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展望海四——歼35“海东青”将有哪些黑科技?

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1L祭天


IP属地:江苏1楼2023-04-25 20:17回复
    一、光传飞控技术
    据今年年初新闻报道,601所研发光传飞控。三代机开始普遍使用电传飞控系统后,战机的飞控系统反应速度和灵敏度大幅提升,机动能力相比二代机有翻天覆地的提升。飞机设计也不再局限于静稳定设计,电传飞控的出现使得静不稳定设计普及开来。在三代机以前的时代,由于机械传动无法满足静不稳定的操控需求,飞机设计必须向稳定度妥协。
    可见,电传飞控可避免由于向稳定度妥协导致的飞机加长(增重),根据某所研究表明可以使某机型缩短1米,重量降低145kg。
    这也是飞机尺寸不能随意拉长缩短的原因。重心变化,轻则飞控重写,重则直接把飞机从静不定改成静稳定,机动性能骤减。
    但是,电传飞控系统相比之前的机械拉杆飞控系统反应速度虽然快了很多,重量却也翻倍提升。根据某所相关数据,电传飞控的电缆重量约在100kg左右。同时电传飞控系统抗电磁干扰能力较差也是电传飞控系统最大的缺点。但最新的光传飞控系统不一样,一根民用领域常用的96芯光纤一公里长度重量也不过570克,算上单一的金属防护层重量的话,一公里光缆的重量不会超过25千克。而对于战机使用的光缆而言,因为不需要民用光缆额外的塑料胶层,所以重量可以大幅降低。光传系统的使用,将能使飞控系统线缆重量降低90%以上,完全排除电磁干扰,自己也不产生干扰信号,可以说对于飞机电磁兼容设计是很友好的。


    IP属地:江苏2楼2023-04-26 16:19
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      二、紫外通讯技术
      不得不说,我人民海军在技术领域是非常有前瞻性的。很多技术都是海军首先布局预研,然后空军亦步亦趋。比如紫外通讯技术。


      紫外通讯技术优点非常显著:1、通信距离短。紫外线在大气层内散射较快,在超过一定距离外会衰弱到无法探测的强度(弱于太阳光紫外线),相当于另辟蹊径的无线电静默,做到藏木于林,使敌方难以预警,是一种隐蔽通讯的优良手段。 2、非视距。注意这不是超视距,而是指不需要发射端和接端段直线正对。即使中间有一些遮挡物,紫外线在大气中的散射也会绕过这些障碍被接收端捕获。举例来说,战斗机在机背上装备紫外通讯发射端,无人机在机腹安装接收端,即使有机体和机翼的遮挡,无人机也能畅通无阻的接受到指令。从目前海四原型机设计布局来看,可将紫外通讯发射端集成在机头下方的EOTS上
      ,减少机体表面异物凸起,避免增加RCS。EOTS原本就具有激光指示照射的功能,笔者相信集成紫外光发射功能难度并不大。海军布局研发紫外通讯的目的非常明显:从通信距离短这个特点可以推测它并不是用来舰间通信的,在战时航母战斗群会扩散成相当大的战斗队形,舰间距离会达到数十至数百公里,显然超出紫外通讯的范围。同理也不可能是舰-机通信,那么比较大的可能性就是飞机间通讯,包括战机中队内通信和有人机对无人机协同作战的通信。


      IP属地:江苏3楼2023-04-26 16:20
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        三、增材制造设计技术
        区别于单纯的增材制造技术,增材制造设计技术是从设计阶段就不考虑传统机械加工方式,使得复杂构件拥有同传统机加相比得天独厚的优势。这样用枯燥的文字描述可能让读者难以理解,究竟传统机加设计和增材制造设计的区别是什么?如图所示
        ,增材制造可以使得传统机加无法一次成型、需多次加工并组装的复杂构件,一次加工成型。具有重量轻、结构强度高的优点。这时候会有一些朋友产生疑问:不是说3D打印的材料不如铸造的强度高吗?为什么还说增材制造技术结构强度高呢?这个问题问的很好,说明在看文章的朋友有一些思考。但——思考的还不够深入。这时我要问大家一个问题:机械结构产生疲劳破坏和应力破坏的位置最可能在哪里?答:是应力集中处。传统机加由于工艺所限,无法一次加工成型复杂构件,必须多次加工成不同的部位,并利用铆接、铰接或螺栓连接等方式组合到一起,构成复杂结构。但这种方式必然导致大量应力集中的出现

