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2024-07-11 22:28| 来源: 网络整理| 查看: 265

前言

         自辽宁舰出世以来,所谓“歼-15无法在库/辽舰这类滑跃航母上实现满载起飞”的说法便在网络与各类节目中大肆横行,甚至有人声称“歼15在辽宁舰的前起飞点只能半油半弹起飞,而在后起飞点也只能满弹半油或者满油半弹”,并认为“这将严重影响了歼-15和辽宁/山东歼的战斗力” 。关于上述说法的来源,可能是以鹞式或者其他战斗机滑跃起飞性能反推歼-15所得出的谬论,具体是为何并不清楚,但是可以明确的是,上述的这些说法是纯粹的以讹传讹的偏见,是一个伪命题。接下来,本文将从歼-15战斗机在滑跃起飞模式下实现满载起飞的“可行性” 与“必要性”两个方面反驳这些无稽之谈。

歼-15满载起飞的可行性

        对于“歼-15战斗机能不能在滑跃模式下实现满载起飞”这个问题来说,这是一个标准的伪命题:简单来说,战机只要能足够达到“速度”,获取足够的升力,就可以起飞升空。因此,对于这个在不加任何前提条件下的所谓 “ 歼-15究竟能不能在滑跃起飞模式下满载起飞?” 的问题而言,其答案是“完全可以”,因为这句话仅仅只是限定了起飞的模式为“滑跃起飞”,因此只要相关的条件可以满足,比如迎风风速绝对大(初始速度足够)、起飞距离足够长(加速度的时间足够长)等这些情况下,歼-15战斗机完全可以在“滑跃起飞”的起飞模式下满载升空。当然,我们明白,这句话内涵的意思并不是这样,而这里本文也就不玩文字游戏了,这句话实际想要表达的内容应该是:“ 歼-15能不能在辽宁、山东舰滑跃起飞航空母舰可以提供的条件下,实现满载起飞?” 

       要解答这个问题,首先要先把“滑跃起飞”这个起飞方式搞明白。

一、滑跃起飞的基本状态与判定标准

        简单来说对于航空母舰而言,要令舰载机起飞无非就是想方设法令舰载机能够在航空母舰那相对狭小的空间中获到足够的升力,而对于飞行器而言获得升力的最简单直观的方法就是令其获得足够的速度。例如弹射起飞,就是依靠弹射器助力,借弹射器提供的外力从而达到“起飞速度”,从而实现短距起飞升空;此外,甲板风同样也可以为舰载机提供额外的起飞速度,因此不论是二战时期的相对早期的航母还是现代的重型核动力航母,都会在一定的逆风风速下进行舰载机的放飞作业。

        滑跃起飞实质上也是这样,只不过实现的过程更加曲折。由于航空母舰的起飞跑道长度受限,舰载机可能会因为滑跑距离不足而难以起飞,因此,滑跃起飞式航空母舰的起飞跑道的甲板末端会提供一定的倾角,为舰载机离舰时提供一定的攻角以提高舰载机此时的升力系数,如果舰载机的离舰速度足够可以符合其升力系数的起飞要求,那么舰载机就可以直接起飞。

        而如果舰载机的离舰速度并不立即符合其升力系数的起飞要求,那么除了滑跃甲板提供的离舰攻角提升的升力系数可以提升舰载机额外的升力令其不至于立即坠入大海外,此外也为离舰舰载机额外提供了一定的高度。这样,舰载机便能在离舰后通过惯性能维持一段长时间的抛物线运动,获得额外的加速时间使其发动机工作更长的时间,从而使离舰的舰载机加速至足够的起飞速度。简单的来说,就是为舰载机起飞换取了一个可以用高度换取速度的能量转化机会,相当于“虚空延长”了一段起飞跑道。相对于外界提供的条件,滑跃起飞点模式实际上更依赖舰载机本身的性能。

       能够影响舰载机滑跃起飞的主要的外界因素简单来说即以下几点:

滑跃跑道长度,此自不必多说。

甲板风速,影响舰载机的初始起飞速度,甲班风足够的情况下,舰载机就不必需要更长的起飞跑道进行加速以达到起飞速度。

滑跃倾角,滑跃倾角会影响起飞舰载机的起飞攻角与速度,是具有两面性的:太大的滑跃倾角虽然会提升舰载机的起飞攻角,但也会大幅降低舰载机的离舰速度;太小的滑跃倾角虽然不会过多影响舰载机的离舰速度,但是会导致舰载机离舰后的起飞攻角过小,不利于在舰载机离舰时提升其升力。因此滑跃倾角需要适量,根据部分论文的估算,较为合适的滑跃角度大致在15°左右。

