《百家讲坛》——大师语录—陈一坚引航“飞豹”

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主讲人简介:

  陈一坚,西北工业大学教授。中国工程院院士,1930年降生,“飞豹”歼击轰炸机总设计师,曾得国家科技进步特等奖。

  内容简介:

  飞行器随着技术之升华、科技的迈入,飞行器的特性是时时刻刻地增进。提高的快慢为是死抢,光从进度来拘禁,现在还已经是超音速,都非以言辞下了。然后使突破热胀,将来若是来高超音速飞行器。所谓高超音速的飞机M数是5以上,就是高超音速飞行器。从速度是例子来拘禁也,它发展非常快。一百年里跨越大酷一个脚步,由于这样一个武器装备性能的滋长,影响了大军理论的迈入。从第一次世界大战开始,用手枪、用步枪、用电动枪、用手榴弹,作为攻击武器开始,就出现了新的师思想,就是立体战争、就是制空权的交战。一直到今日,由于我们飞行器的本领大大提高,军事理论为日渐获得升华。

  战斗机的前途的路吧尽管是强科技之进步的路,是战斗能力更强、战场生存能力更胜似之上进的路。以信息化为根基之飞行器就将飞机变为网络里一个接点,再一个势头即是机本身的逐一部分都智能化、自动化、集成化,这是他日迈入的一个大方向。再一个虽是机的无人化、飞机设计的数据化、一体化,这是前之雅方向。再一个就算是飞机的造全数字化、精益化,精益化的效率非常高,像美国精益化的统筹部件零件得抽百分之二三十,它的本钱下降50%,挺厉害的!精益化三分之二,这个效率特别高!所以高科技来特别大的金含量,道理就于此时。

  《战斗机的未来底路》 (全文)

  飞行器随着技术的提高、科技之提高,飞行器的特性是频频地提高。提高的快慢吗是充分抢,光从速度来拘禁,现在且曾是超音速,都不在言语下了。然后要突破热胀,将来要是将高超音速飞行器。所谓高超音速的飞行器M数是5上述,就是高超音速飞行器。从进度这个事例来拘禁呢,它发展很急匆匆。一百年里跨越大特别一个步履,由于这样一个武器装备性能的提高,影响了大军理论的提高。从第一次世界大战开始,用手枪、用步枪、用电动枪、用手榴弹,作为攻击武器开始,就出现了新的部队思维,就是立体战争、就是制空权的征。一直到今,由于我们飞行器的本领大大提高,军事理论为逐渐得到发展。

