学霸的军工科研系统 第1084节
不过,计划赶不上变化。
在高超音速武器项目启动之后,常浩南首先就规划了一枚使用双锥体弹头的空射弹道导弹作为技术验证。
虽然这枚验证弹在“弹道导弹”的行列里实在只能算是小玩意,但也有大约8米总长、1米直径,以及近6吨的发射重量。
对于空基武器来说,已经算是难以想像的庞然大物了。
而且为了提供足够的初始能量,还需要至少1.5万米高度和1.6马赫速度的发射条件。
别说全华夏了。
就算把全世界空军凑到一块,也只有图160一种型号能够达到如此苛刻的要求。
所以从2005年初开始,镐飞集团就转而开始研究,如何改造这架飞机,以使其能够满足发射高超音速武器的需求。
最简单粗暴的办法,自然是直接把导弹挂在机腹下面。
但一方面,图160在设计时就没考虑过外挂大尺寸弹药,所以这种改法需要穿透机身蒙皮,并对机腹结构额外进行加固。
只是看著简单,实际工作量根本难以估计。
甚至大概率赶不上常浩南那边的进度。
所以最终敲定下来的方案,就是对机腹前部弹舱进行改造,把那枚验证弹整个塞进里面去。
不过,这件事情同样不算轻松。
41175号机为此已经进行了持续近半年,总计不少于30次的试验飞行。
图160的两个弹舱尺寸都是11.3m*1.9m*1.9m,单论空间倒是够大,但内部各自固定设置了一座六联装KMU-6-5U旋转武器挂架,并不能直接用来携带计划以外的航空弹药。
此前试射的东海-10之所以能被无缝兼容,是因为尺寸和基本设计都和Kh55颇有渊源。
可是一枚弹道导弹,显然超出了图波列夫设计师们当年的预想。
……
在机组成员和一众工程师的陪同下,乔晨青缓步走到机身下方,抬头看向已经被完全打开的弹仓门。
相比于通常形态,41175号机前弹舱的旋转挂架已经被完全拆除。
只留下一个容积超过40立方米的巨大空间,伴随著两扇舱门,如同一个钢铁怪物张开了黑漆漆的血盆大口,随时准备好吞噬下方的一切。
饶是见惯了各型装备的乔晨青,也没来由地觉得有些发毛。
不过,他还是很快调整情绪,借著旁边两束手电的光亮观察起弹舱内部的细节来——
现代化精确制导武器不是自由落体炸弹,需要在投放之前获取到足够的发射参数。
高超验证弹因为涉及到低温液体推进剂和火箭发动机,还多了一层相当复杂的自检步骤。
这些数据传输过程,都需要挂架和机载武器系统之间通过线缆连接才能进行。
而飞机原本的旋转挂架是通过一根转轴固定在弹舱里的,各类电气和通信接口也都被集成在这根转轴内部,并没有一个传统意义上的“挂点”可以直接使用。
现在挂架虽然已经不见了踪影,但乔晨青却并未发现新的挂载位置。
他重新放平视线,转头看向跟在身后的改造项目负责人蒋建军:
“建军同志,图160弹舱里目前的电子设施,是否支持把常院士他们搞的那枚验证弹直接挂载进去?”
后者点点头:
“图160的弹舱本来就可以支持巡航导弹这类复杂弹药的投放,我们目前的计划是,等从常院士那边获取到目标弹药的详细挂载方案之后,就在弹舱最顶部设置一个符合尺寸要求的挂架。”
蒋建军一边介绍,一边用手电筒的光柱指向预计要设置挂点的位置:
“但这个挂架不设置脐带电缆,只负责投放动作本身,再从原本的转轴位置额外引出几根连接线,用于进行弹药和载机之间的通信连接,并在发射之前与载弹断开……这些连接线直接固定在弹舱内表面,无需埋入机身内部,可以最大程度减少对于机体结构的修改。”
乔晨青很快理解了对方的意思。
其实就是把功能完整的挂架拆分成机械和电气两部分,其中不太容易修改的电气部分暴露在外,就像是在航天发射场发射运载火箭的时候那样。
反正不是制式装备,像美观或者紧凑之类的进阶要求,完全可以暂且放下。
“这些暴露在外面的缆线……不会对导弹投放产生不良干扰吧?”
他还是有些不太放心。
高超音速武器计划是最高决策层亲自过问的“撒手锏”项目之一,必须尽可能保证万无一失。
而蒋建军作为轰6最新改进型的总设计师,自然早就考虑到过这个问题:
“缆线的绝大部分长度都会被卡扣固定,只有最末端的大概20厘米左右能够自由摆动,在发射之前会通过气动开关弹开,以尽量远离弹体……再者说,投掷物是一枚6吨重的大家伙,几根线缆对它的影响完全可以忽略不计……”
说到这里,他稍稍停顿了一下,接著话锋一转:
“实际上,真正有可能对投掷过程造成致命影响的,反而是这个弹舱本身……包括我们到目前进行的几十次试飞,也基本都是为了验证弹舱和弹仓门的流场特性……”
也就在他说这句话的当口,两名技术人员从飞机驾驶舱里面爬了下来。
手里还拿著几个颜色各异的金属盒子。
“您看,这些就是我们本次试飞收集到的数据。”
直到这个时候,乔晨青才发现,在自己刚才始终没注意到的弹舱边缘部分,正密密麻麻地贴著一圈足有近百个传感器探头。
“弹舱本身?”
