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?晨楓:另辟蹊徑,談中國的艦載預(yù)警機(jī)問題
關(guān)鍵字:在80年代,美國主持軍事科技預(yù)研的國防先進(jìn)研發(fā)規(guī)劃局(簡(jiǎn)稱DARPA) 委托Scaled Composites公司(字面意思是可擴(kuò)展復(fù)材公司,由著名飛機(jī)設(shè)計(jì)師迪克·魯坦主持)研發(fā)先進(jìn)技術(shù)戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸機(jī)(簡(jiǎn)稱ATTT),重點(diǎn)是短距起落,采用的就是水平面串聯(lián)翼。機(jī)翼上的渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)短艙向后延申,與雙垂尾和高平尾形成球門架式尾翼。
Scaled Composites研制的是62%縮比飛機(jī),較長(zhǎng)較細(xì)的后翼翼展16.21米,翼面積16.67平方米,展弦比15.76;較短較寬的前翼翼展11.48米,翼面積10.97平方米,展弦比12.01;測(cè)試中達(dá)到的最大起飛重量5216公斤(設(shè)計(jì)最大起飛重量的80%),算入前后翼的翼載188.7公斤/平方米(按照100%的最大起飛重量將達(dá)235.9公斤/平方米)。飛機(jī)采用全復(fù)材,但并不必要,只是Scaled Composites公司因?yàn)樽约旱募夹g(shù)特長(zhǎng)而圖方便,反正只是技術(shù)驗(yàn)證機(jī)。
試驗(yàn)結(jié)果表明,推算到全尺寸的話,最大起飛重量10500公斤,巡航速度407公里/小時(shí),航程4260公里。引人注意的是,滑跑起飛距離只有300米(80%重量輕載起飛時(shí)只需要210米)。顯然,超低的翼載對(duì)短距起飛有很大的作用。據(jù)報(bào)道,蘇-27的滑跑起飛距離為450-650米,這里的差別應(yīng)該是輕載、重載和地面風(fēng)力、風(fēng)向的關(guān)系。殲-15與蘇-27的推重比和翼載相似,盡管嚴(yán)格來說需要仔細(xì)計(jì)算,如果殲-15可以滑躍起飛,ATTT的表現(xiàn)至少說明串列翼是很有可能實(shí)現(xiàn)滑躍起飛的。
當(dāng)然,即使全尺寸ATTT的最大起飛重量也不到E-2D的一半。E-2D的任務(wù)起飛重量為23075公斤,翼展24.56米,翼面積65平方米,翼載355公斤/平方米,兩臺(tái)艾利遜/羅爾斯-羅伊斯T56發(fā)動(dòng)機(jī)各提供5100馬力,功率重量比0.44馬力/公斤。
假定安裝任務(wù)設(shè)備后的起飛重量以E-2D為參照,簡(jiǎn)單化地按重量比例直接放大翼面積的話,串列翼預(yù)警機(jī)的前翼面積要增加到38.82平方米,后翼59平方米。假定與ATTT同樣的前后翼展弦比,這要求同等任務(wù)起飛重量的串列翼預(yù)警機(jī)的前翼翼展增加到39.26米,后翼增加到30.49米,翼展太大,不宜上艦。但迪克·魯坦采用了特別大展弦比的細(xì)長(zhǎng)機(jī)翼,以獲得超高升阻比。上艦使用的話,可以適當(dāng)降低展弦比,減小翼展。E-2D的展弦比為9.5,ATTT的后翼展弦比降低到9.5的話,翼展降低到為23.7米,略低于E-2D,適合航母上的運(yùn)作。前翼的展弦比比后翼低約1/4,相應(yīng)調(diào)整到7.23,翼展只有16.7米,更沒有問題了。
降低的展弦比會(huì)導(dǎo)致機(jī)翼的升力性能損失,但可以通過增加的動(dòng)力來補(bǔ)償。ATTT用兩臺(tái)750馬力的PT6A發(fā)動(dòng)機(jī),在100%重量時(shí)的功率重量比只有0.23馬力/公斤,大大低于E-2D的0.44,因此有很大的增加空間,以恢復(fù)短距起飛性能。中國運(yùn)-9使用的渦軸6C的功率與E-2D的T56相同,用于同等任務(wù)起飛重量的串列翼預(yù)警機(jī)的話,功率重量比也相同。航程和留空時(shí)間不大好按比例推算,但ATTT的前后翼都能容納燃油,比同翼展的單翼要增加至少30%,擴(kuò)大到與E-2D同等重量時(shí),更多的燃油是有保證的,航程有望顯著增加。
對(duì)于預(yù)警機(jī)來說,ATTT的便于尾門裝卸的球門架式尾翼不必要,高平尾改為低平尾的話,還可在兩端雙垂尾之間安裝額外的垂尾,以補(bǔ)償預(yù)警機(jī)雷達(dá)天線帶來的氣動(dòng)影響。
串列翼的高升力特性不僅有利于滑躍起飛,也可在有彈射起飛的時(shí)候增加起飛重量,多帶燃油以增加留空時(shí)間,或者降低起飛功率要求,改善發(fā)動(dòng)機(jī)磨損和油耗。在必要的時(shí)候,還可以在彈射準(zhǔn)備的間隙,插空擋無彈射起飛,填補(bǔ)??涨閳?bào)、偵察和監(jiān)視間隙。同樣的串列翼平臺(tái)也可用于航母上其他特種飛機(jī),如加油機(jī)、反潛機(jī)、運(yùn)輸機(jī)。不過對(duì)于運(yùn)輸機(jī)來說,為了便于大件貨物裝卸,垂尾改回高平尾的球門架式尾翼最好,不改也有辦法克服。
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