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  而且现在之仗越来越是不对称的、非接触的,所谓非接触就是圈无展现了。你于哪儿、我当哪儿你还未亮堂。过去肉搏的上,是正视的,枪对枪刀对刀。后来动手还看得见,或者说多距离格斗,看不显现,我还用雷达来瞄准。现在底作战更发展吧无接触的,另外即使更加是非对称的。非对如的概念好广泛,实际上无限简单易行的定义就是技术达到之差距最老了。所以说打者角度来拘禁也,再添加现代信息科学的进化,使过去单机与单机,编队与编队的制空权作战,发展呢空、天、地、海、电五维立体战争。从过去单机对单机,编队对编队,发展及今网对系统之乱。所以说航空器在部队领域内的奉献,那是异常关键的。这是什么意思呢?大家还知道C4ISR,就是美国人口出的一个简报联系体系,实际上它就是是指挥、控制、通讯、计算、情报、监督、侦查还有对抗。这五六只力量以任何系统间还体现出了,将来凡如何一个圈也?就是天有卫星、空中有预警机、有加油机、有电子对抗机、还有我们的战斗机、攻击机、轰炸机、运输机、海面有军舰、有潜艇、地面还有防空之雷达、雷达站、有指挥部、有陆军指挥部、有空军指挥部、有海军指挥部、有总指挥部,就是这样一个方方面面立体的系统。都要将她串起来,有了音信之后,就有或将它们串起来。串起来经过什么手段为?实际上即便是信中的一个片段,就是一个数据链,用数据链把信差起来。以信息作载体,数据链作为一个手腕,把这么多东西包括空中、地、海任何管其连在一起,那效率就大强。就是说我飞机是一个载体,也是一个信息载体,也是一个信的接点。它当穹幕看见敌人生一个目标,它好把实时敌人的靶子传到指挥部去矣。或者说见到敌人生一个舰艇编队,就招给咱们的海军之舰只,就实时的把消息还招为她了。这规范的语句也,就足以减少过多人工的环,大大节省时间。加快了作战的裁定,加快决策的时空以及她的力度。这规范的言辞,就是打胜仗就有矣保险。时间以战乱之定义里比较经济的定义还要厉害,它是见缝插针的一个定义,你抢了扳平分钟,你赶快了扳平秒钟,你不怕快了主动权。所以今天之刀兵早已同过去大不一样,是一个五维的立体战。因此我们设以一切飞机、或者攻击机、或者轰炸机等等都作为立体里面的一个片。因此今筹飞机,不能够如过去那样子,只考虑到祥和飞机的特性就结束了。它应该放置任何五维的立体里面去考虑飞机性能应是什么样,应该是怎么设计它。就是本人数据链,上下行数据链我应当是怎设计?接口怎么设计?和机体内的电脑怎么匹配?这些题目是好死的一个问题,可能一个总人口闹一辈子吗无必然能够打得好。

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  第二个飞行器和飞行、航天过去好像分得比较起来,为什么?过去咱们航空高度差不多是二十公里以下,作为我们的天地以当年奋斗。航天一般在四五十公里以上,接近地球轨道作为航天部门的一个领地,他们当当时攻克它的难。因此当中来一个断档,从高度达到生一个断档,现在飞行之迈入为,它为大发展。那便设拿下三十、四十公里高度的圈子。这样航空及航天由于信息的根底来矣,因此我们莫大重复增高一点,通过信息呀,就拿飞行同航天的边就模糊化了。这样,航空暨航天就融合了。你像空间飞行器,实际上既是飞行之呢是航天的,这是由于来了音信是手法下,你不意得大,就发出这种可能。

  第三单,就是机载设备全部信息化,大家都知道机载设备很多,大概要的凡三个网,一个雷达火控系统,再一个即使是概括电子系统,再一个即便是电子战的系。战斗机或者战斗轰炸机还有很多体系,但是这三个系统是无限暴的,跟音发生联系的,可以起立体战的一个手腕。这个呢管消息数量的技巧都溶入在巨额之系统内去,大大改善了系统的属性。所以飞机的统筹,飞行器的使对队伍战斗的震慑,将会晤因为五各类的立体战作为考虑,这是本身只要摆的方向第一独问题。

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  第二单问题为,就是机整体的筹划技术。我是整飞机设计的,飞机设计应当说是随着科学技术的开拓进取,它在持续地别。我抓“飞豹”飞机的时候,最后句号划在“飞豹”飞机及,搞“飞豹”飞机设计也罢,那就是是一个正式一个正经大家各自去设计、分头去优化。比如说我搞雷达的,我拿雷达设计得最好好、功能最多、最可靠、最好操作、最好控制,每人还出每人专业,自己还拿好专业计划极端好,这是每位得之一个倾向。让你工作你得想干得最好好,在这样一个基础及,由各个总师,最后由总设计师协调这个中有着标准的谁当从谁,谁应该砍掉一点,做一个调匀与选。这其间为,就较多矣,有有莫名其妙的臆想在其间。所以没完好综合规划之,这么一个概念是颇的。大家还了解数学方面、优化理论里其实已说理解了,就是诸多有的事物,局部的正儿八经,所有正式都优化了了今后把它们加起,变成一个飞行器,它不必然是最佳。这飞机不肯定最佳,就是局部最佳的机械之和,不对等说完全最精美。因此今由于起了电脑技术,有矣音信技术,我们就是可拿广大正经分别优化,变成一体化的优化。说简单一点,就是概括规划。

