亞軌道轟炸機

B、在飛機起降時,鴨翼伸展,形成近距耦合,利用鴨翼的脫體渦對主翼形成有利干擾,增加整機升力,減少低速時的靜不穩定性。 C、起飛後,鴨翼前掠,遠距鴨面搭配三角機翼,在跨音速和超音速飛行時有較高的升阻比特徵,減小配平阻力以及較大的升力線斜率。 3、發動機由於該飛機在亞軌道飛行,空氣稀薄,氧含量較低,所以發動機採用兩台帶矢量噴口的超燃衝壓發動機配合液氧助燃裝置。

簡介

亞軌道轟炸機,是超音速飛機與攜載遠程巡航飛彈的高超音速飛行器相結合的產品。設計新一代轟炸機方案時瞄準的是亞軌道飛行,而這需要更加複雜的動力裝置。

詳情

眾所周知,與美軍不同,中國將領對新型戰略轟炸機提出的優先任務要求是對敵地面目標實施核打擊,消滅敵軍海上航母。後者至少在中期前景內所指的顯然只可能是美國海軍航母力量。在此方面,中國專家有意避而不談中國戰略轟炸機將會使用哪種兵器,是常規彈藥還是核彈藥,攻擊敵軍航母的問題。

設計

“赤宵”——亞軌道殲擊轟炸機
一、設計背景及定位
從雷射武器攻擊近地衛星等技術的日漸成熟,我們可以預見未來的空戰可能發生在近地軌道甚至為太空。遠程的戰略轟炸在亞軌道或空天區域將會更快速,減少地面雷達探測,提高戰機被地空飛彈襲擊的難度。中國國產的具有一定航程兼備殲擊能力的轟炸機只有“飛豹” ,但它畢竟是上世紀70年代的產品,雖改進型成出不斷,但其氣動布局、隱身性能和發動機等各項指數已不及現代先進戰機,所以中國要建設三位一體的核威懾力量,具有一定突防和精確的遠程轟炸能力的戰機必不可少,本殲擊轟炸機的設計定位為亞軌道超音速遠程隱身殲擊轟炸機,兼具一定的全天域殲擊格鬥能力。作為未來30~60年空軍的主力機型。
二、技術特點
1、可變前掠無級調節鴨翼
可變無級調節鴨翼的特點是鴨翼可根據氣動及飛行狀態需要由計算機控制無級調節(兩個自由度),實現近距遠距耦合。
A、該飛機鴨翼收回時,鴨面與機頭邊條、機翼為一整體,形成小展弦比大後掠角三角機翼,在遠程高速平飛推進時,對機動性能要求不高,可採用此布局狀態,它解決了鴨面伸出時的隱身性能不足,同時整體為小展弦比三角翼面,阻力小速度更快,翼身融合(BWB)和發動機等一體化設計使其隱身性能更加卓越。
B、在飛機起降時,鴨翼伸展,形成近距耦合,利用鴨翼的脫體渦對主翼形成有利干擾,增加整機升力,減少低速時的靜不穩定性。
C、起飛後,鴨翼前掠,遠距鴨面搭配三角機翼,在跨音速和超音速飛行時有較高的升阻比特徵,減小配平阻力以及較大的升力線斜率。前掠的鴨翼可以增加機翼的臨界馬赫數,減少跨聲速時激波阻力劇增,超音速飛行性能更佳。
D、在小迎角或亞音速情況下,鴨翼對戰機的阻力相對增大,所以在此狀態下可適當收回鴨翼。
計算機自動控制調節鴨翼構想:
計算機分析飛行性能參數,傳送指令調節鴨翼面布局,計算機再次分析飛行性能的改變,最後調節鴨翼到最適當位置。這是在起飛後有做機動時的自動控制,而在起飛或穩定高速平飛時,計算機可選擇採用通用鴨翼位置布局。
同時,也可人為操作鴨翼的布局位置。
可行性分析:
要實現前掠鴨翼的無級調節,最關鍵在於超高強度複合材料和高性能計算機的發展,再者就是機械強度、加工工藝的提高。在超音速飛行時,鴨翼面過載很大,在很大過載下實現前掠調節對材料的要求很高,內部的機械裝置也需要特殊的加工處理,要求有穩定的電傳裝置以調節鴨翼。需要有台高性能計算機,能快速讀取飛行性能參數變化,傳送指令調節鴨翼。
2、隱身性能
A、翼身融合及發動機噴口
本戰機採用翼身融合體BWB,發動機等突出圓柱體設計於機體上方,避免了雷達波的直接照射。發動機的噴口設計為矩形噴口,以增大噴口周長和表面積,提高燃氣冷卻速度,同時加裝了尾氣冷卻裝置以降低紅外特徵。
B、視覺隱身技術
過去轟炸機在深入敵後轟炸地面目標時,常降低高度以鎖定目標提高命中率,但它只能在夜間出行,所以,採用這項視覺隱身技術,地面目測難以觀察到飛機,降低了低空投彈時被高炮擊中的幾率。
