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歼10空中加油时曾遇难题 巨大噪音让飞行员感觉抓狂

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来源:大水

长期以来,战斗机飞行员实战中一直有两件恨事,一是发动机推力总是差那么1-2吨,二是要是那么1-2吨燃油,还可以继续大战一场,多击落敌机,作为发动机作为战斗机最核心难度最大部件,这是非常难于增加推力的,增加1-2吨推力,都要按5-10年时间计算,实力稍弱一点国家,不要说1吨,就是100-200公斤推力都做不到;而另外一件事增加燃油,这就相对比较容易解决了,燃油不够副油箱补,副油箱空战前丢掉,还可以依靠空中加油机“喂奶”,继续保持战斗力。

空中加油技术可以显著提高战斗机的续航能力,在战略或战术航空兵部队作战中具有极其重要的支援作用,所以现代空中加油机及其空中加油技术已成为增强航空兵机动能力和打击能力的重要措施,为此空中加油机已经成为空中预警机之后第二个空军热门辅助机型,受到世界各国的高度重视,空中加油机大多是运输机改造加装加油设备而成,而受油飞机则需要加装受油设备,包括受油探头,或者受油支座,中国空中加油机采用了软式加油吊舱,战斗机采用受油探头模式,最有名的是歼8D战斗机和歼-10A战斗机,但是这两款战斗机在研制受油管过程中都遭受巨大磨难,巨大噪音让飞行员完全无法容忍:听不清无线电通话声音,而且飞行员耳朵也达到了忍耐的极限!

歼8D战斗机是中国第一款具备空中受油能力的战斗机

第一款能空中加油的国产战斗机是沈阳飞机公司的歼8D战斗机,设计师是李明院士,歼-8D飞机是在歼-8Ⅱ基础上进行改进设计的一种具有空中受油功能的高空高速战斗机,飞机主要改进为:加装了563B惯导,JD-3II塔康,改善了导航性能;换装J8IIHK-13E平显,并与惯导、塔康、定向仪等交联,实现了综合显示;加装了RKL800A组合电子对抗系统;换装了YX5飞行员供氧系统;换装了HTY-4A救生系统,可实现零高度,0-1100千米/小时速度的安全救生。

但是在空中加油试飞时,试飞员早早反映噪音过大,设计师就想出了给飞行员装备隔音降噪耳机的办法解决,谁都想不到,结果交付部队后部队飞行员立即反映听不清电台声音,耳朵痛,飞机噪音超标完全无法正常驾驶,尤其跨音速飞行阶段噪音最大,最后经过调查,飞行员头部形状千差万别,标配的降噪耳机和个人配合度不好,假如要给所有飞行员都开发一个贴合的耳机,耗费资金太多,最终经过努力,提高了加油管的后掠角解决了噪音问题。

歼-10A战斗机受油管设计也经历了一番磨难,借鉴老大哥经验并不成功

由于歼8D战斗机比歼-10A战斗机早很多年,空中加油试飞更早,取得了最早第一手的经验,成飞歼-10A加装空中受油管的时候,也采用了老大哥的经验,飞机同样采用了固定式的空中受油管,主要结构包括国际标准设计的标准受油插头 、空中受油管 、固定接头 、整 流 罩 等 组 成 ,空中受油管采用外径为70mm的钢管 (30 C rMnSiA材料 ) 弯 制 而成 ,空间安装位置为向前倾斜33度 、 向外倾斜18.7度,这种设计最大的优点是设计制造简单,总体就是一根圆管弯曲接到标准受油插头上,非常省事,但是谁都意想不到的是,飞机试飞过程中重现了老大哥吃过的苦头:巨大噪音!飞行员感觉抓狂,完全听不清电台声音。

经过对比,不装受油装置时候,战斗机座舱最大噪音接近110分贝,但是安装受油装置后,噪音最大值暴涨到123.85分贝,座舱外最大噪音高达140分贝,接近人体接受极限,最终经过调查,噪音是一种宽带噪音,和插头,整流罩关系不大,就和受油管形状有关,在一系列的风洞研究之后发现,受油管产生噪音主要是管子后部气流分离所致,所以设计师很快采用了多种设计手段进行弥补。

歼-10A空中受油管比歼8D战斗机设计更精巧

成都飞机设计师最初的想法也是先看看老大哥的思路走走,第一种设计思路增加受油管前倾角度,但是特别修改管子形状为椭圆形,但是经过认真分析后发现,这种设计虽然可以解决遭遇问题,加大前倾角度则会改变受油机和加油机的相互位置关系,两机距离更近,给空中加油训练带来更多的难题,所以,设计师采用了另外一种办法。

这种办法是在保持受油头和飞机原相对位置不变的条件下,对受油管的直立段进行修形 ,通过改变直立段截面形状,使其更加流线 ,减小分离区和分离强度 ,达到 降低座舱噪声的目的,为此设计师还是两条腿走路,一种是在钢管上覆盖一层碳纤维和蜂窝材料,使之截面变成椭圆形,这种设计结构过于复杂,价格昂贵,所以立即遭到放弃,另外一条路就显得更简洁明了,制造一根特殊的受油管,剖面接近翼面形状,上部相对厚度50%,下部相对厚度37%,中间拉线过渡,由于形状复杂,无法从普通管材加工而来,最终采用了钛合金精密铸造,最终获得了良好的降噪效果。

歼-10A空中加油管和歼8D战斗机相比,设计稍晚,但是更加成熟,总体设计借鉴法国幻影战斗机,经过试飞后,座舱最大噪音从123.85分贝降低到115.5分贝,比第一次设计相比,噪音下降8.35分贝,仅仅比未安装受油管前增加5.5分贝,降噪效果良好,和法国人宣传的幻影战机增加受油管噪音增加6分贝在同一水平。

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