  我举几独例,过去规划飞机只有将飞机,设计发动机只有施发动机。现在统筹的下飞机以及引擎就是可联手优化,发动机设计到怎样的油耗?什么样的推力?什么样的份量?能够满足自己这个飞行器的急需。还有你像飞机引擎加上飞行控制体系,我此总设计师要求这个飞行器有微微只控制率,这个还必将下来了。然后您飞机与操纵体系就好共用去优化其,因此于就地方大家就可以看,气动布局加上动力,再隐蔽。这些东西呢,就是机的几乎独第一的共同体布置的几个重大的一部分需要,把它归结到同,搞完统筹。正因为起了微机、有了软件,过去人口未可能综合,人为此很手摇计算机都解决不了,回答不了之问题。那个方程式太怪了,解不了,我举这么个例子。

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  后面当然还有不少了,大家看,结构、强度、工艺制作一体化,将来本身这个设计院,设计出的这组织图纸通过电脑网络就是让了工厂,工厂接到这个数量流以后,它就是成为她的工艺装备的一个统筹依据,这虽连起来了。过去不是,过去凡咱将图纸发过去,它又克图纸。再管图纸变成它们的加工依据,那不仅效率不如,而且荒唐多。还有就是是机的性,飞行的操纵体系,飞机的作战方案,武器这五个完全。那就算是设我们的火控系统效率大大提高,发挥国有的优势。再一个便是机载电子系统、电子战、人机工程,显示一体化。这几个正规还被飞行员提供信息的,过去咱们吧是分离干,各干各的,将来就算是整体了。

  第三只就是是超音速巡航,过去我们民用飞机除开“协和”号之外,基本上还是高亚音速的。军用飞机我们本能超音速,但是未能够超音速巡航,就是自己这超音速时间发限量。过去底飞行器,第三代表以前的飞机其这个障碍特性,就是气动效率还不足以长日子超音速飞行,再添加发动机性能不能够支持超音速长日子的巡航,到了今天,气动效率大大提高,大家都懂,过去我们声阻比七、八,已经来得杀伟大了,现在声阻比还是十几什么,十二、十三,预测二十年左右,大概声阻比就可以直达二十,气动效率大大提高了,再添加发动机也很争气,它是推重比呢甚非常,因此就出或提供超音速巡航的这种可能性,大家还知道,亚音速的阻力和超音速的阻碍,基本上是如出一辙加倍之关联,亚音速0.0021,超音速是0.004,这个阻力系数大概是这般个量级,就是同倍增的干,所有的进步技术从而上之后,发动机不推加力,它就是得超音速飞行,而且是加上时。像美国之F22飞机,它便可在马赫数1.5底气象下增长时之宇航,这优越性充分了。

  第三,在同等的载油条件下,有超音速巡航能力的机,可以飞得重复远。第四,在空军战之中,有了超音速巡航能力,它的宇航半径就足以扩展很老。如此等等,有过多底优势。因此超音速巡航是第四替战斗机以及超音速战略轰炸机一个追求的靶子。再一个哪怕是超机动能力,这个活大家还知,飞机作战的上,都是你追自己由,对怪?敌人以前面我于后头,很多元素决定她活的表征。我举两个例,一个爬升率,“飞豹”飞机爬升率是每秒二百米,要是敌人飞机的爬升率每秒180米的语句,我哪怕于它基本上矣二十米,那肯定自己占优势。我既占领好之地域来瞄准你,来发出导弹由而。第二个就是连轴转半径,过去打架,近距离格斗的话语,还是你赶上我由,尾追攻击为主。要是自家之转体半径很好,你的回旋半径很有点,那自己瞬间旋转到您后面去,尾部攻击就便成。

