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踢馆 | 模拟飞行高手和专业无人机控制员之间,差距还有多大?

2018-02-08 讲武堂 讲武堂

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昨天晚上,官方媒体报道了空军苏35编队首次参与南海巡航的消息,这批灰机自买回来以后,终于得到官方正式背书承认了,可喜可贺。看到有人打出了这些苏35是“中国最后的进口战斗机”的标题,堂主真心希望是这样。



当然了,在我军不管什么先进战斗机,形成战斗力的道路上,不撸点火箭弹的话,就不算形成战斗力了2333……啥时候也能看到歼20撸一发?


 

哦,对了,昨天听说微信公众号终于上线了修改错别字的功能。虽然限制只能改五个字,而且只能改一次。堂主我还是喜大普奔啊!!!堂主的鸡腿钱有救了!

 

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追求学♂问的分割线


问:觉得操作无人机这种机动性较差、飞的很慢的飞机,不需要太优秀的飞行员。在不考虑机载设备使用的情况下,单纯的操作是不是随便找个玩过模拟游戏的人就能实现呢?

 

当然是可以的,但不考虑机载设备使用飞起来干嘛呢,玩吗?


无人机是要执行军事任务的,所以他的飞行员的考核标准不是能不能把这个无人机飞起来,而是能不能开这个无人机执行任务。


像现在那些查打一体无人机,就要求飞行员操纵飞机的同时负责搜索地面目标,掌握地面情况,还得分析战场态势决定打不打,尤其是在转瞬即逝的目标出现的时候迅速发现,迅速打击,这都是功底。


图:美军无人机地面控制舱,一人要关注7个大屏幕,信息量是很大的。快速处理多种信息并形成本能反应,没有长期训练是不可能的。


而且不要真以为无人机飞得慢就好开……这种超大展弦比的飞机其实娇气得很,飞慢一点就到失速速度了,飞快一点就控制不住了。50年代后期实验U-2的时候,因为这个原因可是摔了不少。


图:20169坠毁的U-2。因为追求大航程,所以飞机推重比低,失速后想再加起来很难,结构强度也不支持快速改平。


图:U-2CT双座教练机。U-2的飞行员都是从老飞行员中选拔出来的,没有新人。如果好飞,那何苦改造教练机来训练呢。


现在无人机看起来还算方便,是因为自动驾驶仪和电传飞控发展迅猛,能力提升比较大而已。


图:90年代的全球鹰就实现了自动起降和飞行,现在无人机需要的恰恰是人来监控设备运行,而不是操纵飞行。从这个方面来说,无人机不需要太优秀的飞行员是对的,因为根本就不需要飞行员,只有试验时例外。

 

问:踢馆,堂主。日俄战争双方陆军的表现如何呢?像装备、战术等。

 

日俄战争实际上是一个典型的变化时期的战争,继承了拿破仑-普法战争时期的很多战术和战略原则,同时又打开了一战战术体系的大门。


双方打起来,基本还是按照拿破仑时代的战术体系在打,大量实施迂回包抄和轻装机动,但是因为武器的增强,所以迂回的效果减弱了。在辽阳-沈阳战场上日军多次成功实施了包抄,但是包抄成功后遇上有阵地和重火力的俄军还是啃不动,往往还是俄军主动退却结束,所以一直打不出希望的歼灭战。另一方面在旅顺战场,则是进入了一战模式的阵地强攻作战,尸山血海最后打下来203高地。


图:日俄战争态势图,可见日军分多路进攻,总是试图形成对俄军的大包围圈。在辽阳会战中,1904830日夜间,日军派第11.8万人偷渡太子河,31日晨迂回俄军左翼5万余人。虽然日军成功占领了小馒头山等要点,击退了俄军的反击,但也无力进攻,于是计划撤回第1军,只是俄军在此之前就撤退了,于是日军得以占领辽阳。


