踢館|未來有了更大的國產航母,艦載機怎麼搭配合適?

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問:開個腦洞兔版航母艦載機大隊:殲-20艦載版36架,空警600預警機4架,通用隱形艦載機20-24架(飛翼佈局,25噸級,航程4000+公里),其中加油運輸型6架,反潛搜救型6架,隱形攻擊型8-12架。隱形攻擊機彌補殲-20不能帶大型彈藥的不足,對空軍主要彌補殲-20和轟-20之間的火力空白,及轟-20數量的不足;直-20反潛型8架,直-20通用型8架,總計4個機型約80架作戰飛機。以堂主之淵博,從作戰需求、綜合性能、技術可行性,、經濟可行性上分析,認為上述配置合理嗎?

很多愛好者都喜歡搞編制研究,自己設計出來編制,看起來面面俱到,各種需要的兵力兵器配置很合理。然而塞得下麼?這才是關鍵。

軍隊編制體系都是有科學依據的,陸軍的編制是要根據部隊佔據道路的通行能力編制,而艦載機部隊的編制,則是要根據航母的承載能力和空間。

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圖:塞太多就沒法活動,會喪失戰鬥力。

美國人航母在冷戰後期採用的是三機種混合模式,固定翼飛機一般包括F-14重型戰鬥機20架,F-18中型戰鬥機20架,A-6系列攻擊機和電子戰飛機20架,S-3反潛機6架,E-2預警機4架。

算算就知道,總共固定翼飛機70架,但是裡面A-6和F-18都是比較小的飛機,A-6長度只有18米,機翼摺疊後翼展不到8米;F-18機長17米,摺疊後翼展8.4米,只有F-14跟殲20是同級的。而你的設計裡面殲20本身不小,塞36架還是相當困難。

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圖:當時出動狀態的甲板和機庫停機

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圖:尼米茲帶超級大黃蜂的甲板佈列,上面是出動,下面是回收,已經佔滿了所有可用空間,這才是搭載44架固定翼作戰飛機的結果。你上面的編制,是56-60架。

而且飛機多了,飛機甲板上調度起來困難,所以美國人現在聯隊也縮減了,取消了S-3和A6,用超級大黃蜂替代了雄貓,固定翼飛機減少到50架左右,反而出動效率還提升了。

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圖:10萬噸滑躍航母帶殲-20,保留一條起飛通道時,也就是能回收30架,搭載36架足夠,但是停放不了其它飛機,這個能力已經很強了。

問:棠爺,我在看前幾期的踢館時留意到甚至堂堂德國都沒有研製反艦導彈的能力,所以我想就這個點問問:現在有些新生裝備和技術似乎那些一般認為的老牌資本主義大國沒能力研製,或者說是沒想研製,反而是一些第三世界國家研發榜上有名,這是個什麼原理呢

德國是沒有艦載的反艦導彈,空射的可一直有,鸕鷀反艦導彈性能一般,不過戰鬥部採用成型破片戰鬥部,對艦艇殺傷力很強,我國現在很多反艦導彈都是受鸕鷀啟發搞了類似的戰鬥部。

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圖:德國空軍狂風,內側和機腹掛架就是鸕鷀導彈。

德國不搞關鍵還是在於需求,它是個波羅的海和北海國家,北海方向倒是海面開闊,但是它的敵人蘇聯怎麼也不可能穿越冰島海峽到北海作戰。而波羅的海是一個封閉式狹窄內海,主要是快艇和飛機作戰的空間,所以反艦導彈射程要求不高,對掠海水平和反應速度要求高,所以跟現在的“主流”需求看起來有比較大差異。

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圖:德國獵豹級導彈艇,攜帶4枚飛魚反艦導彈。它的艦炮是意大利奧托梅萊拉公司的,也不是德國自己的產品。

而且旁邊就是法國,法國的飛魚性能好頂贊,直接拿來用也省事,畢竟德國自己海軍艦隊規模就那麼一點,全靠自己也划不來。

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圖:1981年6月,法國航空航天公司與聯邦德國MBB公司簽訂了聯合研製ANS的協議,計劃在1990年前,將這一整體式火箭衝壓發動機推進的超音速反艦導彈。世界發達國家基本都是歐美老牌資本主義強國,當前相互之間是盟友,可以隨便買。

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圖:伊朗賈馬蘭號驅逐艦發射反艦導彈。小國什麼都能自己造,那是被封鎖的沒辦法。雖然這說起來都是伊朗自己研製的,但實際上關鍵設備不是進口就是仿製,比如說導彈是我國的C802。這就是被封鎖的小國不得不自己造買不到的東西,往往就是偷偷買一點然後仿製。

問:堂主接連環踢!埋頭彈技術有沒有可能用在大口徑炮彈上,比如100毫米及以上的炮彈?如有可能,容易實現麼?如果技術上沒問題,有沒有需求呢?

