中国新一代军机及制造技术改革
2002-01-09 13:30:44

　　
　　苏27无疑是设计得最成功的第三代超音速战斗机之一，引进苏27生产技术大大缩短了我国在航空技术方面与世界先进水平的差距。但是由于在航空技术方面我国已落后太多，加上我国吸收、消化苏27的先进技术也需要较长时间，如果搞完第三代之后再搞第四代，那么随着F-22的投入使用，我军的战斗机技术水平仍然会落后对手一代。

　　我认为解决这一问题的最好办法，就是设法将苏27直接发展成为第四代超音速战斗机。但以我国目前的技术条件来看，该计划必须分成两个阶段来完成：第一个阶段是使它在采用现有苏27技术的情况下，让它成为一个发展第四代战斗机先进技术的平台（通俗点说，就是象美国发展F-14一样，先搞一个采用第三代战斗机火控雷达和发动机技术的第四代战斗机机体）；第二个阶段是才全面应用最新技术（如先进雷达、发动机和复合材料），使它成为一种名副其实的第四代战斗机。这样一来既可降低发展新一代战斗机的技术风险，又争取了时间。本文讨论的主要内容是如何完成第一阶段的发展任务。

　　由于苏27已经基本具备了第四代战斗机的超机动性和短距离起降能力，因此改进的主要目标是在保持它的机动性能不变的情况下，大幅度提高它的隐身性能和超音速巡航能力。苏27的翼身融合体布局本来对隐形是非常有利的，但是由于发动机短舱之间构成的凹形通道和暴露的发动机叶片，都使它的雷达截面剧增。

　　据《苏27空气动力设计揭秘》（《国际航空》98.3）一文介绍，保证苏27大仰角可操纵性的关键是机头截面形状、翼根边条形状、机翼前缘偏转角和垂尾的参数。这表明，只要改动不涉及机翼和机身前部，其他部位的改进不会大幅度降低飞机的机动性。更凑巧的是美国ATF验证机YF-23的机头形状、机身边条的位置和发动机进气口位置与苏27惊人地相似，而YF-23的最大仰角理论上可达60度（试飞时只有25度，但 YF-23是半无尾布局，对仰俯控制能力影响较大）。因此我认为，如果把苏27的发动机短舱，象YF-23那样通过一个S形进气道从机身下部改到上部，就能够在不影响机动性的前提下，使改进后的苏27成为一种具有隐形结构的飞机（当然除此之外，还有许多地方要做进一步的隐形处理）。

　　把苏27的发动机短舱从机身下部改到上部，所遇到的主要问题是必须大幅度缩短发动机的长度。而短时期内想通过提高压气机的增压比，减少风扇级数的方法来做到这一点不太现实的。我认为唯一可行的办法，就是采用脉冲式外涵道加力室和涡轮旁路式燃烧室这两种技术来取代传统的加力燃烧室：脉冲式外涵道加力燃室外涵道是指外涵道气流的加力燃烧由单独的脉冲燃烧室完成，这样的外涵道燃烧室可以布置在风扇后面，而不是涡轮的后面；涡轮旁路式燃烧室是指在发动机高工况时，对内涵道燃烧室出来的超量气流不进行冷却，直接从涡轮旁边流过，这样使内涵道气流能够保持高温，不需要再加力燃烧。通过这两项技术的有机组合，就有可能取消加力燃烧室。（注：外涵道采用脉冲燃烧室的原因，一是在取消涡轮后面的加力燃烧室之后，肯定会降低发动机的总推力，而脉冲燃烧可以直接产生推力，弥补总推力的损失；二是通过对脉冲燃烧的控制，可产生控制推力矢量的射流，简化推力矢量系统的结构）。


　　总之，通过后机身的改进，苏27至少可以获得大部分的隐身效果（就隐形而言，外形所起的作用比结构材料大，欧洲战斗机EFA的表面有70%有复合材料构成，雷达截面却在2平方米左右）。

　　网友提交 日期：01-08 21:13

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