       滑跃起飞的舰载机的典型离舰轨迹往往类似于一段弧线线,如下图所示:

   可知,滑跃起飞的离舰轨迹/飞行姿态主要有以下三种形态:

只呈现上抛弧线。此时舰载机在航母甲板上滑跑后的离舰速度就基本已经可以达到起飞要求速度,不需要额外的加速,是最安全最理想的起飞轨迹姿态。

舰载机在离舰初时呈现上抛弧形,但随后垂直加速度降为零,但已经满足起飞速度,因此出现只出现一个拐点,并在之后进入正常起飞路径。此时舰载机的离舰并被滑跃甲板抛至惯性高点后在空中加速的现速度正好满足起飞要求,是较为安全的轨迹姿态。

舰载机在离舰后初期呈现上抛弧形,但是随后因为垂直加速度不足,进入第一个拐点后,因为其速度不足,因此随后便因为重力与惯性进入一段下降弧线,最后在加速到足够的速度获得足够的升力后后便可进入第二个拐点,并开始进入正常起飞路径,总体呈现了一条具有顶点和底点的经典双曲线。此时舰载机在甲板加速与在离舰抛至惯性高点后的加速的现速度还未满足起飞速度,需要在向下降低高度换取速度与加速时间以满足起飞要求。此时舰载机的滑跃路径会出现低点,因此会有低点的安全高度限制。

        从起飞状态来说,第一种与第二种基本可以毫无压力的起飞,第二种状态也作为第一种状态到第三种状态的临界,设一、二、三号状态的离舰速度分别为V1、V2、V3,则当离舰速度高于V2时,即处于为V1,起飞姿态也为第一种;而当起飞速度低于高于V2,;那么起飞速度高于V3时,则起飞状态即为第三种。

        第三种轨迹出现了较完整的抛物线运动的下降段,但在谷底位置舰载机如果高度过低将会有坠海的风险,因此为了安全考虑,采用滑跃起飞的各国海军都对舰载机滑跃起飞的底点高度做出了限制,而各国海军的要求标准有所不同:英国海军规定的滑跃起飞的安全高度下限则为船体甲板的最高点(适用于鹞式战斗机),大约为15m;俄罗斯海军规定滑跃起飞的安全高度下限为航空舰桥高度,大约为20m(适用于Su-33舰载战斗机)。

二、相关条件与要求

        我们研究的对象是歼-15,其滑跃起飞式的航母平台自然便是辽宁舰与山东舰。山、辽两舰拥有3个标准舰载机起飞位,分为两个前部起飞位和后部一个后部起飞位。

       山、辽两舰的1、2号前部起飞位的跑道长度大约为110m,3号后部起飞位的滑跑距离则大约为195m,滑跃甲板的倾角为大约14.5,有说法称其可等效为15°,其飞行甲板距海平面高度大约为15.7m,而滑跃甲板的出口距海平面高度为约22m。

        根据公开数据,山、辽两舰的最大航速为大约29-30节,因此两舰在不依靠自然风的情况下,最大可以主动为舰载机起飞作业提供至少29节左右的甲板风速助飞。

        而根据央视在2024年02月11日发布的一期军事采访节目《新春走基层 青春梦想在航母甲板上绽放》中一位航空母舰保障人员在采访中的介绍,山东舰在进行舰载机起降作业时甲板上的风速达到了6-7级,即大约21节至33节。方便取样,我们取起其平均数约27节,即为山/辽两舰日常航空作业时的实际甲板风。

        关于中国海军舰载航空兵在滑跃甲板上采用的的安全高度下限信息则并不明确,但是可以参考国内相关的论文给出的标准:

         舰载机起飞最大下沉最低点为距海平面15m(航空母舰飞行甲板高度),即允许舰载机的可下沉量为22-15=7m,这与英国海军航空兵的标准类似。但是这里也需要明确,此标准仅仅只是该论文用于模拟的验证标准,并不一定为人民海军常规的日常训练活动等所适用。

 

