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有关我国歼八的一些往事 歼八出事 马大帅拚死飞回

归档日期:07-07       文本归类:歼八      文章编辑:爱尚语录

  文章集中讲述了沈飞集团与成飞集团之间,国内战斗机生产的竟争内幕,以及国内各型号战机存在的性能质量问题。在谈及〝歼八〞的问题时披露,现任的空军1号马大帅当年差点因驾驶〝歼八〞执行任务而出事。

  以宋文骢为首的一批设计人员力主歼8使用两侧进气方案,主要着眼于扩展机内空间,方便雷达等机载设备的搭配和性能发挥。因为随着技术的发展,以后战斗机一定是要以导弹为主要作战武器,而且作战范围迟早要打到飞行员肉眼看不见的几十公里远距离上;因此给前机身留出雷达安装空间至关重要。

  图:两侧进气设计被排挤成需要12吨单发发动机推力,以至于在当时没有工程可行性的歼九方案

  与最大马赫数有限的强5不同,歼8要求达到M2以上的飞行性能,这就决定它必须使用可调节的进气道适应较大的速度范围,但这也不是什么难题。米格21的进气道是圆形的轴对称超声速进气道,通过圆截面的激波调节锥的伸缩调节进气状态。这种调节结构虽然效率稍微低一些,但是简单轻巧、技术成熟;最重要的是,由它衍生出半圆进气道和半圆的激波调节锥不存在技术障碍。

  当时的歼8两侧进气方案以及后来的老歼11方案,采用的都是半圆激波锥的进气道设计。虽然在我国没有付诸实用,但这种进气道在法国从50年代起就应用于整个幻影家族,历经高强度实战考验并表现十分成功;幻影III和幻影2000都是推力低下,却能兼顾M2以上高速和优秀机动性的典型代表。

  即使是在最早的争执中,以时任601所总设计师等人为首的机头进气派人员,也无法否定两侧进气方案的可行性。对于两侧进气最大的质疑,还是来自于气动阻力;601所副总设计师声称,根据他的计算,两侧进气布局的零升阻力——也就是不产生升力的废阻力,比机头布局进气会高出20%。然而随后的风洞试验证明:机头进气方案相对于两侧进气方案,在气动性能上没有优势。

  歼八整个系列性能低下,根源就在于一开始选错了总师。如果陆孝彭没有被流放发配到南昌,而是主持歼八研制,在两台涡喷7的推力基础上,歼八将会是二代中飞行性能相当好,而且有着很大作战能力扩展余地的一个机种。

  图:歼八进气口中央隔板向内倾斜,左右进气道气流比歼六分离更晚,进一步恶化了进气的可靠性

  歼8的机头进气方案不仅没有性能上的优势,而且有着一个极为致命的缺陷,招致了当时气动室进气道专业组的极力反对:两台发动机共用一个进气口,导致的结果必然就是彼此争抢气流、互相干扰;进气道与发动机的匹配性能必然极差。严重时常常造成发动机启动困难、空中容易停车而且一台停车会诱发另一台也继发性停车。

  这种弊端绝非只是理论上的预测,而是在歼六(米格19)上已经存在、并且严重影响到使用和飞行安全的客观事实。

  喷气式发动机消耗的空气流量相当大,涡喷7发动机的最大流量就有64.5公斤/秒——更形象一些说,歼8每秒钟都要从那个澡盆大的机头进气口,吸入100立方米以上的空气。一旦出现飞机进入乱流、侧滑、剧烈机动,进气口气流的脆弱平衡被打破,就极易诱发一台发动机喘振,继而出现停车;而一旦一台发动机喘振停车,又极易反过来影响另一台发动机也继发性的喘振停车。

  欧洲战斗机因为采用腹部双发进气道设计,也存在类似的隐患。于是它们在进气道中间设置了气动隔离板,使迎面气流在进入进气道之前就完成左、右分离;而不是像歼6、歼8一样,在进入进气口之后才进行分离。

  长期以来很多人坚持认为,机头进气的效率最高,阻力最低。实际上一切阻力的降低措施,都是为了能让飞机的动力得以更高效的发挥;如果减阻的同时严重损失了动力性能,那么结果上就是得不偿失的。而且机头进气占用了大量的机内容积,迫使飞机前机身变得更粗、更重;而且进气道长度越长,效率也越低,单论效率,机头进气并不高。机头进气唯一的优势,在于气动外形简单,设计和实验难度低。

  歼8未能发挥出推力优势的问题,不仅在于气动设计,同时也存在于进气道与发动机匹配。由于重心设计的失控,歼8必须拉长一米多前机身,使重心大幅超前于机翼的气动中心,保证飞机的飞行稳定性和可操纵性。从进气口到发动机前端之间距离的大幅延长,使歼8的总压恢复受损非常厉害。

  由于发动机工作时得不到足够的进气压力,推力损失非常大,装机以后的真实推力水平远低于台架试验的结果。雪上加霜的是,歼八采用的引射机尾罩不仅重量非常大,而且实际上并不能起到引射机尾罩的作用,只会白白损失推力。这种设计在上世纪40、50年代曾经风靡一时,但实际上除了极为个别的状态,引射机尾罩的性能状态根本上就无法计算,只能非常勉强的依靠试验结果进行推定。

  图:歼八系列的尾尖,改了十几年始终故障频发,反复破损,屡次导致歼八大规模停飞,90年代在俄罗斯专家指导下被拆除

  引射机尾罩设计上的预期收益,其实是设计师过往经验和主观推测混合作用的结果,缺乏严谨的科学和工程依据。苏联在后来做了很多对旧机型的改造和对比试飞工作,其中涉及到引射机尾罩的试验证明,这东西并没有什么用。值得一提的是,苏联这方面的经验,又在九十年代以后通过俄罗斯专家技术援助的形式,被用在了歼八系列机尾设计的修改上。现在的歼八均已拆除尾尖。

  说句实在话,歼八身上的问题自己都可以写一部教科书了,但是囿于那个年代的原因只能凑合着用。只不过文中所说的两台发动机争抢进气量这个事我有不同意见,因为我亲身经历过歼八E型机某架次加力起飞,但是因为加力控制盒电路故障只有一发进入加力状态(就是只见到一个喷口有火苗),飞行员将未接通加力的一发油门杆收到最大位置,安全升空。一发加力一发最大,进气量肯定是不一样的,然而并没有停车

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