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明升资讯网·航母“千里眼”,中国预警飞机能否滑跃起飞?
更新时间:2020-01-11 18:59:22    点击率:4028

明升资讯网·航母“千里眼”,中国预警飞机能否滑跃起飞?

明升资讯网,第一军情兵器专家:龙之猫

随着第一艘国产航母下水,中国很快会在未来2年内迎来双航母时代——而上海的国产第二艘航母也正在紧锣密鼓加紧建造。拥有航母让国人振奋,而要充分发挥航母的各项作战能力,单凭战斗机显然是远远不够的。我军现在缺乏的是航母力量倍增器——舰载固定翼预警飞机。

传统观点认为,滑跃式甲板对飞机起飞助力小,而固定翼预警飞机普遍重量大,推重比低,很难从滑跃甲板上起飞,所以现在我们看到的滑跃式航母普遍装备舰载预警直升机,例如俄罗斯的卡-31型预警直升机。预警直升机和固定翼预警机之间的性能相差甚远,例如卡-31的使用升限只有3700米,最大速度255km/h,最大航程680km;美制e-2c预警机升限高达11200米,最大速度626km/h,最大航程约为2800km。如此高性能的预警飞机如果能装备在16号和17号航母上,则会让歼15如虎添翼,而不再局限于航母周边不到400km的活动范围。

中国目前已经开发了多款技术成熟的预警飞机,例如大家耳熟能详的kj-2000、kj-200、kj-500以及出口型的zdk-03等,但这些飞机普遍都是用大中型运输机改装而来,即使是zdk-03也是使用运-8c作为起平台。这些预警飞机雷达技术是成熟的,可以直接“拿来”作为舰载预警机的雷达使用用,但是上述飞机的体积都太大,显然难以上舰,独立开发一款新式的预警飞机首要考虑的显然是动力问题(因为雷达问题已经被解决了),而动力系统的空白则是目前阻碍中国开发舰载预警机的关键。

测试中的大功率涡桨发动机

滑跃起飞方式就是在航母起飞甲板末端安装一个上翘一定角度的滑跃甲板,飞机起飞通过滑跃甲板,飞行轨迹和水平面有一定的仰角,类似于一个抛物线轨迹。由于此时飞机尚未加速到足以平飞的速度,重力大于升力,飞机会下沉,直到和甲板面齐平,这个过程中飞机会持续加速,如果飞机在下降到安全高度之前加速到足以平飞的水平,则滑跃起飞就成功了。

在这一过程中,当飞机离舰后同时受到重力、空气升力、发动机推力和空气阻力。其中重力和发动机推力可以视为不变量,而升力和阻力则随着速度的变化而不断变化,所以飞机的飞行轨迹并非完整的抛物线运动,在垂直和水平面上也不是匀加速运动,其运动状况比较复杂,不过我们可以通过抛物线型分析对于该运动进行简单估算。

我们以苏制安-24飞机(运-7)为模型进行计算:安-24飞机空中为13400千克,载油4060千克,加上飞行员、润滑油等,总计起飞重量在18000千克左右,按照滑行时升力系数约1.0,阻力系数约0.006,滑动摩擦系数约为0.02,假设离舰后仰角10度,升力系数约1.9时,如果飞机滑跑距离达到200米,则飞机可以达到起飞速度(安-24原装为苏联“阿依-24”型发动机,单台功率仅有约2550马力).

进行过改装测试的运-7

如果将安-24改装为预警飞机,则飞机起飞重量会有所增加,假设飞机起飞重量增大到21000千克,发动机拉力在5000千克时,飞机可以滑跑200米正常起飞。

由此可见,只要换装大功率发动机,那么运-7完全可以实现在航母上的起降。但是由于我国现在拉力在5000~6000千克涡桨发动机为空白,临时研制肯定赶不上进度,我国其实还有一种选择:使用国产ws-13泰山发动机,去掉加力段,改为无加力版本,直接改装双发预警飞机。由于ws-13是山寨的俄罗斯rd-93,而rd-93的不加力推力最大恰好是5000千克。

使用涡扇发动机动力的舰载预警飞机还有一个明显的优势,就是速度,因为同等条件下,喷气式飞机的速度显然快于螺旋桨飞机。

苏联当年曾经测试过喷气式舰载预警机,试飞工作基本完成,但因为苏联解体,最终没有走下去……

所以使用现成ws-13发动机,配上经过风洞测试的新平台,中国很快就可以开发出一款可以在6万吨级滑跃航母甲板上起降的新式预警飞机。届时,我们也将打破美国对于固定翼舰载预警机的技术垄断。

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