三、不同起飞状态的模拟

       《舰载武器》杂志曾刊登过一篇由薛霸、李超所著的《苏-33/歼-15舰载战斗机航母起飞性能研究》文章,在该文章中作者根据苏霍伊设计局网站、苏-33项目副总师福耶明所著的《苏-33》、涅瓦设计局总设计师编写的《我们对航母》中的相关数据,对Su-33的起飞性能进行了运动力学建模。依靠两位前辈所制作的建模图表,我们在这里以此来分析不同起飞状态的起飞状态。

(一)1、2号起飞点(前点位,110m起飞点)

         在起飞距离确认、滑跃跑道结构确认的情况下,文章中对不同甲板风下的Su-33/歼-15舰载机起飞轨迹如下:

由该起飞轨迹,对Su-33/歼-15在相关条件下的起飞模拟曲线中部分信息进行整理如下:

甲板风0节,起飞重量为28.2吨,起飞轨迹为第三类,符合苏联限制标准。

甲板风18节,起飞重量为32.8吨,起飞轨迹为第三类,符合苏联限制标准。

甲板风25节,起飞重量32.8吨,起飞轨迹偏向第二类。

        由此可知,即使是在前点的110m起飞点,歼-15/Su-33仍然可以在甲板风速满足(18-25节)的情况下,实现32.8吨的满载起飞重量,而上文提到,山/辽航母在日常运作过程中常常保持着大约27节的平均甲板风速,因此完全足够令歼-15在此标准下实现满载起飞。

(二)3号起飞点(后点位,195m起飞点)

       同样在起飞距离确认、滑跃跑道结构确认的情况下,文章中对无甲板风下的Su-33/歼-15舰载机起飞轨迹如下:

由以上起飞轨迹可知,在195m起飞距离下,Su-33/歼-15在相关条件下的起飞轨迹的部分内容整理如下:

甲板风0节,起飞重量为32.8吨,离舰速度185km/h,起飞轨迹为第一类。

甲板风0节,起飞重量为35吨(可正常扩展重量),离舰速度179km/h,起飞轨迹为第二类。

甲板风0节,起飞重量为38吨(需要其他安全措施扩展重量),离舰速度为171km/h,起飞轨迹为第三类,符合苏联限制标准。

       可见,得益于195m的长距离起飞位,Su-33/歼-15可以0风速的情况下以32.8吨的最大起飞重量轻松起飞,相当与在前点110m时在25节以上甲板风速下的起飞能力。并且,甚至在满足保证安全限制的情况下195m的长起飞点还可以实现35吨的扩展重量与38吨的极限扩展重量。

        以上,另外根据出自2008年4月《飞机设计》第28卷第二期,姚念奎、王成波所写的论文《舰载机斜板滑跃起飞情况地面载荷》,我们也可以对上述的测试结果进行公式计算层面上的确认。

        在该论文中,作者运用了数字函数以计算舰载机在滑跃甲板的不同情况下的起飞重量。在其所给出了算例中就分别计算了一型“双发全加力推力为2×14100=28200kg”的“重型舰载战斗教练机”在不同重量(33吨、38.8吨)下在1、2号短起飞道(110m)和3号长起飞道(195m)的滑跃角度为14.3°的滑跃甲板下不同出口(离舰)速度(文中标注的离舰后起飞速度阈值为175km/h)。计算中的预计起飞轨迹为第三类起飞轨迹,符合英国限制标准,或相对略微宽松,如下图所示:

注:此表中H的0m近似航母飞行甲板高度,且下沉高度相较离舰点(5m高度)超过了7m,属于相对危险情况下的起飞轨迹,因此可见此计算结果是较为乐观的

         在上述条件下,文中的计算结果如下:

        即:该“重型舰载战斗教练机”在38.8吨的起飞重量、195m的长起飞点起飞、风速0节情况下,离舰速度可以达到178km/h,可以实现在此轨迹下的起飞。

      在33吨的起飞重量、 105m的短起飞点起飞、风速0节情况下,离舰速度可以达到141km/h,不能在此轨迹下起飞。需要甲板风速达到大约20节(37km/h),即可在此轨迹下起飞。

       

       该论文中的“重型舰载战斗教练机”几乎可以确信为是Su-33或歼-15。但论文中所给出的发动机推力相对较大,现实中的AL-31F全加力很可能达不到这样的推力,但文中计算的“重型舰载战斗教练机”的起飞重量相对夸张,但好在文中作者给出了计算公式,我们同样可以用该公式进行计算。