現在來說,埋頭彈最大口徑的是75毫米,是美國人70年代打算搞可空運輕型坦克的時候,設計的75毫米主炮。

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圖:美國快速部署部隊輕型坦克,重量只有13噸


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圖:這是現在的狀態,可見炮塔頂部還裝了車長、炮長的觀瞄設備。

從這個角度來說,已經搞出來中口徑的了,那大口徑的說明也沒啥問題。沒繼續搞下去,實際上主要就是需求的問題。大口徑火炮現在已經沒有專業防空炮了,要麼是反坦克炮,要麼是支援火炮,剩下也就是部分艦炮,既非反坦克武器也非支援武器。

支援火炮往往需要採用可變狀態,也就是從一堆發射藥裡面根據需求選擇需要的藥號,這樣的話那就沒法採用定裝彈,都不能定裝了那自然也不能用埋頭彈了。

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圖:壓制火炮既要有大射程又要有小射程,前者就多用幾個藥包,仰角調到45度左右。小射程就只用一個藥包,仰角調到最大或最小。用固定發射藥不僅浪費,損耗炮管壽命,而且最小射程肯定不會很小。

而埋頭彈主要是削減長度,而反坦克彈藥怕的就是長度不夠,沒有足夠的空間塞下自己的彈芯和尾翼。

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圖:埋頭彈和普通彈對比,長度要短一塊,但是彈殼直徑大一些。

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圖:穿甲彈的彈杆就是彈頭,已經深深插入發射藥,直達底部,也能算是埋頭彈了。只不過他的彈杆太長,前面還得露著一塊。

現在對比下就知道了,需求還是太狹窄了……

問:我逛那麼多貼吧,就沒有看到一個有說車長周視鏡的,堂主能單獨說一說這東西嗎?//啥是車長周視儀?

這個要看你們問的是車長周視瞄準鏡,還是車長周視儀了,這倆區別很大。

在以前,車長是旋轉自己的座椅和指揮塔,利用指揮塔上面的潛望鏡進行觀察的,往往看360度自己椅子就得旋轉360度。後面到了60年代初,德國人發現我不光可以人動,也可以旋轉一個獨立的潛望鏡來實現360度觀察,所以豹1上面安裝了一個旋轉潛望鏡,就算是早期的車長周視儀了。

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圖:就是人前面一看就是潛望鏡的那個東西。

到了70年代搞新式坦克,火控系統進步提出來了獵殲的概念。以前只有炮長有瞄準鏡能進行瞄準,而新的設計給車長也配備了瞄準鏡,而且是可以旋轉的,這樣車長搜索的時候,發現目標能迅速的自己把火炮調到瞄準鏡視野內來。即可以自己發射,也可以把目標指示給炮長,讓炮長用更大倍率的瞄準鏡精確瞄準射擊。

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圖:沒有這個東西之前,就得車長探頭看,然後給炮長說右前方45度或左側90度有目標,炮長再轉過去仔細觀察。交戰時,這1、2秒的時間差就可能導致對方搶先攻擊,自己被擊中。

這個周視瞄準鏡,得同時具備寬視場搜索和窄視場瞄準能力,光學設計很先進,而且還要跟炮長瞄準鏡一樣雙向穩定,得把陀螺儀穩定系統塞到比炮長瞄準鏡小得多的鏡體內,技術非常複雜,價格也非常高昂。

當時德國人、美國人合夥搞的新火控系統,結果搞下來德國人豹2倒是買了,美國人發現太貴,直接閹割砍掉了車長鏡,到了M1A2才搞了個電視信號傳導的旋轉熱像儀湊合用,到現在都捨不得用獨立的車長周視瞄準鏡。

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圖:豹2的觀瞄系統結構,前面是炮長瞄準鏡,5號是車長周視瞄準鏡。

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圖:並不是說車長一側那裡有凸出物就是裝了車長周視儀,M1A2以前的型號經常在車長周視儀那個閹掉的底座上安裝一套光電對抗設備。

問:踢館,既然談到貧鈾穿甲彈,其頭部可以自銳加強穿甲能力,那對應鎢合金穿甲彈的頭部,是否能通過合理的結構設計,讓其在穿甲過程中將頭部膨大的部分碎裂成小塊碎片,從而達到和貧鈾穿甲彈一樣的自銳、增強穿甲效果。畢竟貧鈾彈貴,有放射性不捨得在自己國土上用。講武堂忠實粉絲,望堂主解答,否則算踢館成功!