图:日俄战争中,日军强攻203高地时使用的280榴弹炮,该高地日本人损失1.7万,完全是一战阵地战模式的预演。


图:203高地即图中左侧白色箭头所指位置,这是俯览旅顺港、引导远程炮火打击港内俄军舰只的关键位置,所以双方投入巨大兵力进行争夺。


从两者来说,日军是非常优秀的普法战争-拿破仑战争式军队,机动能力强,勇猛果敢,善于抓住战机。但是在面对工事的时候往往陷入蛮勇,还套用过去的战术硬冲,开战初期没理解到爆炸弹和机枪带来的巨大杀伤力提升,陷入了拿破仑时代步枪决胜的套路。


图:一战时的索姆河战役,英军也是坚持猛打猛冲的战术,结果一天内损失7万人。从过去的战争中总结经验教训的军队,往往适应不了下一场战争。


而俄军表现极差,除了国力优势带来的武器和人员数量优势以外,其他全部垃圾,缺乏勇气,缺乏主动性,很多次能打赢的战局纯粹因为缺乏勇气而失败了。这其实也说明沙皇俄国腐朽到一定程度,药丸了。

 

问:感觉苏联在模拟电路挺厉害的,我就搞不懂,一个模拟电路功底很好的国家,为什么会数字电路不行?要知道模拟电路的设计比数字电路难得多呀,而数字信号本身也是一种特殊的模拟信号而已。

 

问题在于,苏联模拟电路并不强啊……


真要是好的话,为什么二战时期相比其他强国的无线电普及度,苏军很多战斗机都装不上电台,坦克之间要靠旗语通信?还不是因为当时苏联造不出合格的电台,而不合格电台的生产数量都不够。


图:二战时苏联坦克的电台问题,不仅数量少,而且质量差。 


无论模拟电子还是数字电子,基础的原则其实都不变的,高增益、低噪声、高灵敏度都是必须的,偏偏苏联人除了高增益或者说大功率这块可能凑合还行,其他都一塌糊涂。这些都是考验国家基础工艺水平的,工艺水平不高,说破天性能也不行。


尤其是现在灵敏度和低噪声跟半导体技术也关联性很大,比如说雷达接收机,70年代就广泛开始使用砷化镓晶体管了,而苏联一直搞不定,接收信号的灵敏度就比别人差几个分贝,搞出来的雷达性能自然渣了。


在雷达数字化以前,苏联人跟美国雷达的差距其实也就是十几、二十年,数字化以后也一样的水平,没多大区别。


图:美军F-86D战斗机于1951年服役,机鼻内安装直径45.72厘米的AN/APG-36 搜索雷达,为了给雷达让出空间,原先的机头进气口下移,气变为下颌式进气。


图:米格-21PF首次在进气道中央椎体内安装了PP-21雷达,1962年开始服役,比F-86D晚了11年。


图:美国长滩号核动力巡洋舰,安装AN/SPS-3233相控阵雷达,1961年服役。


图:苏联基辅级巴库号载机巡洋舰,安装天空哨兵相控阵雷达,1987年服役。都是第一种舰载固定相控阵雷达,巴库号比长滩号晚了26年。就算把1982年服役的苏联光荣级巡洋舰的顶盖火控雷达算上,苏联人也晚了21年。

 

问:二战末期,日本的震电和德国的do335,都是有鸭翼的推进式战斗机,基于当时飞控水平,这两种战斗机能研制成功吗?我一直认为没有电传飞控的鸭式布局,都是很难实现的。同样的道理,诺斯罗普当时研发的XB-35和YB-49应该也是很难成功的。但是据诺斯罗普的回忆录说,当时YB-49下马不是技术上有解决不了的问题,而是政治上的问题。从技术上来分析,堂主 45 41484 45 18763 0 0 4354 0 0:00:09 0:00:04 0:00:05 4354觉得在没有电传的年代,震电和335以及YB-49能成功吗?

