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俄苏57结构曝光连螺栓都不隐身 对抗歼20必败无疑
送交者: 赤松子5 2017年12月07日19:30:55 于 [世界军事论坛] 发送悄悄话

俄罗斯电视台(russia.tv)的一段新闻里,颇为意外的公布了一段采访苏霍伊集团的新闻,里面出现了很多T50战斗机生产的镜头,并且出现了很多内部结构的清晰画面,相当罕见。

  一:目前T50原型机与苏34等机型共线生产,材料和工艺基本延续苏27家族后期水平

  从新闻中公布的镜头看,目前T50的原型机是在苏34的生产线上制造的。根据结构件的外观来看,T50和苏34一样,大量使用铝合金件(黄色是防锈底漆)和钛合金件(灰色部件)。比较可惜的是未能看到T50机翼的内部结构。仅从已公布的部分判断,目前T50原型机的材料工艺体系,基本延续苏27家族后期水平。

  图:T50采用的还是普通十字螺栓,新一代隐身机按照高标准要求是应该采用特殊的高精度内六角螺栓

  图:70年代F15的钛合金框锻造毛坯

  图:苏34的锻造钛合金框,早年就这么点大的东西,还得分三个件来锻。

  上图是苏34发动机吊舱结构的锻造钛合金机加工大框。在苏27家族早期阶段,苏联由于大型钛合金件的锻造能力有限,这样的整体式框架是做不出来的;需要将整个框在设计时分为三个部分,分别锻造好以后,焊接在一起,再进行精确的机加工。

  实际上苏27虽然比F15大很多,但在关键的大尺寸钛合金锻件上,无论是尺寸还是加工难度一直比F15要小得多;其早期阶段的材料和工艺水平,大致与美国F4战斗机相当。苏俄的钛合金工业水平从未接近过美国,无论是材料牌号还是加工手段。

  二:进气道的设计风格变化,反映T50结构非常舍得下本钱

  在苏34上,进气道吊舱外的框架结构采用的是大量钣金件组合成多数弱框架,只保留少数整体机加工强框架的设计。这种设计重量大(钣金组合需要的铆钉等连接件太多),强度和刚度性能较低,结构可靠性也较低,唯一的优势就是省钱。

  而在T50的进气道吊舱上,一个弱框架都看不到,清一色全部是机加工的强框架,制造成本远非苏34能比。当然,整个T50进气道结构总成件就是一根大直筒外形的曝光,也彻底打破了网络上流传的各种T50进气道其实采用了S型隐身设计的臆想。

  这种力求高强度高刚度的设计,大致上可以推断出两个用途:首先是强化T50战斗机在高速下(跨音速和超音速阶段、尤其是空气密度大的低空跨超音速)的机动能力。其次是有效提高进气道承受的最大内部压力,这意味着T50的进气道为发动机推力的增加留出了极大的余量。

 

  图:T50的进气道结构件,一排排的全都是机加工出来的强框架,加工费用很高

  不过说实话,T50飞机结构的最大弱点本来就不在进气道吊舱上——虽然它很大程度上是作为“大型加强筋”对飞机纵向结构进行增强的。T50最大的问题在于它的宽间距发动机吊舱设计,使得中央翼(中间的机身)厚度比F22、歼20这样的型号要单薄太多。

  图:T50只有尾椎、两个主弹仓中间、前弹仓和起落架舱之间、起落架舱前方四个地方能布置封闭结构的完整主承力框架,而且布置数量、占全机长度比例非常有限。

  图:T50前主弹仓的位置,放在苏27身上就是2号油箱下壁板(中间那块油箱的底板),那是一整块加强过的钛合金厚板,是整个苏27身上最强壮最核心的部分;起落架、机翼等等,都是围绕这个板子搭起来的。

  这点在苏27上还不算很要命,但T50前后两个大长度、大开口的隐身弹仓,打破了中机身结构的大框完整性、连续性;只在中部和头尾才有封闭性的大框,对于机身结构的刚度强度和寿命、尤其是重载荷粗暴使用下的表现极为不利。这才是T50家族结构设计上绕不开的致命弱点,可惜俄罗斯电视台没有播放相关的画面,展示苏霍伊是如何缓解这一问题的。

  三:进气道的高强度高刚度设计,或证明俄罗斯未来发动机推力相当高?

  目前T50和苏35采用的都是117S发动机,这种发动机并不是真正意义上和F119(F22的发动机)同级别的产品;而是介于第三代和第四代之间的型号,算是AL31F系列的“魔改”型号。从推力和流量上看,117S相较于AL31F提升不是特别大;只是从12.5吨提升到13.7吨(特殊状态可以达到14.2吨,但仅能持续数十秒,此后发动机必须作寿终处理),每秒吸入空气从113公斤增加到122公斤。

  图:AL41发动机由于指标过高等因素,一直未能研制成功,现在的117S版本是应用部分AL41技术对AL31F发动机进行改进的产物。

  从117S的表现来说,它还配不上T50的进气道结构设计;未来完全版的117发动机,推力等各方面的性能指标,应该会比117S有非常大幅度的提高,但具体是什么样的情况,可能要等数年之后才能有所了解了。(作者署名:候知健)


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