第326章 通过隐身无人机来促进隐身战机发展
我们通常对于鹰的大型无人机如数家珍,什么捕食者、rq-2先锋无人机、rq-3暗星无人机等,一款款脍炙人口。
实际上,巨熊的大型军用无人机发展也是相当了得。
熊从50年代末开始研发无人机。
60年代就推出了图-123猎鹰无人机。这是图波列夫设计局基于121型战略巡航导弹开发的远程侦察无人机。
图123具有巨大的机体,可以容纳多种摄像设备和电子侦察系统。
它飞行速度可达2马赫。
后来,他们还推出了图141侦察无人机。这是目前他们拥有的中程无人侦察机。
它挟带了多种探测设备,比如照相机、热成像仪、光学成像仪和影象雷达等。
也许有的人会有所怀疑:熊在电子科技领域似乎挺落后的吧?
它们怎么能造控制系统要求极高的远程军用无人机呢?
其实,熊的电子科技一开始并不算差。
熊的电子科技一开始和鹰一样走的是电子管路线。
不过,后来鹰开始走晶体管路线。
晶体管明显要比电子管更先进,可以在一小块基板上堆砌更多的电路图。
所以,鹰到了60年代中后期已经在电子科技领域领先于熊。
而熊则是持续在电子管这个领域浸淫。
制造大型无人机,其实完全可以用电子管电路图来构造控制系统。
不过是占用的体积比较大而已,作用还是能够起到挺不错的作用。
这就是所谓的力大砖飞。
巨熊造的东西,看上去很粗笨,但基本上还都挺耐用的。
军用大型无人机除了控制系统一定要足够强大之外,还必须得拥有很强的抗电磁干扰能力。
因为,它飞到别人地盘附近,跟操作手距离较远,很容易会被强磁信号干扰甚至是劫持,最终与操作手失联。
比如,前世的2016年,波丝就曾经使用干扰技术先干扰鹰军的一架捕食者无人机,然后将其击落。
所以,想要研制一架优秀的无人机,其抗干扰能力必须得足够强。
第三个问题,就是无人机的动力系统方面的问题。
军用大型无人机一般普遍用于侦察等方面,它的速度比较慢,大多数无人机最高飞行速度不过800公里每小时。就这么一个速度,面对防空导弹的时候会非常危险。
如上就是军用大型无人机面临的主要问题。
王浩然脑子里自然是有现成的作业可抄的。
他之所以下决心要研究先进的无人机,就是为了解决脚盆方面的问题。
那么,他要搞的无人机就必须得具备三点:
“第一,飞行高度要足够高!”
飞得高,对方就有点儿望尘莫及的意味。
如今的导弹,有很多是打不了太高的。
“第二,要研制一个强大的航电系统。”
这个航电系统包括:先进的雷达、优秀的飞行控制中枢以及抗干扰能力。
抗干扰能力这一点要充分考虑清楚。
当然,还要加上系列侦察设备,还要有打击能力。
那么,前世一个型号的无人机就浮现在了王浩然的脑海之中。
它就是:无侦7!
