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你看到的舰载机和隐身飞机,离不开他的高瞻远瞩!

科普小知识2022-07-11 20:30:25
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2018年4月12日上午,新中国成立以来规模最大的海上阅兵在南海举行。海军近年来连续不断的“包饺子”成就得到了全面展示,引起了许多网民的欢呼和震惊。中国的第一艘航空母舰辽宁号无疑是最著名的星际战舰之一。伴随着熟悉的“航母风格”,四架歼-15舰载机从辽宁的甲板上飞上天空,让人真正感受到航母的强大气场。

(推荐视频:令人震惊!4架歼-15战斗机在海上阅兵中崛起)

我们知道,舰载机的主要任务是配合舰队完成海上作战任务,夺取海上和沿海地区的空中控制权。它就像航空母舰的肌肉。航母越多,它的性能就越好,航母的“小拳头”就越强大。说到舰载飞机,总有一个人是不可绕过的——李田院士,他是中国第一个领导舰载技术初步研究的人。

你看到的舰载机和隐身飞机,离不开他的高瞻远瞩!

李田院士(照片来源:航空制造技术,2013年第3期)

展望未来,预研舰载飞机

20世纪80年代,中国海军曾提出建造航空母舰的想法,但经济和科学研究基础薄弱,最终不得不放弃。然而,这引起了当时沈阳飞机设计研究院副总设计师李田的极大兴趣。尽管中国从未有过航母,但李田对航母舰载机并不陌生。早在20世纪60年代,他就接触了当时世界上最先进的舰载飞机。

1965年,四架美国F-4B飞机入侵海南,四架中国J-5飞机立即起飞作战。有趣的是,美国军队在没有我们开火的情况下,通过自己的目标击落了自己的一架飞机。“F-4B”是美国第二代飞机的杰出代表。它的性能相当出色。面对从天而降的“大礼袋”,我们怎么能忽视它呢?结果,我们的军队很快就把它打捞上岸,交给各研究所进行研究。李田此时第一次看到了舰载机。面对美国先进的航空产品,他深有感触。

你看到的舰载机和隐身飞机,离不开他的高瞻远瞩!

美国“F-4B”航母(照片来源:*)

你看到的舰载机和隐身飞机,离不开他的高瞻远瞩!

“F-4B”飞机的残骸(照片来源:中国*新闻网)

时间到了20世纪80年代。虽然海军建造航空母舰的提议没有得到国家的批准,但李田忍不住压抑的情绪,在研究所的一次会议上提出了预研航空母舰的想法。演讲开始时,有人表示反对:“李先生,在我国建造航空母舰的日子还很遥远。现在我们研究所的研究任务已经很重了。此外,资金紧张。发展航空母舰似乎还为时过早。”李田听了,认真地说,“毕竟,我们的国家是一个海洋大国。为了保护广阔的海上边界,我们迟早会建造航空母舰。舰载机技术是特殊的,它的发展必须领先于航母。即使国家目前没有投资,我们也应该为前期研究筹集资金。”

你看到的舰载机和隐身飞机,离不开他的高瞻远瞩!

刘华清将军对美国航空母舰的访问让许多人哭泣(图片来源:万维网)

在李田强有力的论证和多次讨论之后,预研舰载飞机的计划终于在沈飞启动。然而,从零开始研究舰载飞机绝非易事。与普通陆基战斗机相比,舰载机在结构设计和着陆性能上有更严格的要求。例如,为了减少飞机的停放空间,机翼作为主要的受力结构需要具有折叠功能;由于甲板长度有限,舰载机着陆时不存在减速漂移阶段,就像直接撞击甲板一样,其主起落架承受的冲击载荷是陆基飞机的四倍以上,因此机体结构的强度需要提高。此外,由于舰载飞机在海域长期运行和停放,需要具有良好的耐腐蚀性。虽然研究舰载技术的道路充满荆棘,但李田并不在乎。在与飞机打交道的几十年里,他一直很强硬,很难找到乐趣。

你看到的舰载机和隐身飞机,离不开他的高瞻远瞩!

李田(中)与研究人员讨论问题(图片来源:Sohu.com)

一天早上,李田早早来到办公室,审阅各研究小组提交的年度技术报告。但在他能读几页之前,他愤怒地跺着脚,命令相关人员立即到他的办公室来。在每个人的眼里,李田一直是一个和蔼可亲的老领导。他很少如此生气。原来,在船上技术的预研究过程中,为了应付年终检查,一个研究小组不得不从文献中拼凑出一份报告,试图蒙混过关。李田严肃批评道:“飞行安全关系到人民生命财产安全。你写这样一份毫无价值的报告纯粹是胡说八道!一定要认真对待,回去重写!”

