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[轉(zhuǎn)載]一代名機(jī)蘇27誕生始末
資料圖:俄軍裝備的蘇-27戰(zhàn)機(jī)。
蘇-27是由前蘇聯(lián)蘇霍伊設(shè)計(jì)局于六十年代末設(shè)計(jì)的一種前線殲擊機(jī),亦稱其為攔截殲擊機(jī),北約代號(hào)“側(cè)衛(wèi)”(Flanker)。
當(dāng)時(shí),美國(guó)受前蘇聯(lián)全天候改進(jìn)型米格-21D、米格-25原型機(jī)和米格-23原型機(jī)首飛成功的影響,從1965年開始相繼提出了F-15“鷹”重型戰(zhàn)斗機(jī)計(jì)劃和F-16“戰(zhàn)隼”輕型戰(zhàn)斗機(jī)計(jì)劃作為美國(guó)空軍未來的新主力戰(zhàn)斗機(jī),并形成“高低搭配”的概念。而與YF-16競(jìng)爭(zhēng)輕型戰(zhàn)斗機(jī)計(jì)劃失敗而落選的YF-17則被美國(guó)海軍看中成為其主力艦載機(jī)F/A-18“大黃蜂”。
蘇聯(lián)人當(dāng)然不甘落后,作為回應(yīng),前蘇聯(lián)于1969年開始進(jìn)行有針對(duì)性的PFI“未來前線戰(zhàn)斗機(jī)”招標(biāo),其主要目標(biāo)就是要超越F-15,所以這個(gè)計(jì)劃也簡(jiǎn)稱為“反F-15”(Anti-F-15)。
參與競(jìng)爭(zhēng)的雅克-45、米高揚(yáng)設(shè)計(jì)局的米格-29以及蘇霍伊設(shè)計(jì)局的T-10(蘇-27的原型機(jī),為蘇霍伊設(shè)計(jì)局內(nèi)部編號(hào),T即Triangular代表三角翼布局,10代表蘇霍伊設(shè)計(jì)局的第十種三角翼飛機(jī))。經(jīng)過一番激烈競(jìng)爭(zhēng)后,當(dāng)局決定發(fā)展較輕的米格-29以對(duì)抗F-16、發(fā)展重型的蘇-27以對(duì)抗F-15。而落選的雅克福列夫設(shè)計(jì)局則只能繼續(xù)獨(dú)自搞垂直/短距起落飛機(jī)系列去了。
1972-1976年蘇霍伊設(shè)計(jì)局遴選的幾種方案。
作為重型攔截殲擊機(jī),蘇-27的主要設(shè)計(jì)戰(zhàn)術(shù)要求是:最大速度達(dá)到2500千米/小時(shí)(海平面最大速度1500千米/小時(shí));最大升限18500米;航程2500千米;能夠消滅高度為30米到18000米、時(shí)速2400千米(海平面時(shí)速1400千米)的敵機(jī);能夠在1200米長(zhǎng)的跑道上起降。    當(dāng)時(shí)前蘇聯(lián)在先進(jìn)材料技術(shù)(尤其是鈦金屬)方面和在電傳操縱系統(tǒng)方面(已在蘇霍伊T-4上試驗(yàn)成功)具有一定優(yōu)勢(shì),這對(duì)后來蘇-27的發(fā)展起了很大作用。不過據(jù)傳,老蘇霍伊認(rèn)為靠那時(shí)候蘇聯(lián)的科技水平尤其是航空電子方面,要造出比F-15好的飛機(jī)幾乎是不可能的。但到后來前蘇聯(lián)科技人員忘我的工作熱情與輝煌的成果使他對(duì)自己的項(xiàng)目充滿了信心。只可惜他自己沒能撐到蘇-27上天的哪一刻,帕維爾·奧西波維奇·蘇霍伊于1975年9月15日與世長(zhǎng)辭。在這之后由西蒙諾夫擔(dān)任主設(shè)計(jì)師之職。
  落選的方案1:兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)吊裝在一起,矩形進(jìn)氣口和米格E-8的進(jìn)氣口類似。
落選的方案1
落選的方案2:帶激波調(diào)節(jié)錐的原型進(jìn)氣口
落選的方案2
另外的幾個(gè)方案的模型
被選中的T10方案模型。   蘇-27較以往的俄制飛機(jī)最大的創(chuàng)新有兩個(gè):翼身融合技術(shù)與4余度模擬電傳操縱系統(tǒng),這使得蘇-27成為前蘇聯(lián)首架具有放寬安定性的飛機(jī)。
