眾所周知,中國(guó)空軍本著生產(chǎn)一代、研發(fā)一代、預(yù)研一代以及探索一代的四步模式,近年來(lái)才得以高歌猛進(jìn),不斷的拉近與西方國(guó)家頂級(jí)技術(shù)的差距。
根據(jù)這個(gè)定律,空軍殲-20在2016年已經(jīng)進(jìn)入正式量產(chǎn)階段,這也意味著中國(guó)六代機(jī)已經(jīng)進(jìn)入高速發(fā)展階段。隨著時(shí)間的流逝,不斷有零星的六代機(jī)技術(shù)突破傳來(lái),就在最近,又有一個(gè)新的技術(shù)被成功攻克,這就是耐高溫隱身涂層材料。
相對(duì)于五代機(jī),六代機(jī)有更多顛覆性突破
六代機(jī)的突破相比于五代機(jī)和四代機(jī)之間的差距更大,六代機(jī)在技術(shù)方面可以說(shuō)完全是一種革新,基本上其所有性能都比五代機(jī)有了一個(gè)大幅度的提高,而其中最重要的指標(biāo)之一就是更高的超音速巡航性能。
從目前的六代機(jī)性能來(lái)看,其巡航速度普遍超過(guò)4馬赫,甚至一些機(jī)型可能會(huì)達(dá)到6馬赫,而目前已知超音速巡航性能最好的F22戰(zhàn)機(jī)也僅僅只有1.5馬赫。
渦輪基沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)組合
要達(dá)到如此高的不加力巡航速度,對(duì)于動(dòng)力系統(tǒng)是一個(gè)非常大的考驗(yàn)。六代戰(zhàn)機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)按照目前的技術(shù)可以分為兩種,一種是可變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī),該發(fā)動(dòng)機(jī)由兩個(gè)涵道組成,在低速模式下可以用渦扇模式,在4馬赫高速飛行時(shí)可以用渦噴模式。
另一種就是渦輪基亞燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī),低速采用渦輪基,高速為亞燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī),這種組合可以讓飛行器輕松達(dá)到6馬赫的巡航速度。
傳統(tǒng)戰(zhàn)機(jī)的航空鋁無(wú)法面對(duì)如此高的摩擦溫度
無(wú)論采用哪種動(dòng)力模式,耐高溫機(jī)體材料是飛行器最重要的挑戰(zhàn),戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)飛到3馬赫,其機(jī)體表面最高溫度可以達(dá)到近600度左右。傳統(tǒng)的航空鋁材超過(guò)180度就會(huì)性能下降,達(dá)到300度就會(huì)變軟,因此隔熱材料的研發(fā)就成了高速飛行器最重要的一個(gè)項(xiàng)目。目前能夠達(dá)到3馬赫的軍用飛機(jī)只有兩款,美國(guó)的SR-71和俄羅斯的米格25/31。
前者為了解決溫度問(wèn)題,超過(guò)90%的機(jī)體采用鈦合金材料,并且采用一系列的隔熱處理,而后者則大量采用了不銹鋼,造就了最大起飛重量45.5噸的空中傳奇。兩種飛機(jī)都有明顯的缺點(diǎn),SR-71造價(jià)太高,不可能在戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)上普及,而米格25/31戰(zhàn)術(shù)性能太差,同樣不可能被六代機(jī)接受。
新材料比傳統(tǒng)航天耐高溫陶瓷材料更輕便
而中國(guó)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)在女科學(xué)家范景蓮的帶領(lǐng)以及共同努力下,研發(fā)了一種新型航空材料。據(jù)媒體報(bào)道稱,這種材料是由難熔金屬和陶瓷材料合成的新型航空材料,可以被用于戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)的蒙皮結(jié)構(gòu),從而達(dá)到更高的耐高溫性能。
這種耐高溫材料最大可承受溫度約為3000度,這意味著在未來(lái),即便載人飛行器想要達(dá)到20馬赫的高超音速都不在是問(wèn)題,這意味著中國(guó)未來(lái)的六代機(jī)性能將會(huì)有一個(gè)極大的飛躍。
中國(guó)五代隱身戰(zhàn)機(jī)殲20
除了六代機(jī)以外,這種材料同樣非常適合五代機(jī)使用。眾所周知,中國(guó)的殲20就是一種以高速擅長(zhǎng)的截?fù)粜涂諆?yōu)戰(zhàn)術(shù)飛機(jī),其氣動(dòng)外形擁有很大的速度提升潛力。一旦采用了新型材料后,在渦扇15甚至是更強(qiáng)發(fā)動(dòng)機(jī)的配合下,殲20甚至可以達(dá)到部分六代機(jī)的作戰(zhàn)性能,極大的提高了殲20的作戰(zhàn)潛能。
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