沈飞正在研制的国产舰载战斗机

五岳盟主/编辑

在su-33基础上发展起来的国产舰载机，是为配套我国新航母而进行的工程项目。该机既是对27SK系列在我国发展型号新的延续，也是11B项目中取得成果的移植应用。在机体结构加强包括气动外形、起落架、折叠翼、拦阻设备等方面经过参照仿制su-33/33UB，从而达到设计要求，而11B上的三代综合航电系统、复合材料蒙皮以及钛合金新型材料工艺等将出现在舰载机上。
舰载机与陆基飞机相比，舰载机起落架和机体承受的载荷更大。例如弹射起飞时弹射器在2s左右使飞机从静止状态加速到250—350km/H的离舰速度，此过程中飞机的平均纵向过载可达4—4.5g，即使在着舰拦阻过程中，纵向过载也达2-3g，为了承受这种高过载，机体及相应部件必须加强，导致飞机增重，性能降低。此外，机翼折叠机构、着舰拦阻装置、系留装置、三翼面布局、起落架加强等设计也会大幅增加舰载机的重量。
由于舰载型的航程及留空时间比陆基型要求高，如以美国的舰载战斗机F-1 4为例，在有警报的情况下要在离航母约240 km的半径巡逻2小时以上，遇到敌机可加力作战2分钟。其载油量要够护航离岸约800km的航母的任务。内部油量的增加会进一步导致空重增重，这对飞机飞行性能有非常不利的影响。
因此，除使用复合材料减重外，飞机使用的发动机也必须相应增加推力。在发动机的选择方面，很可能继续采用国外成熟发动机的增推型号，如99M系列。而在增加总推力方面来看，双发天生比单发有优势，这也是军方选择双发为发展平台的原因之一。双发的另一优势是安全性，按照国外同类机型设计要求，飞机在舰上起飞和着舰过程中一台发动机故障，飞机仍能完成起飞和着舰，特别是在着舰过程中更为重要。
当前比较普遍使用的舰载机在航母上起飞是用弹射起飞方式。出于提高战斗力需要，使用弹射器将是必须手段。在起落能力方面来说，我国的新型舰载机应该具有双重能力，也就是既能滑跃起飞，也能弹射起飞，这也是世界上其它先进舰载机应当具备的能力之一，比如阵风战斗机。
[ 转自铁血社区 http://bbs.tiexue.net/ ]

俄苏-33舰载战斗机三视图
舰载机的气动力设计的重点是低速特性，因此舰载机的最大升力系数都较大，例如F一14为2.7，Su一33为2.4，F一111B可达3.0。为提高低速性能，除了采用三翼面布局，在主翼上还将采用全展前缘襟翼和后缘双开缝襟翼，并部分增大机翼面积。
在乌克兰买的两架su-33为早期原型机，当时型号为T10K，是原苏联早期su-33舰载战斗机论证机。在俄罗斯方面，这不是一桩让人高兴的事。俄罗斯方面认为，乌克兰在俄罗斯即将与中国开始谈判之前，将T10K型廉价卖给中国，乌克兰的企图是要利用中国人自己的能力，来毁灭这次的未来大批交易。
而后面中国又向俄罗斯买了两架su-33UB，作为首批交易数量。这可能是出于多方面的考虑，一方面33UB是27K的后期发展型号，技术层次上有较大提高，学习仿制的起点更高，有利于提高技术水平。另一方面双座UB的用途更多，既可以作为舰载教练机，也可以作为海上攻击主力，进行对地对海的空面打击任务。双座具有更高的任务裕度，有电子作战、支援、反潜等多方面的发展潜力。
因此，我的看法是SAC将会在这一基础平台上初步发展两种型号，既单座型和并列双座型，分别作为防空、空优机和攻击、教练机，这对SAC的设计制造能力将是又一次重大考验。按照我国一贯两条腿走路的办法，在这一型号的发展中，将与俄罗斯方面进行广泛深入的合作和交流，在自行研制的同时，也不排除引进技术和平台的可能。