視覺隱身技術原理構想:機底塗裝新型材料本人稱之為“表面等離子聚集可顯示圖象材料”,它的表面附著電漿,具有如液晶顯示屏的顯示圖象功能。機頂裝有球形攝像頭,把位於飛機上方的採集圖象時時“投影”於底部塗裝材料上,地面目測機體與周邊天空環境融為一體,達到視覺隱身目的。
地面人員仰視位置即使不是機體正下方,利用球形攝像頭也能實現其效果,目視所見的機腹位置所顯示圖象為該曲面法線與球形攝像頭連線延長線對應處的景象。
可行性分析:
國內外對視覺隱身技術近幾年有很大的突破,國外某些藝術家在其衣服塗上與人體背後相同的圖形顏色等,人體與背景就融為一體,這就是“靜止的視覺隱身”。
為達到“動隱身”,關鍵的技術是能發明出特殊的材料。 2004年,日本東京大學教授推出了一款寬大外衣,人們只需穿上這件外衣,就可以讓人“難以辨認”。這件隱身衣是由回射性物質構成,具體的做法是在整個衣服上塗上了一層回射性物質,衣服上還裝配了照相機。 原理是將衣服後面的場景由攝影機拍攝下來,然後將圖像轉換到衣服前面的放映機上,再將影像投射到由特殊材料製成的衣料上。
在飛機表面實現這項技術,必須能夠使堅硬的金屬表面也融入“回射性物質”。等離子用於隱身取得重大突破,所以如果能借鑑等離子的原理,在機腹表面時時散發出特殊的電漿,由等離子構成不同的圖象形式,正如液晶螢幕原理,那將可以時時“顯示”上方攝像頭所拍攝的影響,達到“動隱身”。
C、無垂尾設計
本戰機採用了矢量發動機,它的側向機動可以由矢量發動機配合副翼的測向滾動來實現,所以採用了無垂尾的設計,最大程度地降低了雷達反射面, 同時有利於超音速巡航。
D、S型進氣道
戰機的進氣道安置“百葉窗簾”式水平隔柵,內部進氣道為S型設計,避免雷達波的直接照射反射。(見圖5)
E、隱身塗裝
採用等離子等吸波新塗料降低機體的RCS值。
3、發動機
由於該飛機在亞軌道飛行,空氣稀薄,氧含量較低,所以發動機採用兩台帶矢量噴口的超燃衝壓發動機配合液氧助燃裝置。其推重比達到20,最大連續推力200千牛,最大加力推力達到280千牛,使戰機亞軌道最大巡航速度達到6馬赫,最大平飛速度為8馬赫。
亞軌道上層空間氧氣含量少,所以在兩發動機中部攜帶液氧裝置,當助燃不足時,裝置往左右兩邊發動機補充高純度氧,其燃燒效率更高。
4、武器系統
A、雷射技術套用於空天區域比飛彈更有優勢,所以本戰機在亞軌道上掛裝雷射發射器用於攻擊近地軌道衛星可以減少由地基發射雷射在大氣中的能量消耗,而且提高了其命中率,雷射器由電力做能源,而電力則由發動機帶動發電機提供。雷射武器另外的作用是致盲敵方飛行員和燒毀武器或機載設備的光學元件。雷射的射程可達150千米,超過了多數遠程空空飛彈的發射距離,且雷射的速度比飛彈要快的多,可以先於對手發起攻擊。
B、“赤宵”的彈艙位於機腹兩側內部,可載國產空空格鬥、空艦飛彈和精確制導炸彈等。
5、作業系統及導航系統:光子計算機配合GPS/INS組合導航系統
6、雷達:AESA——有源主動相控陣雷達
7、座艙設定:前後2名,前位操控航行,後位操控攻擊。
三、技術參數
1、尺寸參數
全長:22.23m
翼展:13.07m
全高:4.55m
2、性能參數
動力裝置:2台超燃衝壓發動機,加力推力:2x280千牛
空重:20,000 千克;
最大起飛重量:45,000 千克;
正常起飛重量:32,000 千克;
最大著陸重量:28,000 千克;
機內油箱載油:12,000千克
最大載彈量:13,000 千克;
起飛滑跑距離:510米
著陸滑跑距離 :950米(不用減速傘)
高空最大平飛速度:8 馬赫;
實用升限:80,000 米;
最大迎角:180度;
作戰半徑:3000 千米;
轉場航程:7000 千米;
限制過載 :9+/-3g

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