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美国枪骑兵超音速战略轰炸机

  再下是高超音速飞行器,这刚好已说了了,飞机大约只要突破几个障碍,一个低亚音速,然后高亚音速,然后是经过音障,M数等于1,这些都早已解决了。后面就是M数到了2.5的时段,就碰见了热障。热障什么意思呢?是M数2.5之后也,它气动加热很厉害,一般“鼻子内”和机前缘温度都上220渡过至250渡过是层面。在是温度下铝合金基本没稍微强度了,所以说不怕起了热障。就是公材料而无沾边,你超过M2.5不容许。因此就出现了热障,现在热障呢,问题吧解决了。

  美国丁当七八年以前,就起来搞M15及20底名超音速洲际轰炸机,那就是比较音速大15加倍至20加倍之进度,这种武器那是死可怕的。就是于大洲际导弹还决定,洲际导弹它还有一个进程。,它是得胜似可以没有可有人操纵、可以无人控制,带了累累纯粹制导武器,那即便是十分有图的。因此出于高超音速飞机,出现了如乘波飞机。什么为乘波飞机?大家都懂,激波是一个消耗能量,是一个坏事。激波对气动力来说,本来是只特别东西,现在若是管坏事变好事,把乘波的能打到机翼上面,提高机翼的升力,坏事变好事。它也还不增加阻力,所以声阻比强烈地以增长一个台阶。因此是飞行器美国人正在举行,我们为时有发生这种远景的统筹。由于高超音速飞机,基本上最老的片个问题,一个是动力,一个凡是材料。刚刚我就说了了,马赫数越强,温度更是强,这个问题将解决。除非您切莫上前大气层,在外界那么与卫星一样。你同样进大气层,就起气动加热的题材。因此材料的题材颇重点。第二题目虽是发动机很关键,我们将要发展超音速的超燃冲压发动机,还发展超音速的燃气喷流发动机。我们现喷气式发动机,它烧下,燃烧后好喷流一般还是亚音速的,在M数0.5、0.4。这个喷流要是会超出M数1底语句,那推进效率就是大得多。后面还提高脉冲爆震发动机,它是因此之热力学脉冲波的原理来推力。它这个压力,可以齐十暨一百个老气压。燃烧温度可到2800度过,爆震波的频率大约是一百交一百二赫兹,M数可以飞至超四十分吃五都好。最充分之助益就是是它可以在速度零的时节,就足以启动。火箭可可以快零上,但是火箭要带助燃器,重量大一倍增。这个冲压发动机马赫数不顶四,它是点未了眼红的。因此其是当马赫数三、四事后才会就此冲压发动机,而在爆震发动机M数等于零的时段,它就是可点火,就可以生非常充分推力。高超音速飞行之时节,它是推力越来越好。因此前高超音速飞机的推力它的推重比得达成二十上述,在五十公里以下M数可以由零飞到十,做洲际攻击用。