他微微皱了皱眉。
轰炸机的弹舱,乔晨青自问也见过不少。
但似乎都比较千篇一律。
“我如果没记错的话……图160似乎本来就可以在超音速条件下发射武器吧?”
第1212章 弹舱改进
“图160确实可以在超音速条件下发射Kh15超音速反舰导弹,但问题也不在这里……”
面对这个问题,蒋建军有些苦恼地挠了挠头:
“如果安装了旋转发射架,被投掷弹药实际上位于一个相当浅的位置上,而且由于发射架结构占据了绝大部分空间,导致弹舱内部并不是传统的矩形或者类矩形结构……这两个因素共同作用,导致静压流动情况反而相对简单,武器投放过程类似常规的外挂模式……”
“但在拆除了旋转发射架之后,图160的弹舱就会变回传统的内埋式矩形结构……我们过去有弹舱的轰5和轰6都是亚音速飞机,也只会在弹舱里装备自由落体炸弹,所以倒是不会有什么影响,但到了超音速条件下,弹舱结构就会影响底面的流动压力分布,对待投掷弹药产生气动影响。”
这一段内容,就相对有些复杂了。
“哪怕是重量很大的弹药也会受到影响么?”
说话间的功夫,众人已经离开停机坪,来到了附近不远处的一间厂房里面——
一直以来,41175号机就是在这里进行的各项测试和改装。
“就300吨飞机所引发的流场来说,6吨的弹药和600公斤的弹药恐怕不会有什么区别。”
蒋建军一边解释,一边示意刚才那两名取到数据的技术人员走上前来。
二人手中几个颜色各异的金属盒,实际分别对应不同类别参数的储存设备。
蒋建军从中取出橙色的那个,连接到了旁边的一台电脑。
很快,屏幕上出现了一片密密麻麻的数字,乍一看甚至让人有些发晕。
但在轻点过几下鼠标之后,抽象的表格数据变成了直观可视的图像内容。
直到这时,蒋建军才继续开口道:
“图160的整个弹舱深度有近两米,那相当于长宽比L/D只有不到6,整个结构会成为一个深腔,从而形成超音速幵式弹舱流动。”
“这种情况下,自由流从弹舱前缘分离,剪切层将远场自由流与内部流动分幵,弹舱底面压力分布大致均匀,只在尾缘处稍高,对载机本身相对安全,但横跨整个空间结构的剪切层会撞击弹舱后壁,引起高强度气动噪声,导致载弹在投掷过程中发生振动……”
乔晨青并非空气动力学专家,但简明扼要的示意图总归还是能够看懂。
导弹普遍采用薄壳结构,相对于皮糙肉厚的铁炸弹来说经不起太多折腾,过于剧烈的振动很可能导致内部精密元器件的损坏。
况且验证弹采用氢氧低温推进剂,更是需要多加小心。
思索片刻之后,他又接著问道:
“我看过常院士给出的大致参数……验证弹直径略微小于一米,能不能在弹舱中间设置一个隔板,只用到下半部分空间?”
“首长的想法很对,这也是我们目前正在考虑采用的方案。”
蒋建军稍稍拍了下领导的马屁。
但马上又变了语气:
“不过……浅腔结构形成的闭式弹舱流动同样存在隐患。”
他说著调出了另一张流动状况示意图:
“这种情况下,来流从弹舱前缘分离,却没有足够的能量横跨弹舱,导致流动撞击到弹舱底部,并在到达弹舱后壁前再次分离。分离流重新附著在弹舱后壁,形成前壁面附近的低压区与后壁面附近的高压区。”
“这两个明显的流动分离区域一个向前壁面的下游运动,另一个向后壁面的上游运动,从而产生一对相反的静压梯度,反应在挂载上,就是产生一个非常大的抬头力矩……”
“我们目前还没有验证弹的详细气动外形,所以不好评估这个力矩具体会造成多大的影响,但即便按照最好的情况来估计,也会明显破坏导弹的点火姿态,导致发射后消耗大量燃料进行调整,影响射程和最终达到的最大速度……”
乔晨青盯著电脑屏幕上的图片凝视许久,才缓缓吐出一口气:
“那最坏的情况呢?”
蒋建军擦了擦额头上的汗水:
“如果载弹的重心本来就相对靠后,而且流动强度又比较大的话,那有可能导致完全失去平衡,甚至是让已经离开弹舱的投掷物重新被气流推回去,然后撞到飞机本身……”
“……”
一时间,周围众人都陷入了沉默。
“我记得,美军好像就有很多飞机,是因为这个原因损失掉的?”
眼见气氛有些过于沉重,乔晨青稍稍转移了一下话题。
“没错。”
蒋建军回答道:
“在一些特定情况下,飞机即便没有物理意义上的弹舱,但仍然会在翼下或者机身下方形成类似浅腔结构的闭式流动,导致武器在投放后反而上升,结果对飞机本身造成破坏。”
“不过,机外挂载所形成的闭式流动规模普遍比较小,只要通过弹射式挂架给投掷物一个初速度,让它在释放时离开危险位置就好,而物理上真实存在的弹舱,尤其图160这种大尺寸弹舱形成的下洗区规模很大,不是单单靠一个弹射式挂架就能完全避免的……”
而乔晨青此时想的,其实是另一个更加长远的问题。
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