Diseño de un bombardero suborbital
"Red Night": cazabombardero suborbital
1. Diseño de antecedentes y posicionamiento
Con la creciente madurez de tecnologías como las armas láser para atacar cerca de Satélites terrestres, Podemos prever que futuras batallas aéreas puedan tener lugar en órbita terrestre baja o incluso en el espacio. Los bombardeos estratégicos de largo alcance serán más rápidos en áreas suborbitales o aéreas, lo que reducirá la detección de radares terrestres y hará más difícil que los aviones de combate sean atacados por misiles tierra-aire. El único bombardero de producción nacional en China con cierto alcance y capacidad de combate es el "Flying Leopard", pero después de todo es un producto de la década de 1970. Aunque se realizan mejoras constantemente, su diseño aerodinámico, rendimiento sigiloso, motor y otros indicadores no lo son. Ya no es tan bueno como los cazas avanzados modernos, por lo que si China quiere construir una trinidad de elementos de disuasión nuclear, son indispensables cazas con cierta penetración y capacidades precisas de bombardeo de largo alcance. Este cazabombardero está diseñado y posicionado como un sigilo suborbital supersónico de largo alcance. Cazabombardero, con ciertas capacidades de combate y aniquilación todo el cielo. Como modelo principal de la Fuerza Aérea en los próximos 30 a 60 años.
II. Características técnicas
1. Canard ajustable continuo de barrido hacia adelante variable
La característica del canard ajustable continuo variable es que el canard se puede ajustar según La aerodinámica y el estado de vuelo requieren un ajuste continuo (dos grados de libertad) controlado por una computadora para lograr un acoplamiento de corta a larga distancia.
A. Cuando los canards de este avión se retraen, la superficie del canard, la franja del morro y las alas se integran en un todo, formando un ala triangular con una pequeña relación de aspecto y un gran ángulo de barrido. Al propulsarse en vuelos nivelados de larga distancia y alta velocidad, que no tienen altos requisitos de maniobrabilidad, se puede adoptar este estado de diseño para resolver la falta de rendimiento sigiloso cuando se extiende la superficie del pato. un ala triangular con una relación de aspecto pequeña, baja resistencia y mayor velocidad, y el diseño integrado del cuerpo del ala (BWB) del avión y el motor hace que su rendimiento sigiloso sea aún más sobresaliente.
B. Cuando el avión despega y aterriza, los canards se extienden para formar un acoplamiento cercano. El vórtice de escape del canard se utiliza para formar una interferencia beneficiosa con el ala principal, aumentar la sustentación de todo el avión y. Reducir la inestabilidad estática a bajas velocidades.
C. Después del despegue, el canard se desplaza hacia adelante y el canard de larga distancia se combina con un ala delta. Tiene una mayor relación de sustentación y resistencia al volar a velocidades transónicas y supersónicas, lo que reduce. Recortar arrastre y mayor La pendiente de la línea de elevación. El canard de barrido hacia adelante puede aumentar el número crítico de Mach del ala, reducir el fuerte aumento en la resistencia de las ondas de choque a velocidades transónicas y mejorar el rendimiento del vuelo supersónico.
D. En ángulos de ataque pequeños o velocidades subsónicas, la resistencia de los canards al avión de combate aumenta relativamente, por lo que los canards se pueden retraer adecuadamente en este estado.
La idea de que la computadora controle y ajuste automáticamente el canard:
La computadora analiza los parámetros de rendimiento del vuelo, envía instrucciones para ajustar el diseño de la superficie del canard, la computadora analiza los cambios en rendimiento de vuelo nuevamente y finalmente ajusta el canard a la ubicación máxima adecuada. Este es un control automático al maniobrar después del despegue, y durante el despegue o un vuelo nivelado estable a alta velocidad, la computadora puede optar por adoptar un diseño de posición de canard universal.
Al mismo tiempo, la posición de diseño de los canards también se puede manipular manualmente.