貧鈾的特性是臨界絕熱剪切應變率和臨界絕熱剪切應變值較低,撞擊過程中熱量散發不出去,導致變形加劇,易於發生絕熱剪切斷裂,也就是被撞擊的部分自己大塊的磨損掉了,重新變成尖頭。

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圖:金屬釉的熔點是1132.5`C,鐵是1538`C,銅是1083`C,可見鈾有多低。

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圖:穿甲過程中彈杆與裝甲劇烈摩擦產生高溫,導致貧鈾彈強度下降,從而出現自銳效應。

而鎢合金大家都知道是最強的高溫金屬,耐熱性能特別特別特別好,所以很難出現絕熱剪切問題,都是正兒八經的磨損,所以磨下來還是鈍頭。

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圖:鎢的熔點是3390-3430`C,1000來度時強度仍然很高,所以它穿甲時不會出現剪切效應,完全是塑性變形,於是就會出現蘑菇頭。

鎢合金本身是無法實現自銳的,這其實是材料本身性能太好的問題,現在解決辦法是用鎢合金纖維化加上玻璃化的鋯合金組成複合材料,有點類似於鎢合金就是碳纖維,鋯做環氧樹脂。這樣既有貧鈾的自銳特性,也有鎢合金強度更高的優勢。

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圖:鎢纖維彈現在已經開始打靶,但這隻算是原理樣機,而不是工程樣機,所以還早著呢,幾年或十幾年都有可能。

只不過這技術還是非常前沿的,天知道猴年馬月能用。但你的設想是正確的,通過結構設計確實可以提高穿甲能力。

問:躺主,據說二戰時期蘇聯戰鬥機大量採用木材,原因是因為蘇聯人研究發現,戰鬥機從出廠到被擊落平均壽命僅有幾百小時,沒必要採用大量昂貴金屬,把飛機壽命造的達到幾千上萬小時。但也有說,是因為蘇聯人沒有掌握高強度鋁合金生產技術,只能用木材導致機體笨重,而且木材一旦被擊中就粉碎了,哪個說得對呢?

前一個就純屬瞎扯淡了,蘇聯人戰時的戰鬥機是木頭的,轟炸機可基本都是鋁合金的。而且雖然是木頭戰鬥機為主,但是越好的用鋁就越多。

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圖:各國普遍選擇的路線,一定是各種條件限制下最優選擇。二戰時期大家都選擇鋁材料,戰後全面用鋁,那就一定是鋁在當時的技術條件下是最好的。偏離這個路線的,多半是有什麼難言之隱,讓他做不到這一點。

像雅克1和雅克7基本就是木頭和鋼管,到雅克9就用了鋁合金的翼肋、翼梁取代了鋼管翼梁和木頭翼肋,雅克3更是把機翼換成了金屬蒙皮,不然繼續用木頭的話,到44年還是得被BF109暴打。

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圖:雅克3戰鬥機通過減小翼面積,用硬鋁合金代替木質結構,雅克-1M比雅克-1重量上減輕了245千克,全機總重僅為2665千克。

木材確實是重。雅克系列和BF109其實基本是同級的,毛子戰後文章還經常說BF109太笨重了云云,其實純屬吃不到葡萄說葡萄酸。

BF-109F空重2080公斤,而同級同期的雅克1吶?2450公斤,BF109算上空戰汽油和彈藥,也就跟雅克1空重差不多,這還不算髮動機差距,光是重量差距就讓雅克1的速度、爬升、盤旋都被吊打。

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圖:二戰德國、蘇聯戰鬥機對比,Bf09E4和雅克1發動機功率差不多,自重差了15%。

雅克1/7/9最好的批量版的速度也就到600不到,BF109F那可是670的速度。到了雅克3,金屬比例高了一些,又拼命減重,搞了個很小的機翼,才控制到空重2150公斤,靠著削減彈藥和內油,空戰重量才跟BF109差不多,這樣性能才追上。

飛機確實只能活幾百小時,不需要做的太長壽。奈何木頭的問題就不是壽命,而是性能差了一大截……

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圖:被稱為木頭奇蹟的蚊式轟炸機。英國人不是做不出好的木頭飛機,只是不把木頭用在對重量極端敏感的戰鬥機上。轟炸機重一些,只是影響載荷航程但不太影響生存能力,任務完成能力弱一點而已。戰鬥機重一些,那就是對抗中無法獲勝,直接死翹翹。所以蘇聯人轟炸機用鋁、戰鬥機用木頭的官僚思維真的很難理解。

迷你踢館

問:最近開了個腦洞。我們有潛射導彈,導彈行程初始在水下,後來在空中。能不能把這個流程倒過來,發展導彈魚雷,前半段在空中高速接近艦艇,鄰近潛入水下化身魚雷?畢竟低空和水下更難被捕捉,而且水下攻擊的毀傷效果要好。難點主要在哪裡?推進系統肯定是一個,以現在的技術,不可解決麼?