无侦7最高飞行高度可以达到2.3万米,已经可以躲避绝大部分的战机以及防空导弹。
最初的无侦7使用的是涡喷7发动机。
这款发动机属于老款,1963年就已经研制出来,之前一直被用在歼七上面。
不过,前世最初版本的无侦7使用的涡喷7没有开加力模式。
这样可以节省油耗。
但即便如此,其实涡喷发动机的油耗还是比较高的。
后来,无侦7的发动机就被更换为涡扇发动机。
大涵道比的涡扇发动机其油耗更低,可以让飞机滞空时间更长一些。
最初的无侦7,它是没有隐身效果的。
不过,后来也补上了这一短板。
毕竟,龙国的隐身涂料后来得到了极大的发展。
在1980年代,隐身战机这个概念还是相当高级而且超前的。
如今,也就巨鹰在搞隐身战机,而且已经有了一些成效。
熊那边自然也在跟进,不过,暂时没有啥突破。
在王浩然的主持下,如今,龙国的第三代战机其实已经发展到了一个相对登峰造极的程度。
航电系统堪称独步天下,挂载的导弹也相当的齐全,已经形成了完整的霹雳系列。
王浩然觉得,是时候补上隐身这个短板了。
毕竟,鹰的第一架真正意义上的隐身战机f117已经在1983年服役了。
这架战机他们从1975年就开始设计研发。
原型机1977年已经完成,1981年进行了首次飞行测试,1983年开始正式服役。
这玩意当年出来的时候,可是轰动一时,惊艳全世界。
f117采用了复杂的外形设计,雷达吸收涂料以及特殊涂料来达到减小雷达反射截面积的目的。
前世的时候,f117曾经在打击椰枣的行动中立下了赫赫战功,摧毁了大量高价值目标。
不过,f117因为在对南联的行动中被击落下来一架,鹰认为它有缺陷,不完美了,后来,它就被逐渐地雪藏。
但讲真,f117真的算得上一架非常强大的战机了。
龙国其实也在进行隐身战机的研究。
不过,目前还没有特别大的进展。
负责研发的是沈飞和成飞。
这两家也在暗暗较劲儿。
王浩然作为穿越者,他自然是知道,后来成飞的方案被采纳,就有了歼二十。
而沈飞的隐身战机方案则被否了。
不过,沈飞也没有气馁,而是继续努力改进。
后来,沈飞的方案也得到了部队的支持。
那就是歼三十五战机。
这也是龙国的第二款隐身战机。
王浩然没有过多地插手隐身战机的研究。
是因为,人家拿到了科研项目,你若是主动插手,会让人诟病的。
他也不想什么东西全都自己搞定了。
总得给人一个表现的机会吧。
当年三代机他横插一杠,是因为国家急需三代机,而三代机又太过难产。
为了国家空军的发展,他就必须得想尽办法出手。
王浩然现在的想法是:我可以去立项一个隐身无人机的课题。这总归是不需要和人抢吧?
嗯!不行的话,那就还跟西飞合作一把?
他和西飞合作总体来说还是比较愉快的。
双方至今还保持着很好的协作关系。
此外,王浩然和西工大也有不错的合作。
盘古科技在西工大也是有好几个实验室的。
盘古科技每年会给西工大提供相当大一笔的科研经费。
这也让西工大近几年发展态势相当不错。
王浩然就决定,先给自己设计中的无侦7搞一台更好用一些的发动机。
其实,如今的龙国飞机发动机这个板块发展相当不错。
目前已经是研制出了一系列的涡扇发动机。
当然,龙国涡扇发动机的奠基者也是王浩然。
王浩然在想:涡扇发动机已经很成熟了。那么,我是不是应该有更高的追求呢?
比如,搞一台变循环发动机。
所谓变循环发动机,简单意义上来说,其实就是通过改变发动机部件的几何形状、尺寸或者位置,以便调节热力循环特性和动力输出的新型航空发动机。
这种变循环设计可以使得飞机能够在不同的飞行状态下工作在最佳的状态,这样就可以整体提升飞机的性能,使得其可以在最经济的模式下极致省油。
又可以在改变调节部件形状的情况下让飞机输出功率快速增加,使得其飞行速度迅猛提升。
一句话:有了变循环发动机,战机可以最低飞行个三四百公里每小时。
而最快的时速则可以达到两倍声速以上。
这样的话,战机的应用范围可就相当宽广了。
这个变循环发动机其实概念出现得挺早的。
最早可以追溯到1960年代。
鹰的ge公司曾经率先搞出来过一台f120变循环发动机,不过,最终它也只能作为f22的备选发动机。
这也可以看出来:变循环发动机别看感觉似乎挺简单的样子。
实际上,那是真的一点不简单。
毕竟,战机发动机想要在工作的时候改变部件的形状啥的,难度也是相当大。
那么设计貌似也会给航空发动机带来极大的负面影响。
简而概之:工艺还是做不到极致。
这也是为啥前世研究了变循环航空发动机几十年,最终一直到20年代也没能有一款成熟的产品开始应用的主要原因。
