《校场》2020-05-30：我国航空发动机在世界上处于什么水平？

源济

校场：我国航空发动机在世界上处于什么水平？
新浪军事  2020年05月30日 22:10

微信网友 卐普贤法王子卍 ：英法意三国的双舰岛是因为采用燃气轮机需要大量空气的缘故，那么有两个问题想请教，1.为何俄罗斯采用的核动力也用双舰岛？2.英法意三国为何一定要用燃气轮机？用柴油机虽然慢点，但是省钱也省空间啊？




个人觉得毛子现在放出来的新航母模型单纯就是图个乐，没啥实际意义。很可能就是看到英国的女王级觉得很有feel，就跟着东施效颦了一下。




至于为什么要用燃气轮机，当然是因为大英燃气轮机天下无敌啊（发现英吹，打死拖走！）。英国伊丽莎白女王级采用的MT30燃气轮机额定功率为36兆瓦。女王级定稿方案为2燃机，即全舰主机功率为72兆瓦。这是个什么概念呢？英国伊丽莎白女王级安装的4台瓦锡兰38辅助柴油发电机，其中两台为16V38、两台为12V38，功率分别为11.4兆瓦和8.6兆瓦。前者基本已经是世界范围内功率最大的舰用柴油机了。换句话说，如果想要把燃机换成柴油机而保证动力系统输出的总功率不变，女王级要把2台MT-30替换成6台瓦锡兰16V38，再加上原本的4台柴油机，总共就是10台。随之带来的恶果就是动力舱体积急剧增大、舰艇可维护性急剧降低、舰艇造价和使用成本急剧增高。




而如果保证动力舱体积不变，女王级的一台MT30只能和瓦锡兰16V38柴油机一比一替换，即全舰只能安装6台柴油机，全舰发电量为62.8兆瓦，仅为原本112兆瓦的一半左右。在舰艇用电峰值时，前者能用于推进的电力仅为30兆瓦，相当于原本80兆瓦的37.5%。保守估计此时舰艇的最大航速可能只有14节上下，还不如快速货轮快。




至于意大利的加富尔号航空母舰，使用的则是美制的LM2500+燃气轮机，单台功率22兆瓦。如果要用6兆瓦级别的柴油机替换，需要使用15台发动机，这还没有算上加富尔号原来就有的6台柴油机，这显然不具备什么可行性。




而法国人则并没有要在航母上使用燃气轮机的想法。最初他们在发展戴高乐代舰的时候，为了节约成本选择加入了伊丽莎白女王级航母的计划。不过两国一直没有就这型航母的动力达成共识：英国人为了节约经费坚持要使用燃气轮机，而法国人则认为燃气动力对法国来说是重大的退步。可以说，这次动力之争也是法国在2013年终止PA2航母计划的关键原因之一。




微信网友 卡西莫多：我国的航空发动机发展现状到底如何？跟一流水平相比主要差在哪些方面？涡扇、涡喷、涡桨、涡轴发动机具体有什么不一样？




我国航空发动机论实力大概处在世界第二梯队，与欧洲的英法互有短长，相比日本可能略优一些。相比于英法两国，我国的主要优势在于投入比较大，可以不计投入的用人力和财力砸出一些有模有样的产品。比如涡扇-10，就是世界上除了美俄两国产品以外唯一的一款大推力战斗机涡扇发动机。




而我国航发的主要问题则有这么几个：首先是需求牵引导致发展十分偏科，军用发动机发展尚可，但是民用发动机几乎拿不出什么像样的产品；战斗机用的小涵道比涡扇发动机尚可，但是大飞机使用的大涵道比涡扇发动机发展十分迟缓。其次是在发动机设计制造技术上与美英法俄还有差距，即使是在我国比较突出的小涵道比涡扇发动机领域，美国已经有两款相当成熟的4代大推力发动机，俄罗斯有1款，而我国虽然也在研制，但这些年总是雷声大雨点小。至于中等推力涡扇发动机，则是英国一骑绝尘，美法稍逊，俄罗斯再次，最后才轮到中国。




至于几种涡轮发动机的区别，可以简单解释为为涡喷是一切涡轮发动机的原型。其结构大致为压气机-燃烧室-涡轮。其中压气机的作用是压缩从进气道吸进来的空气；燃烧室的作用是将压气机压缩后的空气与燃料充分混合并使之燃烧，燃烧后的空气体积会极速膨胀，产生喷气推力；而涡轮的作用则是利用喷气推力开始转动，并以此来驱动压气机工作，使整个喷气发动机可以自持。