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洲际导弹

  再一个就是隐身技术,大家都生关注隐身,像F117同B2,这是第一替隐身。我刚刚说了飞机有四代表,俄罗斯五代,相当给美国之季代。实际上世界上公认的虽是四替,隐身飞机又发点儿代表,F117、FB2,基本上是隐身飞机的第一替代。然后F22同F35是隐身飞机的亚代。第一代是为着追求隐身,牺牲了气动特性。F117拉动棱带角的,那阻力大好,所以F117只会亚音速飞行,它没法超音速飞行。到了亚替F22,它将藏和气动力兼顾,因此它既是能够超音速巡航,也能高超音速飞行。隐身的招数来哪吧?第一就算是刚刚说之气动布局方面做了无数章,使敌人的雷达波大量错失掉了,回不至敌人的雷达站。因此敌人就看无展现你,这即让隐身。很粗略,但是技术十分复杂,这是一样种手段。第二种手段便是标刷一个接到雷达波的资料,基本上是氧化铁之类的物。它什么机理呢?就是冤家的雷达波到了此涂层以后,它就是改成热量了,把雷达波的能量都耗少了。因此她回到的雷达波很虚弱,敌人呢扣不显现自己。实际上就是是激活表面电荷,衰减雷达反射信息的强度。简单一点说定义就是是这概念,就是涂层的定义。第三个就是红外隐身,刚才自己说了,飞机超音速飞行有热度,因此就产生红外。发动机射流两千多过,这个温度特别高,那敌人红外的仪器一下就是逮捕到您了,红外导弹一下抓捕及公了。因此自要惦记方在喷流里面在一些例外之片段物,使喷流温度下降。还有即使是把发动机背在坐及,下面看到至少隔了千篇一律层飞机。对怪?它红外的信号就衰弱了无数,还有即使是故燃油冷却的计,使喷流的热度降下来,然后燃油又回点火。

  再一个乎,就是等于离子隐身,等离子就是将飞机,里面为这当离子发生器,使飞机的方圆为齐离子包围了。大家清楚当离子云对电波来说是一个挺大之收取的物。据说美国B2是用此方式,所以你看B2就是是一个飞翼。光溜溜的一个飞翼,它从不气动力澳门新莆京娱乐特殊之措施,但是她是用的齐离子隐身的不二法门。等离子体本身是力所能及接受电磁波的,这样即使能够达成隐蔽的目的。

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  再一个呢,就是眼神隐身。目光隐身大家都知,陆军穿迷彩服就是保护色,飞机为迸发迷彩的涂层,也是为要白天底时刻人家看无展现你。不是了看不显现你,而是看见你非常缓慢、很晚。还有一样种植做法即是管藏的组成部分材料来一个导电,这个上层导完不同电压,它见面换颜色,变成变色龙了。这规范就可以起隐身的意向,所以藏现在是大富裕的限量,从雷达波一直到可见光,这个频带里面都出隐身技术。当然为有备隐身技术,就是“魔高一尺,道高一丈”,也不行多。我任举个例子,我们空气里面大多是满载了电磁波的,要是说一个雷达我发觉不了,我要是是零星个雷达、三单雷达,定点雷达。这个飞行器飞了电磁波的时节,就管电磁波加以扰动。扰动下,三个雷达测出来的计量是免相同的,由这样一个法则我就算可以据此三独雷达或简单独雷达,就拿敌机的职为它们肯定下来。首先要起她首先使定点,你既看无显现它,我所以这个措施定其的个。定其的号我就算得引导导弹去于其,隐身效果大概一般是这样子。举个例子,F22每当雷达上面就一定给一个玻璃弹球,我多少的时呢从过玻璃弹球。大家都清楚,就如此深。现在F22的RCS,就是藏的指标,就跟玻璃弹球一样特别。

  下一个不怕是小型飞行器,微型飞行器就是这些东西。它的定义多生,它的定义就是是高低非越十五厘米,巴掌杀,手掌可以推起来的。我深受它们自从了一个名字,叫做手掌型飞机。到了纳米级的机为,就变成昆虫一样、跟苍蝇一样大小,那就是昆虫型的小型飞机。它不过老的份额是一百克以下,有效之载重呢,大概是五十克。它的速是二十米之下,每秒二十米之下,作战半径是十公里以下,价格单机价格便是一千美元。那您说F22凡是两亿美元,它一样架小型飞行器就一千美元,那好得异常。那就是得大大方方所以,将来步兵,所有的大兵手上都得以拿这个事物。揣口袋里,需要之时光以出去。你如你的敌人躲在墙根后面,我看无展现你,那没有办法了。那自己管这小型飞机拿出去一竟然,马上便映入眼帘了。它点来实时侦查,实时就报回来。士兵这个笔记本就见墙后的仇是呀独状态,是吧!这是好管用的,第二只呢,就是足以打个消息的接入系统。那就是是它们竟然至有地方失去,它好转弯了。可以将信透过她来叫自己连,还有一样种植呢,就是独特情形下,你照核环境,生化环境、化学战的环境,这个人上不失,那只好使她。它从未人哪怕可以入了,它可拿实时的状态尚且报回来。