比如,f136变循环发动机,由ge和罗罗公司合作研发。
这台发动机原本计划是使用在f35战机上。
但是,最终它也没能被选中。
主要的原因还是稳定性不太够,安全系数无法保证。
王浩然知道变循环发动机研制难度不是一般的大。
但是,他还是决定,要搞一台出来,先在无人机上使用。
无人机上只要能用得好,经过不断的改进,没准未来的一天就可以在主力战斗机上使用了。
王浩然的脑子里,现在有两款变循环发动机。
一款是鹰的f136。
另一款则是龙国的25吨级别变循环发动机。
前世的时候,龙国的这款变循环发动机是为6代机所设计。
不过,试飞的6代机最终没有采用传统涡轮吸气式发动机。
王浩然决定把两者给结合一下。
虽然王浩然脑子里已经有了前世的完善的设计方案,但是,要想研制出成品来,难度却还是相当大的。
整个1986年的春节前期,王浩然都在实验室里琢磨着变循环发动机的一些技术难点。
变循环发动机的技术难点主要有这么几个:
首先,其控制系统相当复杂。
变循环发动机需要在做工状态下改变关键部件的位置、尺寸和形容,这就要求高度复杂的控制系统来精确地控制这些变化。
这需要搞出高精度的传感器和执行机构。
这还需要复杂的算法来处理大量的数据以及实时的调整。
其次,它的第二个技术难点是,该种类型的发动机需要在极端条件下工作,因此对材料和制造工艺就提出了极高的要求。
变循环发动机的设计和制造需要跨学科的知识和技能,其制造难度和成本相对是比较高的。
第三,因为变循环发动机是需要在不同的飞行状态下对其性能进行优化,只有如此才能在不同的飞行条件下都达到最佳性能。
这种优化的过程说来简单,但过程十分的复杂,需要大量的计算和实验验证。
最后一个,变循环发动机的维护保养和维修都是需要搞技术门槛和专业知识的,一般的维修人员难以胜任。这也是限制其广泛应用的主要原因。
王浩然带领着自己的团队一点点地验证,进行了大量的复杂计算,不断地改进工艺技术。
甚至,他在春节期间都把大量的时间耗在了实验室里。
终于,历时3个多月,他终于在1986年的4月中旬把一款相当不错的变循环发动机样机给造了出来。
因为是用在无人机上的,所以,这第一台变循环发动机并没有采用实时改变关键部件位置、尺寸和形状的设置。
他汲取了汽车变速箱无级变速的一些经验。
他给这款发动机设置了7个档位。
只有当速度突破到某个限度的时候,发动机才会改变关键部件的位置,做出相应的调节。
通过调整燃油的供应以及涵道的大小、加压燃烧室的压力等,来改变发动机功率的输出。
这样就基本上可以让飞机在300公里时速到3500公里时速之间进行调节。
因为这款发动机是用在无人机上的,所以,它的绝大部分时间,速度只需要控制在300公里每小时就可以了。
若是有对方的飞机过来骚扰冒犯,则可以通过拉升飞行上限进行躲避,甚至可以对其航电系统进行干扰,让其吃个哑巴亏。
王浩然造出变循环发动机之后,就交给其他团队成员进行性能方面的测试。
而他本人则是开始对无侦7整体机身进行改良设计。
要想达到最好的隐身效果,那就需要对机身重新来进行设计。
比如,要想隐身效果足够好,那就要采用圆滑的曲线和倾斜的平面。
此外,还可以采取翼身融合、内外倾斜的双尾翼设计。
这样就能使得敌方雷达难以探测。
当然,最重要的还是要研制出最好最高效的雷达波吸收材料进行涂装。
这些吸波材料具有特殊的电磁特性,可以把照射到飞机上的雷达波吸收并转化为其他的能量。
这就可以把反射回对方雷达的信号强度给降到最低。
隐身战机有必要配备电磁干扰装备。
这样就可以发射假目标信号、噪声信号等干扰信号,这样就可以掩盖真实目标信号,舞蹈对方雷达探测结果。
隐身战机还可以通过采用深色涂装、低反光材料等技术,降低飞机在各种光谱范围内的特征。
比如可见光、红外、紫外等,这也可以让隐身战机在肉眼观察下也难以被发现。
这些也都是要充分考虑的。
隐身吸波涂料方面,其实也是个挺复杂的事情。(本章完)
实际上,巨熊的大型军用无人机发展也是相当了得。
熊从50年代末开始研发无人机。
60年代就推出了图-123猎鹰无人机。这是图波列夫设计局基于121型战略巡航导弹开发的远程侦察无人机。
图123具有巨大的机体,可以容纳多种摄像设备和电子侦察系统。
它飞行速度可达2马赫。
后来,他们还推出了图141侦察无人机。这是目前他们拥有的中程无人侦察机。
它挟带了多种探测设备,比如照相机、热成像仪、光学成像仪和影象雷达等。
也许有的人会有所怀疑:熊在电子科技领域似乎挺落后的吧?
