俄罗斯、美bob体育国、欧洲相继报道了六代战机

时间:2022-09-18 15:58 作者:bob体育

bob体育美国六代机已经出现,中国六代机还会远吗?

中国的六代机在哪里?

前段时间,有美国网友在卫星图像上发现,美国神秘的“51区”出现了一架外形奇特的飞机。

bob体育这架飞机不同于任何已知的,具有科幻三角形机身。很多人猜测这可能是传闻已久的六代机。

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(出现在51区的神秘位面)

bob体育空中力量在现代战争中发挥着不可替代的作用。如何保证自身空中力量的优势,是各大军事强国一直在努力研究的方向。

美国于2005年启用了划时代的隐形战机F22,随后又推出了三军通用的多用途隐形战机F35,以确保其在战斗机领域的主导地位。

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bob体育(F22“猛禽”战斗机)

美国人并没有阻止战斗机的发展。 2010年后,美国人开始对六代机进行相关研究。

随后洛克希德马丁、波音、格鲁曼等公司提出了各自的第六代飞机设计方案。俄罗斯和欧洲也纷纷效仿,推出了各自的第六代飞机计划。

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(波音第六代飞机计划)

中国研制出歼20这一顶级五代战机后,并没有放慢对未来六代战机的研究步伐。

中航工业拥有著名的“双总工程师”设计团队,参与过歼10、歼20关键系统的研制。

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(J-20“龙”战斗机)

团队为六代机提出8个设计方案,并对其中4个设计方案进行低空飞行试验,探索六代机的相关设计理念。

显然,中国六代机的研发已经在进行中,在不久的将来,我们可以看到中国六代机出现在世界面前。那么,中国的第六代机会是什么样的呢?

一架战斗机主要由几个部分组成:机身、动力、航电和武器。我们可以通过这些方面了解中国六代机的可能外观。

第六代机身设计骨架

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机身设计是飞机的基础,飞机的性能和发展潜力很大程度上取决于飞机的机身设计水平。

比如骁龙战机,早期的骁龙战机性能不是很好中国军事卫星地图,但勉强进入了第三代战机的门槛。

但得益于优秀的机身设计,枭龙战机可以通过更换航电设备、升级动力系统、提升​​战斗力等方式不断升级。

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(JF-17Block3“枭龙”战斗机)

正是因为这一改进,最新的Block3机型中国军事卫星地图,玉龙战机升级到了三代半改进机型的水平,其性能与早期的玉龙战机有着天壤之别.

此外,自五代机问世以来,隐身成为五代机以来战斗机的标准配置。没有出色的隐身能力,未来战场上很难与隐身战机抗衡。

在飞机隐身设计的几个关键要素中,飞机的外形设计是最重要的,而飞机的外形设计又关系到飞机的机身设计。

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(锐利的棱角是隐身战斗机的典型特征)

例如,在普通战斗机上,战斗机的机尾是垂直的。在隐身战机中,为了减小雷达反射面积,达到隐身效果,机尾必须设计成倾斜的。

而且我们知道机尾有可动翼型,用来控制飞行器的飞行,而飞行器的飞行姿态是通过可动翼型的旋转来控制的。

机尾倾斜后如何有效控制飞行器,这需要机身设计,能与倾斜的机尾配合发挥作用。

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(歼20的斜尾)

再比如,为了达到更好的隐身效果,飞机表面需要尽可能的光滑。一些从飞机表面突出的设备必须想办法把它藏起来。

和用来测量飞机速度的皮托管一样,隐身战斗机不能像其他飞机一样把皮托管放在机头上,而应该在机身上设计一个速度传感器来代替机头的空速。

隐身设计的一个原则是飞机的翼型越少越好。每个翼型都增加了飞机的雷达反射面,降低了飞机的隐身效果。

六代机的隐身要求比五代机强,所以各国公开的六代机设计方案普遍采用无尾翼布局。

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(洛马第六代飞机方案,采用无尾布局)

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所谓无尾布局,就是飞机取消了水平尾翼和垂直尾翼,整个机身只有两个主翼。这样的设计可以减少雷达反射面,提高飞机的隐身水平。

