欢迎访问装备制造资讯网!

装备制造资讯网

您现在的位置是: 首页 > 机械制造 >详情

机械制造装备降速比(我国歼20被嘲笑,还在用落后的减速伞,为啥不用更先进的刹车片?)

发布时间:2024-04-22 13:19:31 机械制造 951次 作者:装备制造资讯网

我国的歼20居然还在使用原始的减速伞,难道我国的技术比较落后,还没有掌握战机刹车片技术吗?

我们都知道,高速飞行的战机产生的压强较小,如果想要快速降落的话,必须为其提供一个额外的阻力。

机械制造装备降速比(我国歼20被嘲笑,还在用落后的减速伞,为啥不用更先进的刹车片?)

基于这一原理,科学家总结出了五种可行的方法,延长机场跑道、调整航空发动机、阻拦索地面阻拦,以及为战机加装减速伞或者刹车片。

首先延长机场跑道自然不用多说,各国军用机场跑道根据海拔高度不同,一般维持在2200米到5000米的最优区间,再延长就不具备实战意义了。

其次调整航空发动机也是一大方向,经测试航发其实可以运用推力矢量技术,即让发动机喷口改变喷射方向,从而实现垂直降落。

不过推力矢量技术尚不成熟,以老美的F35B为例,其装配的F135航发加装了劳斯莱斯的推力矢量系统,虽然能够进行垂直起降,但却极大牺牲了战机其它方面的性能。

而我国中航工业也在进行推力矢量技术研究,例如歼35B战机此前就装配过涡扇15改进版航发,成功完成了垂直起降,不过由于技术原因并没有列装到歼20上。

接下来就是阻拦索地面阻拦,与航母阻拦系统类似,机场跑道上安装的阻拦索能够吸收战机动能,从而使其提前停止。

然而要知道,一方面阻拦会对战机造成不可逆的损伤,另一方面阻拦降落本身就十分危险,因此地面阻拦只能在迫不得已也就是战事最紧急的时候使用。

那么,既然延长机场跑道、调整航空发动机、阻拦索地面阻拦,这三种方法因为种种原因有着自身局限性,是否还有其它方法可行呢?

