上世紀90年代,我國自主獨立開發了第一款三代戰斗機殲-10A。當時由于世界空軍強國都已逐漸向三代半戰機過渡(例如F-16等),因此,我國隨即也開展了對三代半戰機的研發,三代半戰機殲-10B由此應運而生。
△某型號飛機相控陣雷達示意圖
三代機和三代半戰斗機最大的區別在于雷達。三代機適用于傳統平板縫隙雷達,而三代半機采用的是更先進的相控陣雷達,探測范圍與抗干擾能力均有大幅提高。假設三代機敵方電子戰攻擊,雷達極大可能很快失效。
在外觀上來看,殲10B最顯著的改變特征就在于使用DSI進氣道減重并更換了相控陣雷達天線。對于現代的先進戰斗機來說,相控陣天線的探測性能要遠遠優越于傳統的平板縫隙陣列天線;特別是其掃描速度極快、探測數據刷新率極高、而且波束變化快速靈活等特性,能使得相當多傳統的雷達對抗戰術幾乎完全失效。但是另一方面,除了大幅度提升成本以外,相控陣雷達也對殲10B造成了明顯的飛行性能負面拖累。
事實上這不只是殲10B一架的問題,包括F15、F16在內,幾乎所有的三代機改裝相控陣雷達,都要面臨飛行性能下降的問題。
最為直觀的問題在于,戰斗機相控陣雷達的天線由少則近千個、多則近兩千個信號發射和接收單元組成;其重量遠遠高于傳統的平板縫隙天線和倒置卡賽格論天線,再加上其供電消耗和散熱都要求更高,最終會使雷達的總重量明顯增加。飛機越重,飛行性能就會被拖累的越厲害。
相控陣雷達的大幅增重,正好是在飛機的最前端,對飛機重心前移影響最大。為了把重心給調回去,保持在初始設計范圍以內,戰斗機必須相應的增大后機身的重量。如果沒有辦法通過能獲得收益的手段滿足增重要求——比如加大發動機的重量等方式來保證飛機重量分布的平衡了。
△大連義邦金屬化高分子纖維防波套
大連義邦引入的PBO鍍金屬纖維絲編織而成的防波套,基于美國空軍空氣動力學研發人員于上世紀60年代,由美國斯坦福研究所SRI實驗室針對航空航天材料的設計需求而專項研發,基于趨膚效應原理,電荷集中在金屬外表面,將電荷不集中的位置用非金屬纖維絲替代,由于基材PBO重量輕,柔軟,大大減輕防波套的重量。
以一架傳統商用飛機舉例,一架傳統商用飛機大約使用531米的防波套,使用36AWG鍍鎳銅絲制成的防波套重量33.56kg,使用義邦輕型防波套重量僅為5kg,減重28.56kg以上,減重高達85.10%,應用在相控陣雷達的射頻線纜中,可以從根本上解決相控陣雷達重量過大的問題。
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