另外，从601所的论文来看，我国舰载机设计配合的航母参考吨位并不小。比如甲板运动情况中的舰载机在起飞和着舰的抗风能力参考的是福莱斯特级，该航母为美国蒸气轮机常规动力，76000～78000吨位级，这和网络上传言的50000吨位级有较大出入。
参考：
[ 转自铁血社区 http://bbs.tiexue.net/ ]
《舰载机总体设计主要关键技术概述》
《舰载机设计中需考虑的若干问题》
《舰载机适配性设计的基本要求》
附加阅读：
苏-33舰载战斗机与中国的航母计划

在2005年的莫斯科航空展上，一位俄罗斯的消息人士确信：中国并没有熟练掌握将国产歼—11改造成具有舰载能力的战斗机（如苏—33）所必需的全部改良技术。与苏—27的基本型相比较，苏—33型战机的机体得到了强化，覆盖了一层防腐蚀涂料。而且起落装置得到了很大的加强，添加了“鸭翼”升降装置，加大机翼片以降低着陆速度，机翼可折叠，拥有空中加油探测器，以及一套能够自动控制飞机降落在航空母舰甲板上的着陆系统。苏—33UB型战斗机则具备了更好的空气动力学性能，使用了隐形性能更好的复合材料，能够配备一个更大型的雷达以便执行攻击任务。如果在苏—33UB型战斗机的脊背顶端或机腹位置外加一个相控阵雷达，那么苏—33UB战机也可以执行空中预警任务。在2005年向解放军展示的苏—33UB战机也已经将发动机改进为thrust-vectoring型发动机，使该型战机在机动性能上得到很大的提高。
但是仅仅在一年之后，外界有可能得出结论：可能早在上世纪90年代末期，解放军就已经尝试自行发展具有舰载能力的歼—11型战斗机（即歼—11舰载型）。研制这种型号的战斗机也可以从沈阳飞机制造公司本土化生产的陆基歼—11战机项目中得到很大帮助。解放军的歼—11型战斗机将很有可能换装推力为13200到13600公斤的WS-10A型“太行”发动机，此外，还将配备解放军自行发展的新型先进雷达，自行研制的“霹雳—12”型先进空对空导弹，以及新型精确制导对地攻击武器。以上述歼—11战机项目为基础的“海军版歼—11”，在性能和攻击力上，可能会比目前在俄罗斯海军服役的苏—33型战斗机更具有决定性优势。
为了遏制解放军的这项计划（自行改进歼—11战机），也为了继续获得未来俄罗斯海军的订单，苏霍伊公司加速了对苏—33型战斗机的升级工作。这一切可能要归功于一架“升级版”苏—35型战斗机，这架战机在2006年10月底参加了中国珠海航空展。该型战机的一个主要升级内容是将现在的推力为12500公斤的AL-31F型发动机，更换成推力为13500公斤的AL-31-F-M1型发动机，这种新型发动机将使飞机拥有更大的起飞速度和更大的武器载荷。虽然受到资金的限制，使得机载雷达系统和武器系统的升级受到了阻碍。目前，多数俄罗斯军事专家预想，新的苏—33型战斗机将配备新的有源电子扫描阵列雷达（AESA），例如在2005年曝光的Phazotron Zhuk-MFSE型雷达。这种雷达能够同时追踪30个空中目标和2个地面目标，以及确定300公里海域范围内的海上目标。俄罗斯雷达制造商NIIP公司也可以制造这种AESA型雷达。此外，随着相控阵雷达的发展，可以让这些战斗机自身成为武器——在一定范围内，对敌人的电子仪器系统发动电磁攻击。苏—33UB型战斗机可携带更大型的有源相控阵雷达，使这种电磁武器具备更强的攻击性。新的苏—33型战斗机预计可以携带所有俄式武器，例如R-77主动制导超视距空对空导弹，射程达300公里的KS-172型导弹，Kh-31型超音速反雷达、反舰导弹，射程为300公里的Kh-59MK型反舰导弹，以及即将部署的空射型3M-54E型反舰导弹（射程为200公里）和3M-14E型对陆攻击巡航导弹（射程为300公里）。