 

XB-35和YB-49把机翼后掠角放大看看?看看气动中心移动后,这玩意技术上能不能解决再说……

 

图:XB-35三视图,YB-49就是将其改为喷气动力,整体布局基本不变,机翼前缘后掠角27度。


图:试飞中的XB-35轰炸机,其发动机舱和螺旋桨轴安装支架兼具垂尾的功能,以增强横向稳定性,招标时最大速度要求是720公里/小时。


40年代后期航空工业有个很重要的变化就是后掠翼出现,轰炸机也要靠后掠翼实现高速飞行,这一条也是B-47取胜的关键。诺斯罗普的飞翼解决不了这个问题,还是基本接近平直翼,速度慢了就是原罪。


实际上诺斯罗普本身设计就是基于螺旋桨时代设计的,要求的就是六、七百的速度就足够了。问题是到50年代初服役的轰炸机,得至少有900多的速度才行,这就真做不到了。后来的B-2你看气动外形区别已经很大了,机翼后掠角很大。


图:B-2的前缘后掠角增加到了33度,而且他的中央部分远比YB-49大,重心更靠后。


道尼尔335倒真不是鸭翼飞机,他是有平尾的,是正常布局,只是前拉后推,两个发动机而已。震电完蛋关键确实是因为鸭翼不可控,像70年代瑞典人做的SAAB-37雷式战斗机,还只敢用固定鸭翼,就可想而知这个困难度了。


图:被美军缴获的震电,看样子也是固定鸭翼,不过就算如此也太难了。

 

问:堂主,谈谈二战末期,终极活塞发动机的发展路线问题吧。星型气冷和水冷的优缺点基本正好相反,但都有最顶尖的型号活跃在战斗机第一线,星型气冷的黄蜂、水冷的默林。到底哪个更有发展前途?

 

梅林实际上并不是最顶尖的型号,这是30年代中期就投产的系列了,英国顶级的是格里芬系列发动机,功率可大多了。


单纯就飞行性能来说,战斗机适合用水冷,轰炸机运输机适合用气冷。


气冷的主要优势是可以做出来很大功率,结构简单,但是阻力也大。比如说R4360发动机,虽然实现了4300马力的最大功率等级,但是直径达到了1.4米。哪怕小一号的R2800,也有1米34的直径,这样的话就得搞一个很大很粗的机头才行。


图:气冷星型发动机的结构,因为汽缸成环形排列,所以直径很大,于是机头整流罩也必然很大。


所以二战时期美国战斗机里面,风冷的只有F-4U超过了700公里/小时的速度,这还是依靠很长很长的机头,导致前下方基本没视野,才勉强凑出来的。


图:美国F-4U,驾驶舱已经后移到机翼后缘位置,就是为了降低最大横截面积以降低阻力。


而且风冷发动机高空性能较差,高空好的风冷机只有P-47,但是P-47是靠增加了涡轮增压器才实现的,搞得又粗又重。


对比起来,战斗机用液冷发动机可以取得前头尖的构型,阻力小很多,P-51那么小的功率都能实现700以上的速度,液冷的低阻力功不可没。


图:P-51战斗机只有1300马力的功率,但它横截面积控制的好,符合亚声速面积率,于是阻力就小。


图:美国海军的F8F使用R-2800发动机,自称空战中能轻易战胜P-51,但它的最大速度比P-51低不少,只有680公里/小时。


轰炸机、运输机不需要太高速度,对阻力要求相对降低,风冷就比较合适了。

 

问:堂主,舰炮支援登陆作战的问题。二战时战列舰的巨炮的支援作用极为有限,本以为舰炮轰过的滩头没有生命存活,会是场武装游行,结果回回是血拼,如贝蒂欧岛、硫磺岛、奥马哈。406巨炮的最后绝唱是在91年海湾战争,对伊军的轰击似乎效果也一般。现代战舰舰炮口径最大也不过130,在登陆作战中还会有多大用处?

