闲聊:JF-17BlockIII原型机(之一)——漫谈复合材料蒙皮

千儿评军事 2023-03-02 01:54:12

JF-17 BlockIII(枭龙3)首飞的消息,并没有在网络媒体上产生“高热发酵”。小编以为,造成这样的原因有二:

其一是,当下的中国军迷在中国军事科技日新月异的井喷式发展模式下,其欣赏的眼界与格调都早已水涨船高,类似歼10C这样的战机都看不上眼,更何况是JF-17这种轻型的廉价机型;

其二是,目前网络上出现的“解读JF-17 BlockIII原型机”的文章,其解读视角缺乏新意,分析JF-17 BlockIII原型机本身内容太少,更多是堆砌武器系统内容,有老生常谈、味同嚼蜡之感,根本提不起精神,因此无法产生共鸣……

小编斗胆来次“看图说话”,大放厥词——即便不能抛砖引玉,哪怕贻笑大方、驴唇不对马嘴,也无怨无悔。无论是掌声还是砖头,都欣然受之悦之……

JF-17 BlockIII原型机流出的照片较少,但从有限的“照片”上传达出来的信息量,也足以震撼世界范围内的“有心人”……

早在2015年,巴基斯坦空军就已经证实JF-17 BlockIII改进计划的存在。2017年2月,巴基斯坦航空综合体(PAC)主席阿萨德·马里克(Arshad Malik)通过媒体强调,巴基斯坦空军(PAF)将在2017年上半年向,巴基斯坦航空联合体(PAC)发出一份采购50架JF-17 BlockIII的战斗机订单。JF-17 Block-III作为“雷电”战斗机最新改进型,将会配备准四代航电系统和有源相控阵雷达。

编号为3000的JF-17 Block III原型机

而美国《航空周刊与空间技术》、《防务新闻》更是信誓旦旦的报道称:JF-17 BlockIII的技术性能将会有很大提升,包括换装“中电科”集团第14研究所开发的KLJ-7A型有源相控阵雷达、座舱前增加红外搜索与跟踪系统、飞行员增加头盔显示/瞄准系统、座舱内换装单个大尺寸多功能彩显(MFD)、新型航电、火控软件等。

那么,透过JF-17 BlockIII原型机的“照片”,我们又能证实上述哪些“旧传闻”呢?

大话:“JF-17 BlockIII原型机”机体蒙皮!

通常情况下,原型机的机体蒙皮被“黄色”覆盖,俗称“黄皮机”。“黄皮”实际上是附着在轻质合金(一般为铝合金)上的防腐涂层(防腐漆)。在靠近发动机尾喷口部分,因为温度较高,需要防锈处理,因此,需要增加防锈漆。所以,机体尾部蒙皮相较于机体其他位置蒙皮“黄”的会更鲜艳……

蒙皮除“黄色”以外,还会有“灰白”或者“深灰”。早期雷达罩采用高强度玻钢材料,其漆涂层为灰白色,随着高硅氧玻璃纤维、芳纶纤维、石英纤维等轻质、透波、抗冲击、抗形变、抗拉伸性能更好的复合材料的出现,雷达罩的颜色也从“灰白”逐步转为“深灰”。另外,“绿色”或“浅绿色”机体蒙皮,也是复合材料标志(例如碳纤维材料、透波型纤维材料)。

JF-17 BlockIII(枭龙3)原型机与歼10C原型机对比

图中的JF-17 BlockIII与歼10C均为原型机状态,直观对比外观,可得出如下结论:

首先,JF-17 BlockIII与歼10C的原型机所处的试飞阶段完全不同。

图中的歼10C原型机,其机首鼻锥处已经安装深灰色纤维材料(例如:聚乙烯纤维,针对X波段至mm波段范围内,具有优良的介电性能)的雷达罩,在机首座舱前端已经安装俗称“光球”的机载红外探测与跟踪系统。这说明图中歼10C原型机的雷达系统、光电系统已经安装到位,其试飞任务已经进入到测试火控系统与被动感知能力相互协同的阶段。