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  更要命一个便是情报,搞间谍活动。那明天就算是跟苍蝇一般,也未尝声响。就得到于您的窗台上,你中开会的持有声音它全部实时都招回到了。间谍活动,过去大家还晓得,间谍活动是坐咱们这房子可以做电磁屏蔽,可以做多。但是自称,那个玻璃总要动吧。对怪?过去底眼线就将激光束瞄准玻璃,然后将玻璃震动接收下来,然后换成声波,这是病故底间谍活动。现在发生了这样个稍家一道,那我时时都足以生去,随时都足以吸纳,很多。我们想赢得任何手段得不顶的物,进未失!小家伙可以入。再一个不怕是说您这个微物还能带来大爆炸的弹药,现在发一样种植弹药爆炸力非常坏、非常好,它好带来五十限制,一个微型飞行器带五十克。我洒出来一千个,那威力就好充分了,敌人一片它就好将你还炸平。这才就是是一千乘机一千,一千美元一个。

  无人机技术是今天迈入的来头,大家还懂,无人机有几个亮点:它因为从没人,对怪?那即便是将这空间与分量便足以装作很多测试设施。第二个优点就是是它们并未人后可过载。过去飞机有人,过载只会顶八届九,这还得穿抗核服。飞机还要穿抗荷服才会飞,才能够拉了载。不然的话一拖累了载,血都从头部都交脚下去了,马上就晕,就失去知觉了,没法控制飞机。这虽是人受不了那么深的回旋,搞了随便人飞机,没有丁,所以其便好过载。

  材料的主旋律,一句子话:钛合金和复合材料含量大大提高,钢和铝逐渐降低,但是铝合金里面的铝锂合金比重提高。

  多电飞机,那就是过去决定飞机的时段施液压和空气系统,以后都用电。这个多电系统可发几兆瓦的电,将来本人之飞行器上面要将激光器,激光最耗能量了,没有全电的初的发动机不行。有一致种植新的电机,叫做磁阻开关稀土发电机。和飞机发动机轴连在一起,它的倒车一般都得交每分钟五六万转。这样一个发电机就好提供大量底能源,可以使我们飞机机载激光的系统得到兑现。

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  最后总结一下,飞机发展的自由化,大概发生这般几长,第一打大小来拘禁,往两顶发展。你看老之比如说安225飞机,550吨起飞重量,商载250吨,你看大抵厉害!第二个自高度来拘禁我刚刚已说过了,从低空到太空,和航天器接轨,模糊航空航天的度,这是咱们的样子趋势。从速度来拘禁,从低速每秒钟二十米、十米之飞行速度,一直到高超音速M15,大于音速的二十倍增,往两头发展。以信息化为根基的机就把飞机变为网络之中一个接点,再一个方向就是是飞机本身的顺序组成部分都智能化、自动化、集成化,这是明天提高的一个样子。再一个就是机的无人化、飞机设计的数据化、一体化,这是他日底好方向。再一个虽是飞机的打造全数字化、精益化,精益化的效率特别高,像美国精益化的设计部件零件得抽百分之二三十,它的本金降低50%,挺厉害的!精益化三分之二,这个频率特别高!所以高科技呀,有坏强的金含量,道理就当这时候。我今天叫大家说了这样有东西,仅供大家参考。就是希望能够针对大家将来之攻与做事启幕一点有胆有识,航空工业的未来是绝对光明远大,有待诸位的极力。我想将来时有发生许多之院士、有好多底毕竟设计师出现于你们之中。