優(yōu)秀的整體氣動(dòng)布局還使得機(jī)身可以放置大量燃油。要達(dá)到2500千米的航程需要5350千克的燃油,而蘇-27可以盛放9000千克的燃油。盡管燃油重量指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了設(shè)計(jì)要求,但這也帶來一些問題:按設(shè)計(jì)要求蘇-27的機(jī)身強(qiáng)度應(yīng)能在80%載油量時(shí)可以承受8g的過載,而這個(gè)80%的載油量是針對(duì)5350千克而言的。如果在載油量為9000千克時(shí)達(dá)到這個(gè)要求的話,那么為加強(qiáng)強(qiáng)度,飛機(jī)的空重將會(huì)增長(zhǎng)到一個(gè)可怕的數(shù)字。為此,設(shè)計(jì)師將設(shè)計(jì)指標(biāo)改為標(biāo)準(zhǔn)油箱容量為5350千克,剩下的3650千克燃油空間則作為內(nèi)部附油箱。這樣,蘇-27的最大油量航程由原來的2500千米增長(zhǎng)為4000千米。
被選中的T10方案模型和后來的T10原型機(jī)還是有些不同。
下一個(gè)面臨的問題是選擇一種合適的發(fā)動(dòng)機(jī)。在設(shè)計(jì)初期本想直接采用現(xiàn)成的AL-21F,但它并不能提供設(shè)計(jì)要求的推力和經(jīng)濟(jì)性。在這種情況下,留里卡設(shè)計(jì)局受命開始研發(fā)全新的AL-31渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。新發(fā)動(dòng)機(jī)的基本性能要求是單臺(tái)推力達(dá)到122.5千牛,單臺(tái)巡航耗油率小于0.061千克/小時(shí)/牛,但在當(dāng)時(shí)研發(fā)過程中遇到一些困難,所以研制出來的AL-31的性能較設(shè)計(jì)指標(biāo)有所下降(如單臺(tái)巡航耗油率增加到0.068千克/小時(shí)/牛)。不過由于AL-31的開發(fā)周期長(zhǎng)達(dá)十幾年,所以蘇-27的原型機(jī)首次試飛時(shí)采用的是改進(jìn)過的AL-21F3型渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
另一個(gè)困擾設(shè)計(jì)師的大問題是航空電子設(shè)備,尤其是雷達(dá)設(shè)備。原設(shè)計(jì)準(zhǔn)備采用平板縫隙陣列天線,但對(duì)當(dāng)時(shí)的蘇聯(lián)科技來說太先進(jìn)了,因此后來所裝備的NIIP?。危埃埃崩走_(dá)(北約代號(hào)“翼縫背”)還是一種使用傳統(tǒng)拋物面天線的脈沖多普勒雷達(dá)。新雷達(dá)的探測(cè)范圍是240千米,而跟蹤范圍是185千米,并首次具備下視下射能力。據(jù)聞該雷達(dá)設(shè)計(jì)的時(shí)候曾經(jīng)使用了一些美國(guó)休斯公司AN/APG-65(用于F/A-18)和AN/AWG-9(用于F-14)上的一些技術(shù)以擴(kuò)展其探測(cè)范圍。本來還打算在蘇-27上配備R-33雷達(dá)制導(dǎo)導(dǎo)彈,但由于和雷達(dá)的控制頻率不相匹配而被取消。在后期的原型機(jī)還開始安裝測(cè)試與雷達(dá)配套的OEPS-27型光電系統(tǒng),其中包括帶激光測(cè)距儀的紅外搜索跟蹤探測(cè)器(IRST),配合飛行員的頭盔目標(biāo)指示器可以使蘇-27具有離軸攻擊目標(biāo)能力。
1976年第一架原型機(jī)T10-1開始制造
T10-1三視圖。
T10原型機(jī)1977年初出廠。
1977年5月20日T10-1首飛成功,試飛員是伊留申。
1978年T- 10-2出廠,但不久后就由于電傳操縱系統(tǒng)故障而墜毀,試飛員耶夫根尼·索羅維約夫不幸犧牲。
安裝了因機(jī)匣裝在發(fā)動(dòng)機(jī)底部倍受爭(zhēng)議的AL-31F渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)的T-10-3于1979年出廠,并于1979年8月23日仍然由伊留申首飛成功。
1979年10月31日首飛的T-10-4同樣使用了AL-31F發(fā)動(dòng)機(jī)。T-10型總共制造了9架,剩余幾架(T-10-5,6,9,10,11號(hào))都使用AL-21F發(fā)動(dòng)機(jī)。
T10-1原型機(jī)。
AL-31發(fā)動(dòng)機(jī)。
T10-1原型機(jī)。
通過與由波蘭間諜馬里安.佐查斯基(Marian?。冢幔悖瑁幔颍螅耄椋└銇淼模疲保敌阅苜Y料相對(duì)比,設(shè)計(jì)師發(fā)現(xiàn)T-10還不能與它的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手相比,很多地方仍處下風(fēng)。這無疑對(duì)花了10年時(shí)間費(fèi)盡心思的蘇聯(lián)人來說是個(gè)沉痛打擊。究竟是把中等水平的飛機(jī)推向生產(chǎn)線,還是繼續(xù)改進(jìn)呢?
