同样也有这种特点。第一代、第二代战斗机没有这个观点,美国大的、远的、重的就是F…15,轻的、小的、近的就是F…16,俄罗斯大的就是苏…27,小的就是米格…29,这是为了与第四代战斗机呼应,所以就提出了这个。

  我们下面讲第四代战斗机,第四代战斗机现在正在试飞阶段,也是正在进行研制阶段。美国F…22是1997年9月7号首飞,到现在还在试飞,要试飞到2005年,才能进行。刚才讲了,俄罗斯以前的苏联,美国有的,它也有,所以美国赶快搞F…22,俄罗斯也赶快搞第四代战斗机,所以它搞了个小的叫S…37,比F…22晚几天,9月25号首飞,它希望能压过美国,但是没压过,它首飞前出了些问题,所以时间往后拖了,这个飞机很特殊,你看我们这个飞机翅膀是向后的,我们称为后掠,你看这个飞机翅膀向前,是前掠的,由于它向前掠以后控制性能不好,所以前面加了两个小翅膀,这个小翅膀这么小,就像“小鸭”,所以我们称之为有个小“鸭翼”,俄罗斯的现在两个新的战斗机,都是前掠的“鸭翼”,它气动性能非常好,操纵性能比较好。另外这是小的,所以俄罗斯还搞了个大的,大的就是1。44,是在2000年2月29号首飞,但是现在俄罗斯由于经费比较困难,到现在还没公布,它到底哪一天能够飞完。美
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