正是在李田现实而又务实的指导下,研究人员完成了多项舰载技术课题的前期研究。他们为不同厚度的机翼开发了相应的机翼折叠机构,以及特殊的前起落架转弯机构,以满足舰载机甲板的高机动性要求等。经过十几年的努力,李田领导的研究团队几乎掌握了舰载机的所有特殊关键技术,为我国未来舰载机的发展奠定了坚实的理论基础。

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“J-15”着陆时刻(照片来源:中国青年网)

急国家急,攻克隐形机

在20世纪80年代,每个人甚至没有看到航空母舰的影子。李田对船上技术的研究非常先进。当时,提高现有国产飞机的实战能力是李田的当务之急。

衡量战斗机质量的因素很简单:首先,生存能力是为了保护自己;第二,战斗力是消灭敌人。如果你不能很好地保护自己,你怎么能谈论消灭敌人?生存能力对于飞机来说无疑是最重要的。提高生存能力的方法有很多,如提高飞行速度和高度,提高飞机的机动性和抗电子干扰能力。然而,在1991年,美国向世界表明,隐身是提高飞机生存能力的最重要的法宝。

所谓隐形并不是让飞机肉眼看不见,而是要尽量减少它的雷达、红外线、声波、磁力等信号特征,让敌人的各种侦察设备完全停止,无法发现和跟踪我们的飞机。在1991年海湾战争中,面对由预警雷达、导弹、拦截器等组成的现代防空系统。美国的F-117A飞行了1000多架次,没有受到任何伤害,这主要是由于它出色的隐形技术。

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美国“F-117”飞机(照片来源:*)

看到别人孩子的优秀,我自然希望我的孩子也能取得进步。因此,国防科工委立即成立了以李田为首的隐身技术研究小组。从北京回到研究所后,李田以最快的速度召开了动员大会。他慷慨陈词:“20年前,美国研究了隐形技术。我们现在才开始。这条路很难走,国家急需这条路!我们从事武器技术的人必须迅速行动!”

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李田正在做报道(图片来源:中国航空新闻)

美国是第一个用隐形技术吃螃蟹的国家。很自然,李田将目光转向了美国f-117a,这是世界上第一架完全采用隐形技术设计的飞机。他发现飞机没有采用传统的曲面形状,而是由数百块金属板组成,所以它在雷达上像鸟一样小。然而,你不能鱼和熊掌兼得。然而,这种偏心形状大大降低了飞机的空气动力学性能。它的飞行阻力很大,不能完成超音速飞行和大机动。在仔细分析了“F-117A”的性能指标后,李天一不禁陷入了深思:这种只具备隐形能力、依靠“一招鲜、吃遍天下”的飞机,真的是中国需要的吗?

李田给出了否定的回答。他坚信,只有追求高隐形水平,并考虑到飞机的空气动力学性能,它才能真正立于不败之地。为此,李田制定了“由外向内,由强到弱,材料与技术相匹配”的研究路线。“外部”是对隐身设计影响最大的外形设计,“内部”是进气和排气系统,它是机身上最关键的雷达红外散射源。经过不懈的努力,李田带领研究人员研制出了中国最早的隐形飞机工程估算组件,并从各种方案中找到了最佳解决方案。飞机上有许多散射源,如雷达舱、驾驶舱和武器舱。有些散射很强,很容易被敌方雷达捕捉到;有些散射很弱,影响很小。李田和他的同事们开始研究散射最强的部分,最终逐一解决了所有部分的散射问题。

你看到的舰载机和隐身飞机,离不开他的高瞻远瞩!

李田(右1)在风洞实验室(照片来源:中国航空新闻网)

经过十几年的潜心研究,李田带领研究团队攻克了飞机隐身的十二个关键技术难题。他将空气动力学和电磁散射特性有机结合,创造性地解决了空气动力学和隐身布局设计中的技术难题,为我国隐身战斗机的设计奠定了完整的技术基础。

由于李田的工作主要是航空技术的前期研究,很少涉及具体的飞机型号,他的名字并不广为人知。然而,正是他的先进研究和默默奉献,使我们的新一代飞机迅速从绘图转向大规模生产。遗憾的是,李田院士在南海阅兵的前一天就离开了,但他创造的新型战斗机仍将守护祖国的蓝天和大海!

你看到的舰载机和隐身飞机,离不开他的高瞻远瞩!

李田院士题词(照片来源:费滨海主编《春秋》第二卷,2007年)

个人简介:

中国科学院院士李田(1938 . 10 . 2018 . 4 . 11)是我国著名的气动专家。他曾是沈阳飞机设计研究院副总设计师和首席专家。他先后从事飞机气动布局设计和隐身技术研究,将空气动力学和电磁散射特性有机结合,创造性地解决了布局设计中的气动和隐身技术难题,主持编写了中国第一部《隐身飞机设计指南》,为中国新一代飞机的发展做出了开拓性贡献。

名言:

荣誉并不重要。重要的是,人们应该有精神,为科学事业做一些扎实的工作。

参考:

1]徐德启,,杨扬。情感与蓝天——记中国科学院院士、航空空气动力学专家李田[。北京:航空工业出版社,2011。

[2]中国航空工业史编辑部。中国航空工业传记专家[。北京:航空工业出版社,2011。

梅冬木,李田。进气道设计中的隐身技术研究[[]。飞机设计,2003(3): 9。

李田。战斗机发展对隐身和空气动力技术的要求[。流体力学实验与测量,2002,16(1): 7。