中国第六代机会不会采用无尾布局吗?更有可能的答案是肯定的。几项空气动力学研究发表的论文中出现了几种无尾飞机设计。

这些无尾翼飞机方案具有典型的战斗机设计特点,比如为高速飞行而设计的大后掠角机翼,很可能是我国针对六代机的一些早期研究方案。

第六代机的核心——动力单元

当一架飞机飞过我们的头顶时,除了飞机轻盈而充满活力的身形外,最让人印象深刻的是飞机引擎巨大的轰鸣声。

动力装置或发动机是飞机的心脏。只有发动机持续提供动力,飞机才能继续在空中飞行。

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(WS10“太行”涡扇发动机)

尤其对于战斗机而言,发动机的性能更为关键。战斗机的主要任务是用敌机夺取制空权。

性能优异的发动机可以让战机拥有更高的推重比,相应的机动性和速度也会更好。面对敌机时,能迅速抢占优势,发动攻击。

五代机普遍搭载新一代涡扇发动机,比如美国的F119、F135发动机,俄罗斯的Project40发动机中国军事卫星地图,中国的WS15发动机。

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(F135涡扇发动机)

这些引擎有一些共同的特点。首先,发动机的推力非常大。比如F135的最大推力已经达到18吨,未来还会进一步增加到22吨。

第二个是推重比高。顾名思义,推重比是发动机推力与重量的比值。推重比越高,发动机性能越好。

这些五代机的涡扇发动机一般可以达到10左右的推重比,可以为战机提供足够的动力。

第六代发动机会是这些发动机的进一步发展吗?可能不会。

你为什么这么说?由于这一代涡扇发动机的技术遇到了一些难以克服的瓶颈,在性能上很难有更大的突破。

例如,F135 发动机是目前世界上最好的战斗机发动机。它的燃烧室涡轮叶片温度已经达到了极限,离材料的熔点只有几十度,没有进一步提高的空间。

新材料的开发是一项长期而艰巨的任务,短时间内研制新一代战斗机发动机也将依赖现有的材料技术。

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(可变循环发动机)

在材料技术没有突破的前提下,要想在发动机性能上有比较大的突破,就需要使用一些新的发动机类型,比如变循环发动机、脉冲爆震发动机等。

美国正在研究XA101可变循环发动机,它比F135更省油,推力更大。据说可以达到15的推重比。

与美国人研究可变循环发动机不同,中国正在研究另一条路线,脉冲爆震发动机。

我国曾将WS9涡扇发动机的燃烧室改造为脉冲爆震发动机的燃烧室,并放在试验台上进行试验。

测试结果表明,这种改装大大增加了发动机的推力。改造前WS9发动机最大推力仅9吨多,改造后发动机最大推力超过17吨。

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(WS9“秦岭”涡扇发动机)

所谓脉冲爆震就是用可控的超音速燃烧脉冲代替传统的亚音速燃烧。

在传统的燃烧室中,燃烧只能以亚音速进行,否则会出现不稳定的燃烧。

所以涡扇发动机中压气机的一项重要工作就是将从进气口进来的超音速气流转化为亚音速气流。

脉冲爆震发动机的燃烧室,通过特殊设计的燃烧室形状和燃油喷射装置,使燃烧以超音速进行,提高了燃烧效率,大大提高了发动机的推力。

对于未来的中国六代机来说,脉冲爆震发动机将是一个很好的动力单元,可以为中国六代机提供充足的动力。

第六代飞机的灵魂——航电系统

对于现代战斗机来说,先进的航空电子系统是必不可少的。只有拥有先进的航电系统,战机才能避免在现代战场上“无耳机”、“盲”、“哑”。

现代战斗机的航电系统主要有几个方面,一是探测系统,二是通信系统,还有战斗机本身的控制系统。

最著名的战斗机探测系统是雷达。这种具有百年历史的设备至今仍是搜索和检测的支柱。

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(相控阵雷达)

从第五代飞机开始,有源相控阵雷达(AESA)逐渐成为战斗机的标准配置。 AESA雷达具有强大的性能。除了比传统雷达具有更强的探测能力外,还具有一定的电子战能力。

不过中国军事卫星地图,随着六代机的出现,现有的AESA雷达可能无法有效探测到六代机。

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除了前面提到的比五代机更有利于隐身的机身设计外,还有很多新的隐身技术可能会应用到六代机身上。