 

其实效果还是不错的,但不是那种远程覆盖轰炸。


因为很核心的一点,就是远程轰炸的散布太大,往往是需要足够大的投射量来覆盖。而战列舰主炮数量少、射速慢,打1000发炮弹覆盖一个区域往往得射两、三个小时,这两、三个小时下来船的运动、气候变化对炮弹散布影响很大,往往就天知道你到底覆盖到什么没有了。


图:要打出这个效果,才能对永备工事目标打出足够的杀伤率。战列舰主炮对20公里外目标散布半径算400米,那就是50万平米。一发炮弹对地下永备工事杀伤半径算20米,炮弹杀伤面积覆盖一半的散布区域,那就需要200发。


而且火力覆盖瞄准的目标是不是真目标,因为敌人还没开火的情况下,假的火力点和真的没区别。


图:航拍马奇诺防线工事。永备工事肯定会做伪装,一般是用植被、覆土进行,所以必须先用一轮覆盖火力打掉伪装,然后搜索暴露目标,再用火力进行重点打击。一个团级登陆场一般都是几千米宽,可想而知有多少目标需要打。


实际上在登陆战中,在部队冲滩的时候军舰靠近进行直接瞄准射击,效率是很高的。战列舰、巡洋舰、驱逐舰一起靠近到几公里距离,看到敌人火力点开火暴露就直接瞄准一发打过去。这时候战列舰的优势就展现出来了,遇到特别坚固的目标也就战列舰啃得动,硫磺岛登陆的时候就打掉不少坚固工事。


至于130炮,实际上二战时期用的最多表现最好的对地支援炮是127炮。因为驱逐舰靠的近,打得又快,一般的掩体都能靠驱逐舰的127炮消灭了。


图:240公斤炸弹弹坑。炸工事不是炸人,只能靠超压摧毁,毁伤半径也就弹坑大小,所以对命中精度要求很高。127炮弹重30公斤,他对工事的摧毁半径是4米的话,那么战列舰主炮1000公斤炮弹的摧毁半径也只有23米而已。所以重炮不如打得准有用,而现代大量使用制导炮弹,精度比二战时高太多了。


图:二维弹道修正引信,能将20公里处炮弹200米级别的误差缩小到20米级别,于是杀伤力大幅上升、消耗量大幅下降。这种引信可以安装在原有炮弹上,对炮兵的效能提升极其明显,这就是科技进步的威力。

 

 

迷你踢馆

 

 

问:看了飞行员配枪的那个文章,为什么不考虑给飞行员、文职这类人员研制一款小型的增强型的自动手枪呢?//感觉除了小巧易携带之外,飞行员携带枪械是否还需要一定的消声效果以保证隐蔽性?

 

你饶了朵老吧……我们的兵器工业任务那么重,搞个95都搞了快50年了,还得努力搞,争取搞100年,哪儿有那么多人力资源搞一个只配备几千的手枪。


飞行员手枪主要是拿来维持生活的,比如说打打兔子之类,用消声器意义不大。而且加了消声器前部加重,非专业射手根本控制不了重心这么靠前的手枪


图:64式手枪一开始就是给高级干部自卫用的,结果呢,外号是64小砸炮,自杀都嫌威力不足。

 

问:堂主,以前看到直升机导弹都是线导,导弹尾巴要带着一根长长的线,这是真的吗?要那么长的线,万一缠在一起不是连直升机都完蛋了?

 

直升机射线导导弹的时候基本都是固定状态,这样的状态下导弹是往外向下飞,怎么会去缠绕旋翼?而且旋翼有很强的下洗气流,是会把绳子往下压的,不会向上有缠绕的机会。

 

问:糖糖请接招。这两年看军备大家都一直在说模块化,仿佛海陆空平台不能模块化就过时了似的。那么问题来了,咱们就以军舰来看吧,现代军舰最多能模块化到什么程度?能否像乐高那样需要替换的时候拆的只剩个空壳重新组装所有部件?我这时候又有个大胆的想法了,不知可行否。咱们可以把模块化战舰平台标准化,平时的海监船都模块化方式预留好武器等的位置只装备个动力,真要打仗的时候回船厂把导弹雷达等子系统模块一装,立马就说战舰数量翻倍的节奏了。

