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中国要研制弹射起飞航母,能用运-7飞机研制舰载固定翼预警机吗

2016-11-12 诤闻军事 信息与电子前沿

据英国《简氏防务周刊》报道,从多种迹象来看,目前正在大连建造的中国第一艘国产航母可能将在2017年前下水,而中国第二艘国产航空母舰将可能采用弹射起飞、阻拦降落的方式。

像辽宁舰这种滑跃起飞式航母一个广受诟病的主要原因就是无法使用类似美军E-2C舰载固定翼预警机,因此只能使用卡-31等直升机承担舰载预警机的角色。

E-2C预警机

对于任何一支海上作战舰艇编队而言,远程预警都是极其重要的一个课题。这不仅仅关系到舰艇编队作战任务的完成,而且更关系到自身的存亡。而航母的出现,让海军能够在远海就拥有了一个可提供预警飞机起降的平台。如果这一个平台却不能够起降高性能的预警机,就好象娶了个美女却天生性冷谈,这痛苦劲儿就甭提了。

舰载预警机从原理上,其实就是把一座雷达送上距航母几百至上千公里外的高空,对舰载战斗机提供空战拦截指挥引导。看上去这似乎是雷达电子工业的事,飞行平台只要把雷达和指挥军官送上天空就可以了。但是和空军空警2000、空警500这类预警机使用现有飞行平台改装不同的是,舰载预警机必须有相对于岸基预警机小得多的起降速度;航空母舰内部空间有限,预警机必须可折叠机翼,至于高度方面更需要严格控制以适应机库存放的要求;因为机库和弹射起飞重量的限制,舰载预警机体型较小,留空时间比岸基预警机短得多,需要更大的爬升率和更大的冲刺速度以便最快到达巡逻区域。

空警500预警机

由于平台的要求的苛刻,根据成熟的飞机平台来改装舰载预警机是不现实的。例如为了实现舰载机的长航时巡航预警,美军E-2C采用类似于后来全球鹰无人机的大展弦比机翼,美国E-2预警机机翼翼展24.56米,展弦比9.3,大于波音737客机的8.83,更远大于F18E战斗机的3.52,这为E-2预警机长达6小时15分的大航时性能奠定了基础。为了适应航母有限的机库空间和高度限制,E-2C使用了折叠机翼,并为机载预警雷达安装了可升降的平台。为了避免圆盘式雷达预警天线对飞机飞行的影响,E-2C采用了V形上反水平尾翼。为了满足固定翼舰载预警机的低速起降需求,E-2使用了3100马力的T56涡桨发动机(后期改进型号提高到了5000马力)。

在国庆阅兵中出现的空警2000、空警200预警机已经证明了中国在机载预警雷达系统以及相关处理技术上的实力。在雷达体制上,中国未来舰载预警机完全可以使用相控阵雷达,并结合成熟的指控系统和数据链,有效扩大预警机的探测距离和对付隐形目标的能力。

中国舰载预警机验证机

早在2012年7月,两张疑似为中国舰载预警机验证机的照片开始在国内军事网站中广泛流传。由于这架验证机的外形和美国E-2C极为相似,因此被人称为“中华鹰眼”,而据此外界普遍认为中国正在研制航母固定翼舰载机。

从图片上这架“JZY-01舰载预警机验证机”的机身和起落架等处判断,该机是用运-7飞机改装的验证机型号。除了外观以外,从逻辑上也可以判断只有运-7能够作为改装的平台。因为常规飞机改装预警机,需要对飞机本身的气动特性和相关飞行参数有非常精确的掌握,国外是很难提供这样的数据,因此印度、韩国进口的一些预警机,都需要波音等飞机厂家进行密切的合作。而中国就只有从国产飞机中寻找合适的平台。运-12太小,运-8太大,只有运-7这种双发涡桨支线运输机稍微接近E-2C的尺寸和起飞重量。

但作为一种常规运输机,运-7相对于E-2C的缺陷实在太过明显:更大的翼展、更长的机体,却在起飞重量上轻了6吨,而且原有的涡桨-5J发动机动力也偏小。因此网络上这张由运-7改装的“舰载预警机验证机”,最多只是军方或军工企业对这种国内从来没研发的新型装备一种“体验式”的开发,增加研发团队对舰载预警机的直观感受,为将来的设计积累经验。至于这架飞机本身,不要说没法在辽宁舰上滑跃起飞,就是有了弹射器也没法上天。

以运-7为平台研制舰载预警机势必要做改头换面的大手术。

要想在运-7平台上研发弹射型舰载固定翼预警机,就需要动大手术。先从尺寸算起,库兹涅佐夫航母的升降机的尺寸大概为15X20米,而运-7的长度为23米,翼展为29.6米,按照机翼折叠后宽度减少一半来计算,机翼折叠后的运-7长宽尺寸都超过了库舰升降机的长度,在中国尚无研发巨型核动力航母计划的前提下,运-7的尺寸大大超限,其未折叠状态至少要修改为长19米、翼展26米左右。

再来看重量。由E-2C研发来的C-2空重减少了2.7吨,由此我们可以估计E-2C机载雷达和相关电子设备重量大约为这个数字。如果运-7把改装后的最大起飞重量卡在E-2C相同的26吨,机内油量5吨的情况,那么运-7改装为可上舰型号空重要降到19吨,这样再加上雷达、电子设备、人员后,才不会超出26吨的上限。现在运-7的空重为15吨,按照10%的增长比率,改装后重量也只有16.5吨,即使我们把这个比率放宽到20%,改装后也只有18吨。在动力上,中国的运-7原来的发动机只有3000马力,略有不足。但是中国最新研制的5100马力的涡桨-6C发动机使用六叶大后掠角螺旋桨,近年大量应用于基于运8平台的高新系列特种用途飞机,从而基本保证了弹射起飞的速度。

图为网友制作的国产舰载预警机想象图,据称非常接近实际情况

因此大致来看,中国以运7为平台改装弹射型的固定翼舰载预警机,缩小尺寸、减重、动力系统似乎并没有无法克服的困难。但上述简单的计算并不能替代实际设计研发中面临的挑战,尤其是航母舰载预警机在“顶着”雷达的情况下,如何安全的起降,如何做到较好的舰-机匹配,需要空气动力学上大量的风洞测试和仿真模拟试验。和歼-15的情况不一样,我们手上几乎没有现成的航母舰载预警机,最多就是国外型号的数据和图片参考,大量的工作要从头做起。因此中国研制舰载弹射固定翼预警机,肯定要设计全新的机体,现有飞机只能有很少的探索、验证和参考意义。

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