它们怎么能造控制系统要求极高的远程军用无人机呢?
其实,熊的电子科技一开始并不算差。
熊的电子科技一开始和鹰一样走的是电子管路线。
不过,后来鹰开始走晶体管路线。
晶体管明显要比电子管更先进,可以在一小块基板上堆砌更多的电路图。
所以,鹰到了60年代中后期已经在电子科技领域领先于熊。
而熊则是持续在电子管这个领域浸淫。
制造大型无人机,其实完全可以用电子管电路图来构造控制系统。
不过是占用的体积比较大而已,作用还是能够起到挺不错的作用。
这就是所谓的力大砖飞。
巨熊造的东西,看上去很粗笨,但基本上还都挺耐用的。
军用大型无人机除了控制系统一定要足够强大之外,还必须得拥有很强的抗电磁干扰能力。
因为,它飞到别人地盘附近,跟操作手距离较远,很容易会被强磁信号干扰甚至是劫持,最终与操作手失联。
比如,前世的2016年,波丝就曾经使用干扰技术先干扰鹰军的一架捕食者无人机,然后将其击落。
所以,想要研制一架优秀的无人机,其抗干扰能力必须得足够强。
第三个问题,就是无人机的动力系统方面的问题。
军用大型无人机一般普遍用于侦察等方面,它的速度比较慢,大多数无人机最高飞行速度不过800公里每小时。就这么一个速度,面对防空导弹的时候会非常危险。
如上就是军用大型无人机面临的主要问题。
王浩然脑子里自然是有现成的作业可抄的。
他之所以下决心要研究先进的无人机,就是为了解决脚盆方面的问题。
那么,他要搞的无人机就必须得具备三点:
“第一,飞行高度要足够高!”
飞得高,对方就有点儿望尘莫及的意味。
如今的导弹,有很多是打不了太高的。
“第二,要研制一个强大的航电系统。”
这个航电系统包括:先进的雷达、优秀的飞行控制中枢以及抗干扰能力。
抗干扰能力这一点要充分考虑清楚。
当然,还要加上系列侦察设备,还要有打击能力。
那么,前世一个型号的无人机就浮现在了王浩然的脑海之中。
它就是:无侦7!