反观JF-17 BlockIII原型机,其机首鼻锥涂装为黄色,直接采用轻质合金整形替代雷达罩。这表明,JF-17 BlockIII原型机并没安装雷达系统,仅在机首、鼻锥内按照真实雷达系统形态,布置相同大小的配重模型。这说明,照片中展示的JF-17 BlockIII原型机,其试飞任务还处于最初级阶段,还只停留在验证机体气动、重心配平情况,以及飞控与总线系统操控是否满足设计要求的验证阶段。

其次,JF-17 BlockIII机体蒙皮采用复合材料所占比例超过歼10C

从图中俯视视角观察JF-17 BlockIII与歼10C原型机,JF-17 BlockIII原型机机体被复合材料机体蒙皮覆盖的部位与歼10C及其类似。

JF-17 BlockIII原型机机体复合材料蒙皮从机体“脊背”位置开始:横向延伸到整个机翼与襟翼远端齐平的位置,将JF-17标志性的“拱形大边条翼”也涵盖其中。纵向,沿机体“脊背”向前延伸,与“蚌式进气道”前沿齐平,向后沿机体“脊背”延伸至与襟翼位置水平。由于缺乏JF-17 BlockIII原型机仰视图,无法观察机翼下蒙皮材料,但根据歼10C原型机做参考,可知,也同样采用复合材料;另外,在JF-17 BlockIII原型机机首座舱位置正下方两侧位置,也使用了面积极为可观的复合材料蒙皮。

中国战机采用碳纤维复合材料最早要追述到“歼8II时代”,但受限于中国当时碳纤维生产技术水平,所占比例极小。中国的第一款完全具有自主知识产权三代机歼10A,其机体蒙皮碳纤维复合材料用量达到6%。歼10B、歼10C在机翼大面积采用碳纤维材料,其机体蒙皮复合材料用量超过10%。

JF-17B原型机蒙皮复合材料布置与JF-17 BlockIII极为相似

2018年,参加巴基斯坦国庆阅兵的JF-17B双座版,已经采用复合材料蒙皮制造的新式垂尾,相信后续出现的JF-17 BlockIII原型机也会采用与JF-17B类似的垂尾。届时,JF-17 BlockIII机体采用蒙皮复合材料用量会进一步增大。那么,JF-17 BlockIII机体蒙皮复合材料用量比例将远超歼10C,甚至达到或超过20%这个量级。

在世界范围内,复合材料还属于“昂贵品”,公认的一种说法是:三代机复合材料的使用比例约在3%~12%,四代机复合材料的使用比例约在20%~30%(当然,阿三的“光辉”战机是个特例,复合材料使用比例高达40%,除了让人敬仰,也只能敬仰)。

那么,定位于轻型、廉价三代机的JF-17(枭龙),其最新改进型号,采取如此“大规模”使用复合材料的做法,只能用“令人叹为观止”来形容……

大话:中国碳纤维复合材料发展

复合材料的制造水平是衡量一个国家航天与航空工业制造能力的一把尺子,也是综合性反映一个国家基础研究、精密制造与工业硬实力的一面镜子。因此,科技大国在新型材料领域的技术角逐与竞争,是及其残酷的。

欧美列强从“三代机”时代,开始普遍采用复合材料。在保证战机结构强度满足设计要求的前提下,复合材料能够大幅度减轻战机的自重,并且,抗疲劳、防形变、防锈等诸多特性均超过航空合金铝材,某些特殊的复合材料还具备减少雷达波反射强的功能。战机的生产制造过程,其复合材料的使用比例,在某种程度上,能够真实反映出一个国家在材料、工艺、设计等诸多方面的技术等级。