       基于保守估计,我们这里将其发动机推力按AL-31FN的12700kg计算,最大起飞重量都设定为32.5吨,(上文模拟中的发动机最大推力为12800kg,最大起飞重量为32.88吨),设定滑跃起飞成功时的离舰速度为175km/h,则计算结果如下:

①110m跑道,1、2号起飞点:

           ≈ 38.2 m/s ≈ 137.5 km/h

    在此情况下想要起飞还需要至少

     175-137.5=37.5km/h ≈ 20.25节甲板风

②195m跑道,3号起飞点:

            ≈ 51.4 m/s ≈ 185 km/h

     185 km/h>175 km/h

       因此在该情况下无需甲板风即可起飞。

       该计算结果与上述《苏-33/歼-15舰载战斗机航母起飞性能研究》文中的模拟结果应该说是大同小异,特别是对长起飞点的离舰速度计算,即185km/h,与前文模拟结果一致(不过需要注意的是两者的计算条件并不一致,前文的模拟按起飞重量32.8吨与单发12.8吨推力计算;而该公式的计算条件则为起飞重量32.5吨与单发12.7吨推力计算)。此外,其相对乐观的计算结果亦与其相对危险的起飞轨迹相符合。求同存异地综合来说,两者可以在结果上相互论证。

        此外,亦有其他论文同样可以对上述飞行轨迹数据进行论证。

        在出自《海军航空工程学院学报》第29卷第1期的《舰-机适配条件对舰载机滑跃起飞性能的影响》文中同样通过建立飞机滑跃动力学模型研究了一定的舰-机参数对舰载机起飞性能的分析,其中的模拟数据可以在侧面印证本文展示的计算结果。

        文中所模拟的舰-机条件如下:

        滑跃航母甲板滑跃倾角14.5°,滑跃上翘甲板水平长度为53.5m,短起飞点的平直水平长度为51.5m,全长105m;长起飞点的平直水平长度为141.5m,全长195m。其模拟的舰载机并未给出具体的尺寸、推力等数据,仅知其最大起飞重量为30吨。

       在该文“3.1 滑跃距离”中,作者模拟了航母甲板风0节下飞机在26吨与最大起飞重量30吨的情况下,分别滑跃不同距离的起飞轨迹。其中,模拟数据与30吨起飞重量下的航迹图如下:

        可见,在以30吨的最大起飞重量滑跃起飞时,该机滑跃195m后的起飞轨迹偏向第二类,几乎无下沉;

        在“舰船航行速度影响”中,作者模拟了在不同的舰船航速下(相当于不同甲板风),舰载机以30吨的最大起飞重量下在短点(105m起飞距离)起飞的起飞情况,模拟数据与航迹图表如下:

       可以发现,在0节航速(无甲板风)的情况下,以最大起飞重量30吨起飞的该型舰载机离舰速度为37.24 m/s,起飞轨迹为第三类,且在假设离舰点位为20m高度的情况下,其下沉量达到了17m,这样的起飞轨迹在安全层面是不被允许的。

       而在舰船航速达到27节(近似等于提供27节甲板风)的情况下,以最大起飞重量30吨起飞的该型舰载机离舰速度则可以达到50.84 m/s,与之前模拟的30吨起飞重量长点滑跃起飞的51.14 m/s离舰速度相近,并且起飞轨迹也由第三类达到了接近第二类,同样接近30吨起飞重量长点滑跃起飞的起飞轨迹。

       由此可以得出:舰载机在短点105m的起飞配合27节左右的甲板风即可相当于长点195m的起飞效果,论文原文也指出“舰船再以27节航行时可以节省90m的甲板长度”。而这也正与《苏-33/歼-15舰载战斗机航母起飞性能研究》中的模拟情况相同一致。

       因此,尽管无法确定《舰-机适配条件对舰载机滑跃起飞性能的影响》中的最大起飞重量30吨飞机的实际推重比等数据,但我们仍然可以从两者所得出的一致的客观规律从侧面论证《苏-33/歼-15舰载战斗机航母起飞性能研究》中模拟数据。

       综上所述,我们可以确定,在满足相应的舰-机条件情况下下,歼-15是完全有能力在山/辽的滑跃平台上满载起飞的。

       但在这里也有必要提及,必须指正的是在上述重量与起飞条件下,歼-15的飞行轨迹相对陡峭,特别是根据后者论文中公式计算结果。因此在日常训练与常规作战中,势必会控制条件以实现保证更加安全的起飞轨迹,例如进一步减少最大允许的起飞重量、提高甲板风速等。