Análisis de viabilidad:
Para lograr un ajuste continuo de los canards barridos hacia adelante, lo más crítico radica en el desarrollo de materiales compuestos de ultra alta resistencia y computadoras de alto rendimiento, y el otro es la resistencia mecánica y la mejora de la tecnología de procesamiento. Durante el vuelo supersónico, la sobrecarga en la superficie del canard es muy grande. El ajuste del barrido hacia adelante bajo una gran sobrecarga requiere requisitos de material muy altos. El dispositivo mecánico interno también requiere un procesamiento especial y se requiere un dispositivo de transmisión eléctrica estable para ajustar el canard. ala. Se necesita una computadora de alto rendimiento que pueda leer rápidamente los cambios en los parámetros de rendimiento del vuelo y enviar instrucciones para ajustar los bulos.
2. Rendimiento sigiloso
A. Fusión del cuerpo del ala y boquilla del motor.
Este caza utiliza un BWB de fusión del cuerpo del ala y el motor y otros elementos sobresalientes. Los cilindros están diseñados en el cuerpo arriba, evitando la exposición directa a las ondas de radar. La boquilla del motor está diseñada como una boquilla rectangular para aumentar la circunferencia y el área de superficie de la boquilla y mejorar la velocidad de enfriamiento del gas. Al mismo tiempo, se instala un dispositivo de enfriamiento de los gases de escape para reducir las características infrarrojas.
B. Tecnología de sigilo visual
En el pasado, cuando los bombarderos se adentraban detrás de las líneas enemigas para bombardear objetivos terrestres, a menudo bajaban su altitud para fijar el objetivo y mejorar su impacto. Sin embargo, solo podían viajar de noche, por lo que utilizaron esta tecnología de sigilo visual que dificulta la observación visual del avión desde el suelo, lo que reduce la posibilidad de ser alcanzado por artillería antiaérea al lanzar bombas a baja altura.
Imaginación basada en el principio de la tecnología visual sigilosa: el nuevo material para recubrir la parte inferior de la máquina es lo que yo llamo "material de imagen visualizable de agregación de plasma de superficie". Tiene plasma adherido a la superficie y tiene un. Muestra la imagen como una pantalla LCD.
Se instala una cámara esférica en la parte superior de la aeronave, que "proyecta" constantemente las imágenes recopiladas sobre la aeronave sobre el material de revestimiento inferior. La inspección visual en tierra integra el cuerpo de la aeronave con el entorno del cielo circundante para lograr el propósito de la visión. invisibilidad.
Incluso si la posición donde el personal de tierra mira hacia arriba no es directamente debajo de la aeronave, el efecto se puede lograr usando una cámara esférica. La imagen mostrada en la posición del vientre de la aeronave es una extensión de la conexión. entre la superficie normal y la cámara esférica La escena correspondiente.
Análisis de viabilidad:
Ha habido grandes avances en la tecnología de invisibilidad visual en el país y en el extranjero en los últimos años. Algunos artistas extranjeros pintan su ropa con el mismo color gráfico que la parte posterior de la prenda. cuerpo humano, etc., el cuerpo humano y el fondo se mezclan en uno, esto es "invisibilidad visual estática".
Para lograr la "invisibilidad móvil", la tecnología clave es inventar materiales especiales. En 2004, un profesor de la Universidad de Tokio en Japón lanzó un abrigo grande que podía hacer que la gente fuera "irreconocible" simplemente con usarlo. Esta capa de invisibilidad está hecha de material retrorreflectante. El método específico consiste en cubrir todo el traje con una capa de material retrorreflectante y el traje también está equipado con una cámara. El principio es capturar la escena detrás de la ropa con una cámara, luego convertir la imagen en un proyector frente a la ropa y luego proyectar la imagen sobre la ropa hecha de materiales especiales.
Para implementar esta tecnología en la superficie de un avión, debe ser posible incorporar "material retrorreflectante" en la superficie del metal duro. El plasma ha logrado un gran avance en el sigilo, por lo que si podemos aprender del principio del plasma, siempre se emite plasma especial en la superficie del vientre, y el plasma forma diferentes formas de imágenes, al igual que el principio de una pantalla LCD, Podrá "mostrar" la parte superior en todo momento. El efecto captado por la cámara consigue una "invisibilidad dinámica".