例如,可以实现全光谱隐身的涂层可以吸收不同波段的雷达波。还有等离子隐身技术也可能应用在第六代飞机上。

所以中国的六代机必须配备新的雷达,才能在未来六代机之前的对抗中占据优势。

好消息是中国军事卫星地图,中国在这方面取得了很大成就。早在2018年珠海航展上,中国电科院第十四届就推出了新型光量子雷达。

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(第十四电子科学技术研究所光量子雷达)

中国电力第十四研究所是国内雷达研发领域的领军企业。比如歼20上的雷达就是中国电力十四研究所的产品。

这款光学量子雷达采用了新的信号处理机制,可以处理一些特殊的信号,大大增强了对隐身飞机的探测能力。

中国在六代机通信系统方面也有扎实的技术基础。

战斗机在战场上进行通信有两个要求。首先是安全,不能让敌人截获通讯信号,泄露通讯中的机密信息。

二是传输效率高。现代战场上,各种传感器提供的数据越来越多,这就需要通信线路在短时间内传输大量数据,以满足信息化战争的需要。

在这两个方面,中国都有很好的技术成就。在通信安全方面,我们拥有世界领先的量子通信技术。原则上,量子通信消除了被窃听的可能性。

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(量子通信实验卫星“墨子”)

在传输效率方面,我们拥有先进的 5G 技术。通过相关技术的研究并应用于战机通信,提高战机通信系统的传输效率不成问题。

这些技术大概率会用于中国六代机,大大提升中国六代机的通信系统性能。

中国在歼20战斗机上配备了世界罕见的光传输操作系统。光传输操作系统就是利用光纤作为飞行器操作系统的传输方式。

与电传操作系统相比,光传输系统具有更快的响应速度和更高的数据传输效率,使飞行器更加智能,甚至可以配合人工智能实现飞行器的自主飞行。

这样的操作系统将进一步应用在中国的六代机上,让中国的六代机比五代机更加智能。

第六代飞机的威力——武器装备

对于战斗机来说,各种先进的武器装备是战斗机完成各种作战任务的关键。

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中国六代机未来最重要的作战任务是在与敌方战斗机的对抗中取得优势,夺取战区制空权。

先进的空对空导弹对于制空任务至关重要。

中国已经安装了 PL15 中程空对空导弹,这是现役最先进的空对空导弹之一。

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(PL15中程空空导弹)

PL15的直径为203毫米,比直径不到180毫米的美国AIM120D厚了一圈。虽然这降低了PL15的适应性,但较厚的机身可以容纳更大的火箭发动机为导弹提供更多动力。

根据2021珠海航展披露的信息,PL15的有效航程已达到150公里。同时,较大的弹丸直径可以让PL15搭载更大口径的雷达,提高隐身战机的锁定能力。

不过,PL15虽然性能优异,但体积大限制了它的实际使用效果。为了获得强大的机动性,PL15配备了翼展比较大的尾翼。

因为这些尾翼太大,J-20 尽管弹匣很大,但也只能携带 4 枚 PL15 导弹。

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(安装 PL15 的 J-20 战斗机)

所以中国六代机要使用的导弹,要比PL15做大、性能好,还要缩小体积。

一个可能的解决方案是使用动能弹头。为了保证高速战机的杀伤效果,空空导弹的弹头支离破碎,重量很大。

如果导弹可以通过使用新的制导系统直接击中目标,而不是由破片弹头破片,那么弹头可以做得非常小,甚至没有弹头。

这样可以节省几十公斤的重量,相应的导弹发动机也可以进一步减少。

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(使用动能弹头“游隼导弹”,体积小)

同时,可以采用更高比冲的固体推进剂和更轻的发动机外壳,进一步减轻发动机的重量。

发动机还可以增加矢量喷管,代替机尾的作用,缩小机尾尺寸甚至取消机尾。

这样,新型导弹的尺寸可以缩小到PL15的一半,而性能却相近甚至有所提高。对于中国的六代机来说,这种空空导弹是最方便的武器。

当前国际形势在变化,各国都加快了武器装备的研究速度。战斗机也是如此,它是空中力量的重要装备。

bob体育中国航空业已站在世界一流水平。在中国军工科研人员的努力下,中国六代机问世的日子即将到来。