       除此以外,《苏-33/歼-15舰载战斗机航母起飞性能研究》中还给出了在其他外在因素对战机滑跃性能的影响:

(一)推力损失

       由于战斗机的发动机的推力值并非是一个一定的数字,而是处在一定的范围内的浮动值,这个一定范围一般是在2%左右浮动并倾向于小值。而在环境变化特别是当处于气候炎热的热带赤道之时,周边气温可达35℃、湿度可以达到85%以上,战斗机的发动机推力会出现相当的损失。滑跃起飞的模式本来就尤其受战机本身发动机的推力影响,因此也会受到不同的影响。

        该文章中对歼-15/Su-33以32.8吨满载起飞重量在3号起飞位(即195m起飞点位)0节甲板风速下起飞时推力在不同损失的情况下的起飞轨迹的模拟分析如下:

推力损失5%时,起飞轨迹由原来的第一类向第二类趋向变化,无明显影响。

推力损失10%时,起飞轨迹由第二类向第三类趋向变化,虽然略有下沉,但还是远远好于苏联标准限制的高度。

推力损失15%时,起飞轨迹变化为第三类,轨迹低点已经明显低于苏联标准限制高度,虽然仍高于英国标准限制高度,可看出其影响之巨大。

(二)起飞冗余

        这里的安全冗余乃是指舰载机起飞的“单发安全”与“单发起飞”要求。“单发安全”是指舰载机在甲板滑跑起飞、离开甲板之后其中的一部发动机瞬间停车,因此飞机能仅靠一部发动机的推力就实现安全起飞;而“单发起飞”是一种还要严格的起飞模式,正如其字面意思,即战机刚开始在起飞点滑跑起飞时一部发动机便停车,飞机仅靠一部发动机的推力就可以实现整个滑跑起飞过程。

       不过,需要明确的是,这样的安全冗余并不是一架飞机的正常性能,而是一种极为苛刻的潜在性能要求,倘若一定要按照此要求来认定一架飞机的滑跃起飞性能,那恐怕单发的适应STOVL模式的F35B就不应当存在了。事实上,即便是早就装备了蒸汽弹射器的美国海军航空兵,直到80年代后期新一代蒸汽弹射器C-13-2的服役之前,其双发舰载机(F-4、F-14等)也都不具备哪怕要求相对宽松的“单发安全”能力。

       根据此文的模拟,歼-15在山/辽舰所能提供的滑跃平台上几乎都并不具备有实用的“单发起飞”冗余,但具备有一定的“单发安全”能力:

(1)1、2号前起飞点:

         0风速正常操作重量上限:21600kg

         0风速安全限制重量上限:22900kg

         25节风速正常操作重量上限:28200kg

         25节风速安全限制重量上限:30000kg

(2)3号后起飞点:

         0风速正常操作重量上限:28000kg

         0风速安全限制重量上限:29500kg

         25节风速正常操作重量上限:32800kg

        由上述分析可知,歼-15战斗机在其推力损失不超过10%的情况下,仍然具有足够的满载滑跃起飞能力,推力损伤达到10-15%才会相对严重地影响其满载滑跃起飞能力。须知,如果歼-15的AL-31F发动机的加力推力按单台12700kg计算,损失10%即为11430kg,而损伤15%则仅剩了10795kg。须知能造成这样的推力损伤已经是相当罕见的情况了,事实上在正常的航空母舰工作环境中,舰载机的航发本来就会进行常规的维护并且在专用的试车台进行检查,即使在舰载机的放飞时中出现,地勤也会迅速停止起飞作业并命令相应的舰载机滑行到停机区进行检修。

       并且,滑跃起飞的歼-15也拥有相当的“单发安全”性能冗余,可以在25节的甲板风速下,110m的前起飞点拥有28.2吨的正常操作起飞重量,以及30吨的极限操作起飞重量;而195m的后起飞点则仍正常进行满载起飞操作,且在0风速下仍可以拥有28吨的安全操作起飞重量与29.5吨的安全限制起飞重量。虽然歼-15并不具有实用的“单发起飞”能力,但这样的安全冗余对于一架滑跃起飞模式下的舰载机来说已经相当充足了。