西蒙諾夫頂住來自工廠、研究所內(nèi)部外部、政府領(lǐng)導(dǎo)層的壓力,為了設(shè)計(jì)出最完美的飛機(jī)下令從頭來過,幾乎重新設(shè)計(jì)蘇-27。實(shí)踐證明他是正確的。按新要求制造的T-10S,與T-10有較大差別。
T10系列的最后一架T10-11。
T-10S三視圖。
按新要求制造的T-10-7和T-10-12被命名為T-10S-1(S代表系列即Series)和T-10S-2。T-10S與T-10相比改進(jìn)很多,主要是。
飛機(jī)氣動(dòng)布局做了重新設(shè)計(jì):加大機(jī)翼面積、減小后略角、除去翼刀、將弧性的翼梢改為方形并加導(dǎo)彈發(fā)射軌、后緣襟翼和副翼改為單一的襟副翼并增加了計(jì)算機(jī)控制的前緣襟翼、減速板從機(jī)身下方改為與F-15一樣的機(jī)背減速板;
進(jìn)氣道改進(jìn):為了避免引擎吸入跑道上的雜物,前起落架向后移到兩個(gè)進(jìn)氣道之間,進(jìn)氣道內(nèi)也加裝防雜物吸入的網(wǎng)狀隔板;
發(fā)動(dòng)機(jī)艙重新設(shè)計(jì):機(jī)匣由發(fā)動(dòng)機(jī)底部移到了上部,這樣雙垂尾也得挪個(gè)地方而放置到兩個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)外側(cè),而尾噴口也變?yōu)榭烧{(diào)式;
以上幾處改進(jìn)使得飛機(jī)的橫截面面積大幅減小,綜合提高了蘇-27的機(jī)動(dòng)性、速度、航程。其他諸如機(jī)頭、機(jī)尾、座艙、起落架等許多地方也作了明顯的改進(jìn)。
第一架T-10S-1于1980年出廠,1981年4月20日首飛,試飛員還是伊留申。然而此時(shí)的T-10S顯然不夠可靠:1981年9月3日因燃油系統(tǒng)故障T-10S-1墜毀,伊留申死里逃生;隨后生產(chǎn)的T-10S-2更好不到哪里去,1981年12月23日由于前緣襟翼故障墜毀,試飛員亞力山大·科馬羅夫亦不幸犧牲。
1982年5月31日T-10-17(由T-10-7/T-10S-1發(fā)展而來)。
經(jīng)過一系列的改進(jìn),真正的生產(chǎn)型蘇-27終于在1982年11月出廠??墒怯捎陔娮釉O(shè)備尤其是雷達(dá)系統(tǒng)問題解決緩慢,直到1985年蘇-27才正式交付部隊(duì)服役。
從1969年剛開始研制到正式服役,蘇-27已經(jīng)走過了16個(gè)春秋。而美國(guó)的F-15則從1969年末麥道簽訂研制合同、1972年原型機(jī)首飛到1974年末正式服役只用了5年。
從上到下依次T10-1,T10S,最終定型的蘇-27。
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