当然有,答案就是前面提到的为战机加装减速伞或者刹车片,其中前者是历史上最早运用也是最成熟的方法,后者则最先进、效率最高。

先来说说减速伞,1912年6月2日,俄国发明家格列布·科特尔尼科夫突发奇想,将降落伞打包到一个包裹里,随后装到汽车后座,用来给高速行驶的汽车减速。

该试验获得了极大成功,人们将这一天定为了现代减速伞发明日,后来减速伞还被运用于各种机械载具的减速,其中就包括飞机。

在此基础上,军事科学家们发现减速伞不仅可以降低飞机着陆时的速度,还能使其保持保持稳定,大大提高了飞机安全性,可谓是一举两得。

最终,这项技术被广泛运用了各式飞机中,从早期的活塞式到后来的喷气式,从西方欧美国家到东方大国,随时随地都能见到减速伞的身影。

然而到了上世纪四十年代,美苏两大超级大国接连研制出了粉末刹车片,到了六十年代更是研制出了碳碳复合材料刹车片,使得战机着陆效率大大提高。

与此同时,一个新的问题也随之产生,既然拥有了效率更高的刹车片,那么减速伞就应该淘汰,尤其是歼20这种先进的五代隐身战机,更不应该使用“落后”的减速伞。

要知道,减速伞需要提前打包,同时由于其体积较大,需要4名地勤人员花费至少15分钟打包,既费时又费力。

事实上,歼20还在使用减速伞的原因只有一个,那就是便宜。

尽管减速伞打包费时费力,但相比起刹车片的造价及其使用后的战机维护费,成本已经是极为低廉了,尤其在包伞机发明后,其成本更是降到了最低。

一台包伞机只需一个人操作,用时仅仅2分钟,便能完成自动化标准打包程序,且包出来的减速伞整整齐齐,随时能够装配到战机上。

不仅如此,使用过减速伞降落的战机维护成本也更低,在使用刹车片刹车后需要检修整个刹车系统,而使用减速伞则没有这种担忧。

而这还只是维护成本,如果对比降落伞和刹车片本身,我们也不难发现二者的造价根本不在一个维度,可以说前者还不到后者的百分之一。

减速伞实际技术含量不高,其造价大头主要是材料费,伞本身和连接钢索由于采用了高强度材料,价格会高一些,不过也高不到哪去。

并且减速伞在使用过程中基本没有什么损耗,可以重复使用多次,只是为了材料疲劳和飞行员安全考虑,才不得不将其报废。

而刹车片则不同,由于战机飞行时间长、动能强,战机刹车片的损耗极为惊人,往往使用了一段时间后就得更换,其配套的刹车盘使用寿命也相对较短。

此外,刹车片本身的造价也不菲,据说一片高达140万元,再加上更加昂贵且只能使用上千次的配套刹车盘,整套刹车系统价格更是高得离谱。

以歼20为例,当空重17吨的歼20以每小时200多公里的速度降落时,刹车片与刹车盘高速摩擦,会瞬间产生1000多度的高温,便宜的常规材料根本无法胜任。

并且据某民用机场地勤人员透露,仓库里备货最多的恰恰是刹车片,因为其损耗特别厉害,要知道这还是民用飞机的情况,军用飞机损耗率只会更高。

试想一下,如果没有便宜的减速伞,歼20训练一趟下来得既消耗了刹车片,又得检查维修包括刹车盘在内的整套刹车系统,其耗费将直线上升。

因此,我国之所以还在使用看似“落后”的减速伞,只是因为其经济实惠,既然有更实用的选择,我们为什么不把刹车片的钱投入新型武器装备研制上呢?

更何况减速伞看似老旧,但歼20自带的的鸭翼和垂直尾翼能够控制偏转,一定程度上达到减速效果,二者相辅相成,总体减速效率不输刹车片。

全球恐怕也只有财大气粗的超级大国老美会广泛采用刹车片了,毕竟其所有花费都可以用加印美元解决,让全世界来承担。

而且即便是老美,也不敢全部采用刹车片,例如其主力四代战机F16就仍在使用减速伞,这也恰恰证明使用减速伞算不上落后。

事实上,我国也早就突破西方国家封锁,研制出了国产刹车片。

上世纪六十年代,随着美苏两国接连研制出新型碳碳复合材料刹车片,我国中航工业为了打破外国刹车依赖,也同时展开了相关研究。

然而,碳碳复合材料刹车片属于第三代刹车片,当时我国尚处于有机粘接刹车片的第一代水平,想要实现弯道超车,还得先研制第二代粉末刹车片。

经过北摩公司和中航工业一代科学家的不懈努力,在20年时间里,我国先后研制出了国产粉末、碳碳复合材料刹车片,基本抹平了和其他国家的差距。

到了1998年3月23日,经过十几年如一日的测试,国产碳碳复合材料刹车片及其刹车盘首次装配于歼10战机,并成功完成了首飞。

自此,我国战机刹车技术终于达到了国际先进水平,当时全球能够制造碳碳复合材料刹车片的国家不超过5家,其中就包括我国。

也正是在这段30多年的研制测试时间里,我国飞行员为了省下经费用来研制新型刹车片,还养成了使用减速伞降落的习惯。

早期国产二代粉末刹车片落后于国际,一般只能使用260次,物不美价不廉,即便后来能够使用3000次的国产三代碳碳刹车片问世,但飞行员们还是喜欢用便宜的减速伞。

因为飞行员们是从那段艰苦年月走过来的,深知我国发展有多么不容易,他们自然是能节省一分是一分,以期国家早日领先世界。

而老一辈航空人的努力也得到了丰厚的回报,经过整整12年的攻关,2016年西北工业大学和中航工业联合研制出了国产新型碳陶刹车盘,领先全球一代,为我国独有。

相比起上一代,四代碳陶刹车盘摩擦系数是前者的2到3倍,同时其使用次数也来到了惊人的最高9000次,相应的成本也降低了不少。

不过刹车盘成本虽然降了下去,但是刹车片却还是采用的是仅有少数国家拥有的碳碳刹车片,其作为飞机必需损耗品,使用成本依然不容小觑。

因此,出于节省成本考虑,我国空军飞行员们仍然喜欢使用看似落后的减速伞,以便将资金投入到成本更低的新型全电刹车系统研制。

而且就歼20本身来说,该战机也是装配有碳陶刹车盘和碳碳刹车片的,只不过平时舍不得用,仅在紧急情况才会用一下。

换一句话说,我国早在十几年前就攻克了刹车片技术,后来随着领先世界、性能优良的碳陶刹车盘问世,歼20还取消了减速板设计,实际上已经能够做到机体自主制动。

要知道,就连老美出口给挪威的F35A由于机场跑道结冰,也不得不双管齐下,采用碳碳刹车片和减速伞联合制动,我国采用双制动也没什么奇怪的。

总之,我国不是没有刹车技术,甚至还领先世界,只是出于节约成本考虑,这才大量使用看似落后的减速伞。