苏-33机翼折叠的状态，可以有效节约甲板和机库的空间
至于中国会不会引进苏33的生产线，应该不会。苏联/俄罗斯可以在苏27基础上改进舰载机，那么中国以同一个家族的歼11为基础进行改进，从技术上来说是完全可能的。歼11跟原装的苏27系列相比，已经彻底“脱胎换骨”，从机身材料到雷达航电到发动机都跟原型机完全不同，战斗力则有了突飞猛进的提高。再回过头去“吃回头草”实在是一件很笨、而且很没必要的事情。况且我们对舰载机的要求跟毛子应当不完全一样。比如我们的国产航母很可能采用弹射起飞方式，那么是否要完全依照苏33那样改气动布局，弄成三翼面呢？恐怕没必要……也许只要加强起落架和部分机身结构就行了。
在航母实际服役之前，相关的各项工作就应该基本就绪，最重要的包括舰载机队伍的建设，其中包括飞行员训练与战机的采购和装备，基于时间因素判断，引进若干原装的苏33用于我军第一代舰载战斗机飞行员的训练是可行的，而且完全是必要的。所以毫无疑问，苏33会成为我军第一代舰载战斗机，它也能较好地与歼11舰载型进行交割衔接。
苏-33机长21.2米，翼展14.7米，折叠后7.4米，机翼面积67.8米2，空重18.4吨。空重翼载荷约270公斤／米2。采用了中单翼、翼身融合体、机翼翼根边条、中弧面可变弯度的前／后缘机动襟翼、整流尾锥、差动平尾和双发双垂尾气动外形，并采用了放宽静稳定度技术。整个机体有前机身、中段机身/机翼和后机身三段组成。
前机身由可向上折反的雷达天线整流罩、前设备仓、可伸缩的空中受油管、座舱、前起落架舱和后部设备舱、前条翼组成。为了改善飞机在航母上进行短距起降的能力，又对其进行了专门的改进设计，为了满足着舰时巨大的纵向过载要求，对苏-33机身主要承重部件进行了加强。前起落架支柱直接与机身主要承力梁相连接，以前轮起落架改为倒T字梁双轮式，通过加强结构和液压减震系统，增加了着舰时的抗冲击过载强度。
早期的苏-33前部没有小翼，后期为了增加其在舰上的低速起降性能而增加了可动的前小翼，偏转角为﹢7°～﹣70°，左右两小翼由同一根轴相连接，因此只能同向偏转而不能反向差动。前小翼与主翼布局在同一个平面上。通过加装前小翼和改善电传飞控系统，使苏-33纵向静不安定度有很大的放宽，达到15％。前小翼与前边条在大的可控迎角下形成一股可控脱体涡，对主翼的上表面实现有利干扰，增大了升力系数，这不仅提高了飞机机动飞行时的纵向俯仰操纵性能，更主要的是提高了在舰上的起降能力。当然，这必须付出重量、空间、飞行阻力和隐身性能方面的代价。
苏-33的主翼为常规第三代战斗机通用的中等后掠翼，机翼的前缘后掠角为42°，后缘的后掠角为15°，l/4弦线为37°,翼型为常规的非超临界翼型，翼根相对厚度为6%，翼梢为4%，外翼前缘装有全翼展机动襟翼，后缘装有副襟翼，在四余度电传飞控下可以自动控制机翼弯度，改变飞行时的升阻比。为了增加飞机在舰上的起降能力，苏-33增加了主翼的面积，并且把苏-27后缘半翼展的整体式副襟翼改为机翼内侧的两块双开缝增升襟翼，在机翼两端靠近翼尖部分设置有副翼，通过增加的双开缝增升襟翼，提高苏-33机翼升力，在外翼内侧的双开缝增升襟翼之间的位置上安装有机翼折叠铰链，通过液压折叠机构把外翼分为固定翼段和可折叠翼段两部分，通过布置在机翼折叠机构开缝处后段的液压作动筒来控制机翼的打开和折叠，这样有利于减小在甲板上放置的面积，相应增加了甲板上的战机容量。