       综上所述,歼-15这一舰载机是完全有能力在山/辽两舰的滑跃平台配置下实现满载起飞的,并且还具备有相当的安全冗余能力,这也令其滑跃性能的实战性得到了纸面上的确认。

        当然,这里必须指出的是,我们所讨论的仅仅的理论结果。事实上,歼-15在日常训练时,很可能会采用了更严格的起飞轨迹标准以令飞行员进行适应训练,如规定舰载机的起飞重量必须满足在0风速下实现起飞轨迹完全呈现第一类无任何下沉的标准,这样,歼-15在日常训练时在前起飞点便无法满载起飞。当然,这仅仅是采用标准的问题,并不能就此否认歼-15优秀的滑跃起飞能力。

 歼-15满载起飞的必要性

        尽管我们在上文已经可以说明歼-15/Su-33是可以在辽宁/山东舰的平台上实现满载起飞的,但势必会有人指出“歼-15满载起飞的条件苛刻,还是会严重影响歼-15的作战能力”。

        须知,歼-15是一型起飞重量可以达到33吨级别的重型舰载机,对其基本的作战任务与作战效率来说,“满载起飞”并不会对其战斗力造成多么严重的影响,简单来说就是:歼-15在执行基本的作战任务时并不需要达到满载状态。

       因此,下文我们将对歼-15在各任务状态下的不同起飞重量进行简单计算。

  

一、歼-15的基本数据信息

       一些人习惯于直接拿Su-33的数据来作为歼-15的数据,这是完全不正确的。歼-15与Su-33虽然师出同一原型机并在外形上类似,然而得益于我国较先进的材料学技术的应用与电子传感信息技术,歼-15的机体属性、航电水平上均优于Su-33。

       目前,我们可以找到的关于歼-15的公开资料如下:

       此为“航空工业”微博官方账号在2021年11月23日“歼15成功着舰9周年”话题下发表的关于歼-15性能数据的一篇微博,而目前此条微博已被删除。

        此为央视《兵器面面观》节目在《共和国阅兵装备——沙场点兵》中公布的有关歼15基本数据信息,同“航空工业”微博所公布的信息基本一致。

        此为《航空知识》抖音官方账号中在2021年3月16日发布视频中公布的关于歼-15舰载机部分数据信息,同上。

       央广网/央视财经在一篇发布于2017年11月22日的名为“中国首款舰载机歼15霸气十足:挂满导弹航母上起飞”的文章开头也给出了同样的基础数据信息。

       以上,我们可以对这些数据进行整理,可以得到以下的数据表格:

  

     可以发现,得益于中国先进的3D金属打印技术复合材料等的运用,以及航电设备较为优秀的重量控制,歼-15在不同状态下的起飞重量都相对Su-33而言更轻,尤其是空重。此外,歼-15的配套挂载武器系统相对俄制装备也普遍更轻,使歼-15的挂载方案相对Su-33而言也可以更加灵活。

     根据以上现有照片与信息可以整理得出歼-15的部分可挂载的挂载武器/设备与其重量信息,如下表所示:

       而根据目前歼-15的挂载模式影像资料可以确定歼-15的12个翼下挂点位置及其类型如下:

     其中每个挂点可能的挂载的弹药类型整理如下:

注:上文所列歼-15的挂载的弹药种类仅仅为本文需要用到部分弹药,并非歼-15可挂载的全部弹药,且可以允许的挂载位置并不能完全确定,因此此表仅供本文的读者参考。

       此外,须知战机所携弹药并不能直接挂载于机身机翼的挂点之上,还需要相应的发射挂架装置进行连接。因此在计算飞机的作战重量时,武器弹药的发射挂架的重量同样也需要被考虑在其中。

       对于重量相对较重、体型相对较大的大型弹药或挂载,如鹰击-83K、鹰击-91、空地-88等,歼-15需要使用DF-4系列或类似的重型挂架进行挂载:

        此外,为了方便计算,这里我们也将飞腾-2制导航弹、电子战吊舱等相对较重的挂载的挂架也统一按DF-4计算。

        而至于中远程空空导弹霹雳-12,不同与歼-10等其他战机的GDJ-6系列挂架,歼-15采用了一种具有镂空构型的挂架,推测其目的是为了进行减重:

上图为GDJ-6挂架,下图红圈处则为歼-15使用的某型镂空挂架

        至于霹雳-8/9这类短程的格斗弹则使用了歼-15的翼尖自带挂架以及GDJ-1系列挂架:

        