C. Diseño vertical sin cola
Este caza utiliza un motor vectorial. Sus maniobras laterales se pueden lograr mediante el motor vectorial combinado con el balanceo de los alerones para encontrar la dirección, por lo que adopta. un diseño vertical sin cola El diseño de la cola vertical minimiza la superficie de reflexión del radar y favorece el crucero supersónico.
Entradas de aire tipo D y S
La entrada de aire del avión de combate está equipada con una rejilla horizontal de "cortina de persiana" y la entrada de aire interna tiene forma de S para evitar el radar directo. ondas. Reflejo de iluminación. (Ver Figura 5)
E. Recubrimiento sigiloso
Adoptar nuevos recubrimientos absorbentes de ondas, como el plasma, para reducir el valor RCS de la aeronave.
3. Motor
Dado que el avión vuela en suborbita, el aire es fino y el contenido de oxígeno es bajo, por lo que el motor utiliza dos motores scramjet con boquillas vectoriales combinadas con oxígeno líquido para ayudar al dispositivo de combustión. Su relación empuje-peso alcanza 20, el empuje máximo continuo es de 200 kilonewtons y el empuje máximo de postcombustión alcanza 280 kilonewtons, lo que permite que la velocidad máxima de crucero suborbital del avión de combate alcance Mach 6 y su velocidad máxima de vuelo nivelado alcance Mach 8.
El espacio superior del espacio suborbital contiene menos oxígeno, por lo que se lleva un dispositivo de oxígeno líquido en el medio de los dos motores. Cuando el apoyo a la combustión es insuficiente, el dispositivo repone oxígeno de alta pureza hacia la izquierda. y motores adecuados, lo que resulta en una mayor eficiencia de combustión.
4. Sistema de armamento
A. La tecnología láser tiene más ventajas que los misiles en el área aérea y espacial, por lo que este avión de combate está equipado con un transmisor láser en órbita suborbital para atacar a baja altura. -Los satélites en órbita terrestre pueden reducir el consumo de energía de los láseres terrestres en la atmósfera y mejorar su tasa de acierto. El láser funciona con electricidad, y la electricidad es proporcionada por un generador impulsado por un motor. Las armas láser también se utilizan para cegar a los pilotos enemigos e incinerar la óptica de armas o equipos aéreos. El alcance de los láseres puede alcanzar los 150 kilómetros, lo que supera la distancia de lanzamiento de la mayoría de los misiles aire-aire de largo alcance. Además, la velocidad de los láseres es mucho más rápida que la de los misiles y pueden lanzar ataques antes que los oponentes.
B. Los compartimientos de bombas del "Chixiao" están ubicados a ambos lados del vientre del avión y pueden transportar combate aire-aire doméstico, misiles aire-barco y bombas guiadas con precisión.
5. Sistema operativo y sistema de navegación: ordenador de fotones combinado con sistema de navegación integrado GPS/INS
6. Radar: AESA - radar activo en fase.
7. Configuración de la cabina: 2 personas en la parte delantera y trasera, la persona delantera controla la navegación y la persona trasera controla el ataque.
3. Parámetros técnicos
1. Parámetros dimensionales
Eslora total: 22,23 m
Envergadura: 13,07 m
Altura total: 4,55 m
2. Parámetros de rendimiento
Unidad de potencia: 2 motores scramjet, empuje de postcombustión: 2x280 kN
Peso en vacío: 20.000 kg;
Peso máximo al despegue: 45.000 kg;
Peso normal al despegue: 32.000 kg;
Peso máximo al aterrizaje: 28.000 kg;
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Depósito de combustible en la máquina: 12.000 kilogramos
Carga máxima de bomba: 13.000 kilogramos;
Distancia de despegue y rodaje: 510 metros
Distancia de rodadura de aterrizaje: 950 metros (sin paracaídas)
Velocidad máxima de vuelo nivelado a gran altura: Mach 8;
Techo práctico: 80.000 metros;
Máximo ángulo de ataque: 180 grados;
Radio de combate: 3000 kilómetros;
Rango de transición: 7000 kilómetros;
Sobrecarga limitada: 9+/- 3g