 

实际上你看像密集阵这样的武器,基本上就是拧几颗螺栓,再拉一下线就能布置到军舰上了,这就是一种模块化。还有MK41发射架可以发射多种导弹,只用换箱子就行,也是模块化。


海警船这些本身也预留了升级武器的空间,是可以战时改装的。


图:目前最接近你这个设想的是美国濒海战斗舰,水面战、扫雷和反潜三种模快可以快速更换,原计划是几天,实际做到了几周,主要问题出在软件整合方面。直升机库上方,拉姆导弹发射架后面有2门炮,那就是模块化的,可以快速更换。


图:反水雷任务包的组成。濒海战斗舰自身其实并没有失败,但是国际局势变化太快,美海军的任务和行动模式要改变,所以才放弃。

 

问:既然特朗普上台是战略转移,那为啥还要继续部署萨德?为啥还不从亚洲撤出一定力量去新的战略方向,反而驻韩美军增加一个机步旅,甚至前一段时间叫嚣进攻朝鲜?

 

因为鑫胖跳得厉害啊,带头大哥面子挂不住,不吓唬一下他,地球人民就不把川普当回事了。

 

问:堂主,请问超级巨嘴鸟用的是涡浆发动机,为什么还没有一些二战的活塞发动机飞的快呢?还有就是如果把超级巨嘴鸟放到二战,他能不能吊打一切的战斗机呢?

 

有那两枚响尾蛇加持,就是Me262来了,只要一个照面都能给你敲下来。速度慢是因为不追求高速了,教练机更追求中低速度下的飞行品质,毕竟是给新手飞的。


图:巨嘴鸟最初设计目的是当教练机。限制飞行速度的不仅有动力与阻力,还有控制能力。巨嘴鸟的垂尾这么小,高速稳定性就不是很好,这是很大的限制。

 

问:堂主,都说核武器维护很贵,能不能简要说说到底贵在哪?

 

核武器维护主要贵在装药,钚装药有金属腐蚀和衰变放热问题,需要经常维护弹芯和受热变形的炸药,寿命相对较短;而氢弹的聚变装药、原子弹点火的中子源寿命更短,都需要定期更换。

 

问:听说风帆战舰时代,英国海军曾经非常死板的执行战列纪律,甚至处死过打破战列队形而获胜的将领,直到纳尔逊搞出T头战术才放弃了这条纪律,有这回事吗?

 

瞎扯……被处死的主要是畏惧战斗的,实际上主动靠拢作战混战一样很多,纳尔逊出名的圣文森特角海战他就是作为一个小分队指挥官参加了突击混战,并不是他开始搞的。

 

问:堂主,有一问题想请教:最近有件事情在网上炒的很热,就是中国下一代096核潜艇的事情,据说会采用核动力、全电推进、无轴电磁泵喷技术,说起来新技术一大堆,也是很高大上的。只是我有些疑惑,一般来说新武器研发都会采用比较成熟的技术,采用新技术比例一般不超过20%,096有可能一下子上这么多新技术吗?全电推进和泵喷技术我觉得还是有可能,无轴电磁泵喷技术我觉得是不是有些夸张,因为潜艇最忌讳磁效应,如果采用无轴电磁,岂不是在几百公里外就能探测到磁场异常发现它,失去潜艇最基本的隐蔽性?堂主怎么看?

 

水下带木边的东西,不要讨论细节,而且这种网络流传细节,肯定也是瞎扯的,这玩意保密性很高的……


无轴电推跟普通的电推其实没区别,只是转子内自带水泵而已,跟磁流体推进两码事,你理解成后者了。


图:无轴泵喷是这个,也就是不再用传统电动机驱动轴带动桨叶,而是直接把电动机做到桨叶外围的安装结构里。


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