        根据DF-4发射挂架的信息展板可知,该发射挂架重量为150kg。

        而PL-12使用的的镂空型挂架以及PL-8/9使用的GDJ-1系列空空导弹发射挂架,up并未能找到相应重量信息。希望诸位补充的同时,在此也参考美军LAU-127至LAU-129发射架的87英磅(约39kg)重量,以非常保守的态度强行将PL-12使用的的镂空型挂架以及PL-8/9使用的GDJ-1系列空空导弹发射挂架全部按照50kg计算,方便计算的同时,也便相当于是“料敌从宽”了。

        至于其他挂载,如伙伴加油吊舱、目标指示吊舱等发挂架信息不明,考虑挂载位置,伙伴加油吊舱可能并不需要额外挂架。而目标指示吊舱的挂架尺寸小,在这里暂且忽略不计。

        

二、歼-15的实用重量

        以上,首先先要明确,起飞重量=使用空重+内部燃料重量+挂载弹药重量。已知歼-15空重为17.5吨,该空重尚不知是使用空重还是真实空机重量,保守起见按后者计算,那么可以估计假设其使用空重可能大约为18吨。内部载油重量参考Su-33,可以假设为9300kg即9.3吨。可推测除外挂武器重量外,歼-15不挂弹满油起飞重量为27.3吨。

       综合歼-15的现有挂载类型的照片并进行一定而合理的修改后,up所整理的歼-15在其相对应的挂载方案下的起飞重量如下:

注:图片仅供挂载方案参考,具体配置见文本表述。

1、CAP巡逻拦截/空战任务:

挂载:霹雳-12中远距空空导弹×2枚

           霹雳-8B近距空空导弹×2枚(翼尖)

挂载重量:630kg(弹重)+100kg(挂架)

                  =730kg

起飞重量:28030kg

2、远程截击空战任务:

挂载:霹雳-12中远程空空导弹×6枚

           霹雳-8B近距空空导弹×4枚(翼尖2)

挂载重量:1660㎏(弹重)+400kg(挂架)

                  =2060kg

起飞重量:29360kg

3、轻载反舰/反辐射打击任务:

挂载:霹雳-8B近距空空导弹×2枚(翼尖)       

           鹰击-91超音速反辐射/反舰导弹×2枚

        或鹰击-83K远程反舰导弹×2枚

挂载重量:1430kg(弹重)+300kg(挂架)

                 =1730kg

起飞重量:29030kg

4、轻载对陆纵深打击任务:

挂载:霹雳-8B近距空空导弹×2枚(翼尖)

           空地-88防区外空地导弹×2枚

           目标指示吊舱×1

挂载重量:1650kg(弹重)+300kg(挂架)

                  =1950kg+吊舱

起飞重量:29250kg+吊舱

           

5、重载反舰/反辐射打击任务:

挂载:霹雳-12中距空空导弹×4枚

           霹雳-8B短距空空导弹×2枚(翼尖)

           鹰击-91超音速反辐射/反舰导弹×4枚

       或鹰击-83K远程反舰导弹×4枚

挂载重量:3430kg(弹重)+800kg(挂架)

                 =4230kg

起飞重量:31530kg

6、重载对陆纵深打击任务:

挂载:霹雳-12中距空空导弹×4枚

           霹雳-8B近距空空导弹×2枚(翼尖)

           空地-88防区外空地导弹×4枚

挂载重量:3870kg(弹重)+800kg(挂架)

                 =4670kg

起飞重量:31870kg

7、复合重型挂载打击任务

挂载:霹雳-12中距空空导弹×2枚

           霹雳-8B近距空空导弹×4枚(翼尖2)

           鹰击-91超音速反舰/反辐射导弹×2枚

           空地-88防区外空地导弹×3枚

           目标指示吊舱×1

挂载重量:4190kg(弹重)+950kg(挂架)

                 =5140kg+吊舱

起飞重量:32440kg+吊舱

8、极限反舰/反辐射打击任务:

挂载:霹雳-12中距空空导弹×2枚

           霹雳-8B近距空空导弹×4枚(翼尖2)

           鹰击-91超音速反舰/反辐射导弹×6枚

       或鹰击-83K远程反舰导弹×6枚

挂载重量:4460kg(弹重)+950kg(挂架)

                 =5410kg

起飞重量:32710kg

9、重载战场遮断打击任务

挂载:霹雳-8B近距空空导弹×2枚(翼尖)

           飞腾-2型620kg卫星制导增程航弹×4枚

挂载重量:2710kg(弹重)+600kg(挂架)

