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苏-57战斗机车间图:落后材料技术,拉低了飞机设计水平!

苏-57战斗机车间图:落后材料技术,拉低了飞机设计水平!
2020年12月22日 14:05 新浪网 作者 玉面大仙

  苏-57战斗机作为一款俄罗斯空军新时代换代战斗机,用于接替苏-27战斗机,争夺制空权同时对敌方海上地面目标进行突击,主要作战目标是美国的F-22,F-35隐身战斗机,尤其是F-22战斗机,这是一款双发重型,隐身能力极佳,机动性强悍的尖端战斗机,所以被俄罗斯人看做眼中钉,F-35战斗机由于飞行速度慢,机动性不良,所以遭到鄙视,但是俄罗斯人也吸取了F-35先进航电和大型弹仓设计,苏-57战斗机的一款尽量具备美国2款飞机的优点:高超机动性和大型弹仓!

  最近俄罗斯人公开了苏-57战斗机绝密的机身制造装配现场图像,图像展示了苏-57战斗机进气道的制造细节,包括直通的进气管道,以及让人感兴趣的框架和梁设计,这些设计从外表来看,外形基本延续了苏-27战斗机的设计思路,但是细节有一些进步,要和世界先进水平相比,只能说,洗洗睡吧。

  

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这是苏-57战斗机的进气道端口,倒过来放置,我们可以看到清晰的进气道骨架细节

  大家都知道,苏-27战斗机机身骨架设计特别弱,被军迷戏称为酥27,主要原因在于飞机尺寸太大,为了控制重量,设计师采用了特别低强度设计,在进气道框架上,大量采用了钣金框架,只有极少的机加框,而在苏-57战斗机上,破天荒的采用了百分百机加框设计,飞机刚度达到了新一代设计水平。

  更有意思的是,这一次公布的框架图,还有很多特色就同一站位框,还是很奇怪的分为两段,一段是黑色的横框,一段是黄色的框,两段在拐角处使用紧固件连接起来,正常飞机设计大多采用一种材料,俄罗斯这种设计也有好处,黑色钛合金零件部分加强用于承载进气道下的重型挂架,全部框架采用钛合金制造太贵,铝合金强度稍有不足。

  

  这是进气道正常位置,我们可以看到很多很多的孔,其中包括内侧附面层弥补小型排泄孔和铆钉孔

  从另外一个角度来看,这一款飞机也采用了谁都意想不到的材料:铝合金做进气道内外蒙皮,除了在唇口尖端采用钛合金零件加强之外,进气道几乎还是传统三代机套路,使用柔软的铝合金制造进气道蒙皮,并使用大量铆钉连接,这一点来看,俄罗斯人在先进进气道设计和制造上和中国美国还存在整整一代的差距!

  进气道作为一个高压管道,对于飞机发动机来说具有重要意义,不仅要保证进入发动机气流紊乱少质量高,而且要保证适应高低速飞行,更常见的要求是,尽量避免杂物或者异物进入进气道,在F-22,F-35这一代战斗机之前,几乎任何一款先进战斗机都避免不了的尴尬:进气道掉铆钉打坏发动机叶片!越是先进的大推力发动机,吸力越大,对铆钉的作用力越大,越容易出事,最终解决之道就是,采用碳纤维铺层,内壁做成完全光滑的设计,取消铆钉,减小维护,杜绝掉铆钉!

  

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F22战斗机的进气道采用了全复材制造,消除了铆钉掉落打坏发动机,飞机执行任务更安全可靠

  如何能得到这么一款先进的进气道?主要瓶颈是复合材料制造能力,目前先进国家都在高性能碳纤维制造上取得了巨大进展,包括美国欧洲日本多个国家都研发成功超高强度碳纤维,中国也有多家企业攻克了先进的T700和T800高强度碳纤维,并开始大面积在军用和民用飞机上使用,不仅仅可以用在飞机机翼平尾垂尾等部件,用来制造飞机进气道是一个最佳选择没有之一。

  而俄罗斯从苏联解体后,高强度碳纤维研发一直没有跟上,所以,看到美国日本和中国能设计和制造先进进气道,只能表示羡慕而无力做出改变,类似的情况也发生在航空电子领域,中国研发成功多款先进有源相控阵雷达,而俄罗斯却步履蹒跚,甚至从中国进口至关重要的发射接收组件。

  就飞机设计水平来说,俄罗斯最近几十年进步不小,部分得益于先进设计试验软件的普及,这也是西方先进民用技术的溢出效应,但是在材料研发上,俄罗斯人大大落后了,巧妇难为无米之炊,没有足够投入,拿不到先进飞机。

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