        ,而疲劳破坏和应力破坏往往也在这些应力集中处出现。这就像水桶原理一样——水桶容量取决于长度最短的那块木板。同理,结构的强度也取决于整个结构中强度最弱的那部分。即使其他部分铸造的性能再高,当薄弱环节出现结构失效之后也会导致整体结构失效。增材制造设计配合增材制造技术,复杂结构一次加工成型,就大幅减少了应力集中的出现。
        也就是说,我只要保证增材制造的一体化构件的强度比传统机加组合构件的应力集中处强度更高,就达到了增材制造设计技术的目的。这时,传统机加想要达到跟增材制造媲美的性能,就要对应力集中处进行补强,进而增加了结构重量。简单的说,增材制造设计的优点就是:同样重量我比你强、同样强度我比你轻。据601所的报告指出,增材制造设计技术的应用,使得“……无设计分离面连接的机翼/机身整体结构在型号应用中取得质变成效:零件、标准件数量减少50%,部件减重26%(多墙翼根区减重30%),机翼燃油增加9%,疲劳危险部位减少73%(全机减少50%)……由此建立铝合金加强框—翼梁整体件,零件减少50%、减重38%、翼根高度降低1/4、制造效率提高10倍以上……”。零件和疲劳部位的减少,将大幅提升战机的寿命和可维护性,即减少检修时间、检修部位数量并降低故障率。对于战斗机来说,减轻一克重量都弥足珍贵。脱胎换骨采用了全新增材制造设计的鹘鹰系列战机,将比以往的老技术战机更轻、却更结实耐用。


        IP属地:江苏4楼2023-04-26 16:22
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          那么还有一些朋友会有另外的问题:上述这些技术,j20战机可以使用吗?什么时候使用?
          从笔者在军工企业工作的经验来讲,只要是我国的先进技术,必然早晚会给j20升级,使其如虎添翼。但说实话,短期内可能性不大。由于军工体系的严苛要求,在没有甲方的强烈要求下(即某些设计会极大影响作战效能,比如当初F15使用F100发动机批量趴窝,被戏称为“机库皇后”),几乎不太可能对定型装备进行大的修改。例如笔者参与的某型装备,即使是替换同规格的螺栓、塑料帽这种小零件都需要军代表军检签字,流程冗长繁琐。历史上苏27来华第二年,601就曾申请对其进行国产化改进。但由于当时我军对于先进装备的需求迫切,考虑到产能问题,最后没有批准。为什么升级会影响产量?这是由于生产流程导致的。战机是一个极其复杂的系统工程,大幅升级改进将导致生产线上的一系列变化:工装大量更新、人员需重新培训、军标重新制定、零部件军检流程重新进行、内构件(如电子设备、机械设备)生产线调整、上游供货所厂改进生产线、重新进行产能爬坡。总的来说是一个相当漫长的过程,这期间会极大影响产能。所以直到2000年,总装才牵头立项J-11B,对su27内构重新设计,并于2003年实现首飞,2007年入役装备部队。也就是说,su27的大幅度国产化升级改进是2000年前后开始的,离su27来华差不多10年之久。这也是J20S双座型战机直到J20首飞十年后才出现的原因。所以这就是一个相当矛盾的情况:如果我军对于四代战机需求迫切,急需提升j20产量(网传成飞年产40架以上),那么在短期内就不可能有重大改进;如果在短期内有重大改进,就证明我军需求并不迫切,产量不会很大。比如我人民海军前些年的“小步快跑”策略:少量建造、快速迭代,国际环境相对和平、海军装备需求不迫切。直到水平较为先进、局势对于海军装备需求比较迫切的时候,才开始下单量产。
          但各位j20粉丝也不必过于担心,装备的地位并不完全取决于技术先进程度。例如著名的F-15战斗机,虽然号称三代机,但它在设计的理念和技术上其实是比较落后的:静稳定设计、无前缝襟翼、无边条、无翼身融合、机械传动。相比来讲F-16就先进得多:静不稳定设计、前缝襟翼、翼身融合、边条翼、电传飞控。但这并不影响F-15是高低搭配中的高、F-16是低这一点。


          IP属地:江苏5楼2023-04-26 16:24
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            终于放出来了


            IP属地:江苏来自Android客户端6楼2023-04-27 18:53
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