无侦7最高飞行高度可以达到2.3万米,已经可以躲避绝大部分的战机以及防空导弹。
最初的无侦7使用的是涡喷7发动机。
这款发动机属于老款,1963年就已经研制出来,之前一直被用在歼七上面。
不过,前世最初版本的无侦7使用的涡喷7没有开加力模式。
这样可以节省油耗。
但即便如此,其实涡喷发动机的油耗还是比较高的。
后来,无侦7的发动机就被更换为涡扇发动机。
大涵道比的涡扇发动机其油耗更低,可以让飞机滞空时间更长一些。
最初的无侦7,它是没有隐身效果的。
不过,后来也补上了这一短板。
毕竟,龙国的隐身涂料后来得到了极大的发展。
在1980年代,隐身战机这个概念还是相当高级而且超前的。
如今,也就巨鹰在搞隐身战机,而且已经有了一些成效。
熊那边自然也在跟进,不过,暂时没有啥突破。
在王浩然的主持下,如今,龙国的第三代战机其实已经发展到了一个相对登峰造极的程度。
航电系统堪称独步天下,挂载的导弹也相当的齐全,已经形成了完整的霹雳系列。
王浩然觉得,是时候补上隐身这个短板了。
毕竟,鹰的第一架真正意义上的隐身战机f117已经在1983年服役了。
这架战机他们从1975年就开始设计研发。
原型机1977年已经完成,1981年进行了首次飞行测试,1983年开始正式服役。
这玩意当年出来的时候,可是轰动一时,惊艳全世界。
f117采用了复杂的外形设计,雷达吸收涂料以及特殊涂料来达到减小雷达反射截面积的目的。
前世的时候,f117曾经在打击椰枣的行动中立下了赫赫战功,摧毁了大量高价值目标。
不过,f117因为在对南联的行动中被击落下来一架,鹰认为它有缺陷,不完美了,后来,它就被逐渐地雪藏。
但讲真,f117真的算得上一架非常强大的战机了。
龙国其实也在进行隐身战机的研究。
不过,目前还没有特别大的进展。
负责研发的是沈飞和成飞。
这两家也在暗暗较劲儿。
王浩然作为穿越者,他自然是知道,后来成飞的方案被采纳,就有了歼二十。
而沈飞的隐身战机方案则被否了。
不过,沈飞也没有气馁,而是继续努力改进。
后来,沈飞的方案也得到了部队的支持。
那就是歼三十五战机。
这也是龙国的第二款隐身战机。
王浩然没有过多地插手隐身战机的研究。
是因为,人家拿到了科研项目,你若是主动插手,会让人诟病的。
他也不想什么东西全都自己搞定了。
总得给人一个表现的机会吧。
当年三代机他横插一杠,是因为国家急需三代机,而三代机又太过难产。
为了国家空军的发展,他就必须得想尽办法出手。
王浩然现在的想法是:我可以去立项一个隐身无人机的课题。这总归是不需要和人抢吧?
嗯!不行的话,那就还跟西飞合作一把?
他和西飞合作总体来说还是比较愉快的。
双方至今还保持着很好的协作关系。
此外,王浩然和西工大也有不错的合作。
盘古科技在西工大也是有好几个实验室的。
盘古科技每年会给西工大提供相当大一笔的科研经费。
这也让西工大近几年发展态势相当不错。
王浩然就决定,先给自己设计中的无侦7搞一台更好用一些的发动机。
其实,如今的龙国飞机发动机这个板块发展相当不错。
目前已经是研制出了一系列的涡扇发动机。
当然,龙国涡扇发动机的奠基者也是王浩然。
王浩然在想:涡扇发动机已经很成熟了。那么,我是不是应该有更高的追求呢?
比如,搞一台变循环发动机。
所谓变循环发动机,简单意义上来说,其实就是通过改变发动机部件的几何形状、尺寸或者位置,以便调节热力循环特性和动力输出的新型航空发动机。
这种变循环设计可以使得飞机能够在不同的飞行状态下工作在最佳的状态,这样就可以整体提升飞机的性能,使得其可以在最经济的模式下极致省油。
又可以在改变调节部件形状的情况下让飞机输出功率快速增加,使得其飞行速度迅猛提升。
一句话:有了变循环发动机,战机可以最低飞行个三四百公里每小时。
而最快的时速则可以达到两倍声速以上。
这样的话,战机的应用范围可就相当宽广了。
这个变循环发动机其实概念出现得挺早的。
最早可以追溯到1960年代。
鹰的ge公司曾经率先搞出来过一台f120变循环发动机,不过,最终它也只能作为f22的备选发动机。
这也可以看出来:变循环发动机别看感觉似乎挺简单的样子。
实际上,那是真的一点不简单。
