关于四代机空重等级、飞发匹配以及四代发动机优化方向

整个数据计算选取AVIC公布的鹘鹰战机数据
其中鹘鹰的载油量由台风战机载油量及作战半径换算而来(台风4.5内+2.6外)
将鹘鹰战机作为标准,根据经验公式计算在飞机材料使用及结构工艺相同时,按比例放大飞机得到相应的参数变化。以下为标准机及换算机数据校验,准确与否见仁见智好了。




放大系数分为长度放大系数及截面放大系数,二者成比例关系。备选发动机为初版RD-93和AL-31F,通过计算可以拟合出不同放大系数、使用不同发动机条件下飞机空重的变化情况。


在放大系数低于1.04时只使用RD-93发动机,大于1.10时仅使用AL-31发动机,1.04到1.10之间为过渡区域。
其中,因发动机增重而产生的增重并未计算在内,不过在使用推力更大、更沉重的发动机时肯定要付出更大的重量代价。


那么我们要开始讨论第一个问题:重型机是否比中型机载油量更大?
一般来说,约定俗成地将双大推飞机定为重型机,将双中推飞机定为中型机。
一般印象中,人们认为重型机一定比中型机载油量更大、航程更长。
但实际计算结果却显示,在相当大的吨位范围内,“重型机”的载油量并没有“中型机”大。


同时,以地面台架最大军推推力及耗油率计算飞机的工作时间,在相当大范围内,“重型机”也没有“中型机”的工作时间长。




这就比较好玩了,在图中显示一架15吨、双AL-31F的重型机无论载油量还是工作时间都远不如一架12.5吨、双RD-93的中型机?甚至一直到18吨往上,重型机才在载油量和工作时间上找回了场子。
这不科学吧?
这当然是科学的。观察顶楼的发动机数据可以看到,RD-93不仅长度远小于AL-31F,在直径上也小。同时整机耗油率(即推力*单位推力耗油率)也小于AL-31F。而当15吨级飞机使用双AL-31F时,其机内空间的扩展小于AL-31F相对RD-93的体积增量,或者载油量增量无法弥补发动机耗油率增量。


第二个问题:重型机是否拥有更高的推重比


如果你对重型机的标准是使用双大推的话,那么我可以给出答案:部分情况下是的。


在发动机分别为AL-31F和RD-93的情况下,18.5t以下重型机相对于12.5t以上中型机拥有绝对的推重比优势,不过怎么得来的都懂。另外这里计算半油推比是不挂弹的,这里提醒一下。


第三个问题:中型机和重型机之间的界限在哪里?



其实严格意义上来说,并没有明显界限。以上三张图为例,在14吨以下区间,中型机拥有不错的推比、载油量和航时;在18.5吨以上区间,重型机的载油和航时开始占据优势,但推比劣势开始显现;而在14吨~18.5吨之间的中间地带,双中推和双大推分别占据了载油优势和推比优势,我们不能简单粗暴地称一架14吨空重、双大推飞机为重型机,而认为一架15吨空重、双中推飞机为中型机。


所以说,以发动机定飞机级别是否普适呢?毕竟发动机划分法无法解决过渡区的划分问题。不过总比重量划分法强,重量划分一跨代就乱套了。但其实纠结划分并没有什么太大意义,轻中重只不过是一种直观的叫法而已,本身不能代表什么。更不应成为站队的依据。


最后一个问题:四代机需要什么样的四代发动机?


这个问题就比较有趣了,因为以目前存在的型号来说,出现了两种四代发动机的发展方向。


一种是以F119、F135为代表的,Bigger and Stronger。更大、更沉,更强大的推力。
另外一种,以EJ200为代表,通过应用四代机技术,让发动机更轻、更小同时保持相当的推力增长。
到底那种是四代发动机正确的发展方向、体现四代机真正的需求?我无法回答,或许都是吧。




最后,吴老镇楼。


楼主 木明白群众  发布于 2018-03-05 22:35:00 +0800 CST  


修正下,倒数第二张图应该是这个。

楼主 木明白群众  发布于 2018-03-05 22:58:00 +0800 CST  

楼主:木明白群众

字数:1463

发表时间:2018-03-06 06:35:00 +0800 CST

更新时间:2020-11-20 07:14:15 +0800 CST

评论数:232条评论

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