                 =3310kg

起飞重量:30610kg

10、轻载战场遮断打击任务

挂载:霹雳-8B近距空空导弹×2枚(翼尖)

           飞腾-2型620kg卫星制导增程航弹×2枚

挂载重量:1470kg(弹重)+300kg(挂架)

                  =1770kg

起飞重量:29070kg

11、伙伴加油任务

挂载:伙伴加油吊舱×1

挂载重量:900㎏

起飞重量:28200kg

12、电子监听&干扰压制任务

挂载:霹雳-12中距空空导弹×2

           霹雳-8B短距空空导弹×2(翼尖)

           RKZ930-10电子战吊舱×2

挂载重量:1830kg(挂载重)+400kg(挂架)

                =2230kg

(注:单个ECM吊舱重量假设为600kg)

起飞重量:29530kg

        以上,可以发现,除了上述第7、8种挂载方案可以达到歼-15的满载重量以外,其他挂载方案甚至都达不到32吨。须知,up在上述篇幅中整理的挂载模式仅仅只是冰山一角,更多的挂载模式及其起飞重量完全可以由读者自行计算。

       经过上述计算,按30吨为分界线整理歼-15的各任务模式下的起飞重量如下

1、起飞重量不超过30吨:

CAP巡逻拦截/空战任务:28030kg

远程空战截击任务:29360kg

轻载反舰/反辐射打击任务:29030kg

轻载对陆纵深打击任务:29250kg

轻载战场遮断打击任务:29070kg

伙伴加油任务:28200kg

电子监听&干扰压制任务:29530kg

2、起飞重量超过30吨:

重载反舰/反辐射打击任务:31530kg

重载对陆纵深打击任务:31870kg

复合重型挂载打击:32440kg

极限反舰/反辐射打击任务:32710kg

重载战场遮断打击任务:30610kg

       可见,不但绝大部分的作战任务都不需要歼-15满载,而且大多数的作战任务类型甚至都不需要歼-15达到30吨起飞重量。需要歼-15起飞重量超过30吨的更多的是一些用于提升单机对面火力输出量的打击任务。这样的任务不但可替代性高,而且对于辽宁/山东舰这类以舰队制海/空权为主要作战任务的航空母舰而言,这类打击任务的优先级也并不高,而显然,更加常见的舰队防空任务与简单的轻载反舰打击任务并不会使歼-15的滑跃起飞有多么困难。

       因此综上所述,歼-15在执行常规的制海、制空与对陆打击任务时,都完全无需达到满载重量。可以认为,即便无法保证满载起飞,也并不一定会对歼-15的大多数类型的作战任务造成困难。

         

       

尾言

        本文已经从歼-15在山/辽等滑跃航母平台上满载起飞的可行性与必要性进行了论证,得出了歼-15既可以在上述航母平台上满载滑跃起飞,在常规作战中也无必要满载起飞的结论。在这些结论之上我们也可以最终认为歼-15在辽宁/山东舰的平台下是有较为完整的作战能力的,一些借此声张辽宁舰、山东舰仅仅是训练舰而并无实战能力的言论也可以就此终结了。也希望诸位可以正视听,客观看待歼-15在山/辽上滑跃起飞能力,万不可以偏概全或论以刻板印象。最后,也欢迎诸位在评论区对本文相关内容进行补充纠正。

参考资料:

薛霸、李超:《苏-33/歼-15舰载战斗机航母起飞性能研究》——《舰载武器》,2011;

毕玉泉、孙文胜:“某型战机滑跃起飞性能初步分析”——《飞行力学》,2006;

严重中:“舰载飞机下沉量计算及影响因素分析”——《飞行力学》,1993

姚念奎、王成波:“舰载机斜板滑跃起飞情况地面载荷”——《飞机设计》第28卷第2期,2008;

刘湘一、刘书岩、王允良:“舰-机适配条件对舰载机滑跃起飞性能的影响”——《海军航空工程学院学报》第29卷第1期,2014年;

“航空工业”微博“歼15成功着舰9周年”,2021年11月23日;

央视《新春走基层 青春梦想在航母甲板上绽放》,2024年02月11日;

央视《兵器面面观》节目:《共和国阅兵装备——沙场点兵》,2021年7月1日;

 央广网/央视财经网:“中国首款舰载机歼15霸气十足:挂满导弹航母上起飞” ,2017年11月22日;



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