苏-33发动机的进气道位于主机翼翼身融合体的前下方平滑区内，在过渡翼身融合体的屏蔽下，即使在大迎角下流场中仍能保持顺畅稳定。而且进气道下表面设有格栅式开缝辅助进气口，这是为保证在大迎角条件下，发动机正面流场的气流不发生大的畸变而设计的。因此，苏-27系列之所以在“眼镜蛇”这样的超大迎角下发动机能稳定工作，不喘震，除发动机自身性能可靠外，其优良的进气道设计也功不可没。
苏-33的尾翼由一对双垂尾和水平尾翼组成。垂尾由垂直安定面和方向舵组成，且垂直地布置在两台发动机的外侧，垂尾的前缘后掠角为40°，为保证有足够的方向稳定度，垂直向下延伸成腹鳍，苏-33的垂直安定面高度较苏-27略有增加，这主要是为了提高飞机侧向安定性，使苏-33在侧风条件下能顺利地在航母上起降。水平尾翼布置在垂尾后缘和发动机舱之间，全动式平尾既可同向偏转以满足俯仰操纵要求，又可反向差动偏转以提高横向操作性能。平尾翼展为9.8米，前缘后掠角为45°，活动范围为﹢16°～﹣21°，尾容量与F-15差不多，但比F-8C/D要低得多。苏-27系列飞机之所以能完成“眼镜蛇”机动动作，除反映出其放宽静不安定和高大垂尾侧向稳定设计外，平尾优异的俯仰操纵权限和实时反应能力，特别是瞬时作用力矩功不可没。
在航母实际服役之前，相关的各项工作就应该基本就绪，最重要的包括舰载机队伍的建设，其中包括飞行员训练与战机的采购和装备，基于时间因素判断，我认为苏33会成为我军第一代舰载战斗机，也只有它符合我们的要求，只有它能够最好的与国产舰载战斗机进行交割衔接。

从航母甲板上滑跃起飞的苏-33重型舰载机
苏－33　PK　“大黄蜂”
一旦中国改变选择，投入资金支持俄罗斯对苏—33型战斗机进行全面的、最大程度的升级，而不是去自行发展中国自己的歼—11“海军版”，那么，到2015年左右，解放军海军可能会开始实施有限的航母行动。届时解放军的舰载战斗机即便在某些方面并不优越，但仍能与美国海军F/A-18E/F战斗轰炸机相匹敌。在航程和机动性方面，外形更大的苏—33型战斗机似乎拥有更低的机翼单位面积负荷，而且发动机的推力更大，因此F/A-18E/F战斗轰炸机处于劣势。而随着新型苏—33战机改用矢量推力发动机，苏—33战机的这种优势将会成倍增长。这些作战平台的优势可能被视为非常普通的，因为有人认为美国空军采用了远距离战场外传感设施，如预警机、无人机、甚至卫星，再加上新的飞行员头盔显示器，这些先进设备和技术可以减少作战平台高机动性带来的优势。然而，俄罗斯和中国在反预警机和反卫星系统上的努力，可能会重新唤醒作战平台的优势，特别是当交战双方都拥有了头盔显示器系统的时候。
在机载电子系统方面，美国海军当前部署和未来继续呈生产的F/A—18E/F型舰载机处于优势地位，因为F/A—18E/F型舰载机配备了雷神公司生产的AN/APG—79型有源电子扫描阵列式雷达(AESA)，但是俄罗斯的有源电子扫描阵列式雷达可能很快就会在苏—33型战斗机上采用。在机载武器方面双方互有优势，苏—33型战斗机可以使用型号更多、射程更远的反舰导弹，这一点优于F/A-18E/F型战斗机。由于美国海军在2010年之后才能补充一些可以执行隐形攻击任务的F-35联合攻击战斗机，所以F/A-18E/F型舰载机在未来几年中仍将是美国海军主力战斗机型，数量上也占据绝对多数。《现代舰船-军事广角》