西方世界在复合材料的生产与制造领域,长期对华施行禁运与封锁政策。

以碳纤维复合材料为例:碳纤维材料根据“拉伸强度、弹性模量、断裂伸长率”等技术指标,大体上可分为高强T系列、高模M系列、兼备高强高模的MJ系列。在高强T系列中,又分为通用标模型(T300级)、高强标模型(T700级)、高强中模型(T800级)、高强模型(T1000级)以及超高强中模型(T1100级)。

T700与T800级碳纤维复合材料普遍应用于军用飞机、导弹(洲际导弹)制造与航天器制造领域,因此,欧美针对此类碳纤维材料、技术与生产诸多环节,对华制定极为严苛的禁运政策,甚至出现过华裔商人在美购买T800级相关的产品,直接变成被告的事件。

国产复合材料研究始于60年代(甚至更早),但长期受限于基础研究与工业基础薄弱,以及资金支持、相关人才的短缺与匮乏,截止到21世纪初,我国在碳纤维复合材料领域只完成T300级系列产品的小规模工业化生产与制造。

随着改革开放的不断持续与深入,国家综合国力不断增强,从2006开始,国家对材料科学领域的资金扶持与投入力度的不断加大,我国的复合材料科技蓬勃发展……

截止到2019年,中国在碳纤维领域先后突破了T300级、T700级、T-800级、M30级、M55级、T1000级碳纤维的大规模的工业化生产技术与工艺。2018年,中国一举打破一直处于日本垄断状态的T1100级碳纤维生产与制造技术,这是世界最强、最前沿的碳纤维技术。2019年,中国已经实现T1100级碳纤维百吨级小规模生产,千吨级别生产线有望在2020年后实现。

目前,我国的碳纤维生产产量居世界第二位,其中T700级、T800级和T1000级碳纤维生产能力分别达到万吨级和千吨级。大家耳熟能详的东风、鹰击、红旗、“黑丝带”、“鹘鹰”,以及新型“歼系列”产品,均采用资产碳纤维材料。

我国的碳纤维材料非常“接地气”,以T800级碳纤维为例:国产T800碳纤维拉伸强度平均值5.63GPa,弹性模量平均值292GPa,断裂伸长率平均值1.9%。在弹性模量、断裂伸长率方面与日本的T800级相当,但在拉伸强度平均值方面要强于日本的T800级。但我国T800级碳纤维在大规模工业生产模式下,其成本仅为国际同类产品的⅓,每公斤不足350元人民币。

由此,JF-17 BlockIII大量使用复合材料也就并不令人惊讶了!

最后总结

近几年,T800级碳纤维材料应用于新型三代半、四代机的机体蒙皮实例非常多。大名鼎鼎的法国阵风M,在其宣传资料中,就对其机体复合材料赞不绝口,借此抬高了不少“身价”(由于F22研发较早的缘故,其碳纤维材料为T700级)。

JF-17B双座版列队下线

2017年4月27日,JF-17B双座版枭龙首飞。这是JF-17系列战机首次尝试大量采用复合材料制造的教练机机型。2019年12月28日,JF-17 BlockIII原型机首飞,这是首架采用大量复合材料制造的轻型三代半战机。

巴基斯坦军方对JF-17 BlockIII的综合作战性能有“准四代”的渴望。这个目标是否能实现,目前看还非常不确定。不过,假如抛开武器系统、电子设备这些还不确定的因素不谈,只看机体材料的应用技术与水平,似乎还真有那么点意思……

4 阅读:1175
评论列表
  • 2023-03-03 20:08

    这样的飞机出现在21世纪本身就是个悲剧

    用户16xxx08 回复:
    说的好 请第三世界的国家拿出一款能打的
  • 2023-03-02 23:10

    枭龙是架好飞机 中小国家首选 便宜又好用

  • 2023-03-07 08:27

    巴基斯坦生产飞机这么多年了,也不见有什么发明新技术或者新改进,注定给阿三压一头,

  • 2023-03-02 21:40

    侧面看像幻影2000[呲牙笑]

  • 2023-03-10 23:22

    我特么难道穿越了

千儿评军事

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