蘇聯人的石英反潛導彈就是這樣的,而且導彈彈體部分還有炸藥。不過這玩意基本上算很失敗的產品了,反艦任務和反潛任務都很廢,體積還特別巨大。

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圖:SS-N-14,導彈下面掛魚雷,不管幹啥用都要浪費一半。

問:堂兄,日本的隼鳥號在小行星上登陸並取樣了,這個技術亮點在哪裡,有什麼難度,從經濟效益上來說有什麼好處?日本有這種能力為什麼不從事載人航天和探月,我們國家在這方面差在哪裡?

隼鳥號是深空探測,跟載人和探月路線不一樣,要求的是超長時間續航能力,不需要克服月球巨大阻力。

問:堂主博觀,激光炮現在上艦,因為體積和功率的原因只能硬殺傷無人機,不能對付反艦導彈。那要是在陸地這些問題就不大了,能對付巡航導彈嗎?

對付巡航導彈核心問題還是射界太小、攔截窗口太短,地面武器殺傷範圍就那麼十幾公里,除非密密麻麻到處都是防空單位,不然基本都漏掉了。

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圖:俄國宣佈在核導彈基地部署了地基車載激光炮,但估計實際效果有限。

問:電磁炮射程那麼遠,末端精度肯定不高,那麼有沒有考慮過使用制導炮彈?

現在問題是,制導設備很難在電磁炮這個環境的電磁干擾和高加速度下使用。

問:堂堂接招!為什麼現在的主流坦克炮為什麼不用炮口制退器了,而其他火炮還在繼續使用炮口制退器?

因為制退器容易影響脫殼彈的分離,對設備有衝擊。主流坦克本身噸位夠大了,能承受主炮後座,再用制退器沒意義。

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圖:同樣道理,艦炮一般也不用制退器,這是美國Mk71型203艦炮。我國052D是例外,也說明那門炮對它來說其實超標了。

問:美空軍二戰朝鮮戰爭都用12.7機槍,即然發動機動力不行,為什麼當時我們(包括毛子)的戰鬥機、武裝直升機不把14.5機槍改裝成機載型呢?威力相當於23炮,重量也輕些,載彈量也大些。

當時美軍的對手極少出動大型轟炸機,所以主要打的是戰鬥機、俯衝轟炸機。對這種目標,12.7機槍也能擊落,可你拿它打大型轟炸機試試,效率得低死。美軍這種選擇有很大的載彈量,可以多次交戰,適合護航戰鬥機。蘇聯米格15帶1門37炮,是因為要攔截B-29,口徑越大擊落效率越高。

問:J-20的外掛油箱能夠做成超大容量、隱身外形、加塗隱身塗料的隱身型號嗎?還有我們軍迷的腦洞能夠被相關部門單位採用嗎?


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圖:副油箱因為可以扔掉,所以不值得這麼做,但是外掛隱身載荷是可以的,FB-22就帶了隱身武器吊艙,F/A-18國際型也帶了。

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圖:在機腹中心位置帶一個。

腦洞當然可以被採納,各軍工集團都通過雜誌辦過類似比賽。只不過我軍的能力建設還比較差,所以這方面也沒有什麼固定機制。

問:求科普下堂主在F-16問題中回答的一級區指的是什麼

飛機飛行品質,是指實現預定飛行任務中,與飛行安全和操縱難易程度有關的飛機飛行特性。通常對其要求有:合理的操縱力,規定駕駛員保持一定平衡狀態或機動飛行時,施加於操縱系統上的駕駛杆和腳蹬力的大小和限度;足夠的操縱效能,保證飛機在規定的範圍內,通過操縱能完成平衡狀態或機動飛行的能力;良好的操縱性,包括對升降舵、方向舵、副翼等主操縱系統和襟翼、減速板、調整片等輔助操縱系統的機械特性和動態特性要求;滿意的穩定性,包括對靜穩定性和動穩定性的要求和規定。許多國家採用的美國庫珀-哈珀品質評分等級,共分為10級。其中,1級最優,品質逐級降低,10級最差,正常狀態下應使飛行品質優於3.5級。


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