毕竟,战机发动机想要在工作的时候改变部件的形状啥的,难度也是相当大。
那么设计貌似也会给航空发动机带来极大的负面影响。
简而概之:工艺还是做不到极致。
这也是为啥前世研究了变循环航空发动机几十年,最终一直到20年代也没能有一款成熟的产品开始应用的主要原因。
比如,f136变循环发动机,由ge和罗罗公司合作研发。
这台发动机原本计划是使用在f35战机上。
但是,最终它也没能被选中。
主要的原因还是稳定性不太够,安全系数无法保证。
王浩然知道变循环发动机研制难度不是一般的大。
但是,他还是决定,要搞一台出来,先在无人机上使用。
无人机上只要能用得好,经过不断的改进,没准未来的一天就可以在主力战斗机上使用了。
王浩然的脑子里,现在有两款变循环发动机。
一款是鹰的f136。
另一款则是龙国的25吨级别变循环发动机。
前世的时候,龙国的这款变循环发动机是为6代机所设计。
不过,试飞的6代机最终没有采用传统涡轮吸气式发动机。
王浩然决定把两者给结合一下。
虽然王浩然脑子里已经有了前世的完善的设计方案,但是,要想研制出成品来,难度却还是相当大的。
整个1986年的春节前期,王浩然都在实验室里琢磨着变循环发动机的一些技术难点。
变循环发动机的技术难点主要有这么几个:
首先,其控制系统相当复杂。
变循环发动机需要在做工状态下改变关键部件的位置、尺寸和形容,这就要求高度复杂的控制系统来精确地控制这些变化。
这需要搞出高精度的传感器和执行机构。
这还需要复杂的算法来处理大量的数据以及实时的调整。
其次,它的第二个技术难点是,该种类型的发动机需要在极端条件下工作,因此对材料和制造工艺就提出了极高的要求。
变循环发动机的设计和制造需要跨学科的知识和技能,其制造难度和成本相对是比较高的。
第三,因为变循环发动机是需要在不同的飞行状态下对其性能进行优化,只有如此才能在不同的飞行条件下都达到最佳性能。
这种优化的过程说来简单,但过程十分的复杂,需要大量的计算和实验验证。
最后一个,变循环发动机的维护保养和维修都是需要搞技术门槛和专业知识的,一般的维修人员难以胜任。这也是限制其广泛应用的主要原因。
王浩然带领着自己的团队一点点地验证,进行了大量的复杂计算,不断地改进工艺技术。
甚至,他在春节期间都把大量的时间耗在了实验室里。
终于,历时3个多月,他终于在1986年的4月中旬把一款相当不错的变循环发动机样机给造了出来。
因为是用在无人机上的,所以,这第一台变循环发动机并没有采用实时改变关键部件位置、尺寸和形状的设置。
他汲取了汽车变速箱无级变速的一些经验。
他给这款发动机设置了7个档位。
只有当速度突破到某个限度的时候,发动机才会改变关键部件的位置,做出相应的调节。
通过调整燃油的供应以及涵道的大小、加压燃烧室的压力等,来改变发动机功率的输出。
这样就基本上可以让飞机在300公里时速到3500公里时速之间进行调节。
因为这款发动机是用在无人机上的,所以,它的绝大部分时间,速度只需要控制在300公里每小时就可以了。
若是有对方的飞机过来骚扰冒犯,则可以通过拉升飞行上限进行躲避,甚至可以对其航电系统进行干扰,让其吃个哑巴亏。
王浩然造出变循环发动机之后,就交给其他团队成员进行性能方面的测试。
而他本人则是开始对无侦7整体机身进行改良设计。
要想达到最好的隐身效果,那就需要对机身重新来进行设计。
比如,要想隐身效果足够好,那就要采用圆滑的曲线和倾斜的平面。
此外,还可以采取翼身融合、内外倾斜的双尾翼设计。
这样就能使得敌方雷达难以探测。
当然,最重要的还是要研制出最好最高效的雷达波吸收材料进行涂装。
这些吸波材料具有特殊的电磁特性,可以把照射到飞机上的雷达波吸收并转化为其他的能量。
这就可以把反射回对方雷达的信号强度给降到最低。
隐身战机有必要配备电磁干扰装备。
这样就可以发射假目标信号、噪声信号等干扰信号,这样就可以掩盖真实目标信号,舞蹈对方雷达探测结果。
隐身战机还可以通过采用深色涂装、低反光材料等技术,降低飞机在各种光谱范围内的特征。
比如可见光、红外、紫外等,这也可以让隐身战机在肉眼观察下也难以被发现。
这些也都是要充分考虑的。
隐身吸波涂料方面,其实也是个挺复杂的事情。(本章完)