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涡扇发动机比涡喷发动机多了风扇和外涵道，相当于把涡喷发动机塞进了一个带风扇的筒里。这个筒就叫做外涵道，而里面的涡喷发动机就叫做内涵道。在涡扇发动机里，发动机的涡轮不止驱动压气机工作，还驱动安装在发动机最前面的风扇转动。风扇转动会让外涵道也产生一个推力。相比于内涵道的高温高速喷气，外涵道的低温低速喷气在低空低速下的推力更大也更省油；不过在高空高速下，其推进效率也更低。外涵道与内涵道空气流量的比值叫做涵道比，涵道比越大说明在这款发动机中外涵道起到的作用越大，反之则越小。一般而言，战斗机因为要兼顾高低空、高低速下的性能，因此一般会选择小涵道比发动机；而运输机、客机等为了省油，通常会采用大涵道比发动机。




至于涡桨和涡轴发动机，这两者其实非常像，都是最大限度的把燃烧室产生的推力转化为涡轮的转动。区别只是涡桨发动机会使用涡轮驱动螺旋桨用于推进；而涡轴发动机则是用来驱动为直升机提供升力的旋翼的。




微信网友 把酒祝东风，且共：国产的主战坦克侧面装甲防护跟外国，同代产品相比，孰优孰劣？




一般来说坦克正侧方的装甲只要求防护一些小口径机炮或破甲弹一类，不会要求其能够防护坦克炮的动能炮弹。在这方面，我国坦克其实做的还不错。目前我国现役的几款主流主战坦克96A、99和99A的炮塔侧面防御都采用了在储物篮上外挂三防爆反的防护结构。能够有效防御火箭筒、坦克炮破甲弹、反坦克导弹和有串联装药的反坦克导弹等。不过在爆反被消耗掉后，其炮塔侧面面对小口径机炮的扫射时可能会比较吃力。相比之下，德国豹2、美国M1炮塔侧面都采用了和正面装甲相似的乔巴姆复合装甲，对小口径机炮的防御效果会更强一些，但防不住有串联装药的反坦克导弹。至于车体，我军采用了橡胶裙板+行走系统+车体基甲的防御结构，虽然防不住串联装药和小口径机炮，但还是有较大概率能防住一般破甲弹的威胁的。




相比于坦克正侧方的防御，西方国家和苏俄都更加看重坦克侧前方的防御。在这些国家，侧前向xx（一般是30左右）度的防护能力已经变得和正前方防护能力同等重要了。但很多迹象其实表明，国产坦克对于坦克侧前方向防护的重视程度不如西方国家和苏俄。我国坦克在炮塔侧前方的防御上，只是让“奶罩”上的爆反略微超出车体宽度一点点，来尽可能的遮挡成员所在的位置（毕竟我国坦克炮塔成员比西方坦克靠前得多）。相比之下，苏联大部分坦克的炮塔都是多边形的，炮塔前方的两坨复合装甲能够完美地在侧前方遮住乘员舱。




而在车体方面，我国坦克也仅仅是稍微增加了车体侧前方基甲的厚度。相比之下，美国M1、德国豹2和苏联T-80等坦克除了增加侧前方基甲以外，通常还会为车体侧前方安装更加厚实的裙板以增强防御力。




微信网友 ZQW：请问现代主战坦克的副火力为什么都选用中小口径并列机枪，而不是用火力更强的小口径机关炮？




机枪和机炮的选择其实一直是一组矛盾。口径越大、毁伤能力越高但是火力持续性越差这是亘古不变的道理。相比于机枪，威力更大的机炮能够额外攻击的目标有：稍微坚固一点的工事、轻型装甲车辆和敌军坦克的侧后部位。如果坦克安装的是7.62毫米的并列机枪，那么其在面对这类目标时就只能用主炮；而如果安装的是20、23、25机炮那么其在面对这类目标时就可以使用机炮进行攻击，进而节省主炮炮弹，提升自身持续作战的能力。因此，在二战后很多国家都为自己的坦克设计了小口径机炮，既有法国AMX30B这样跟主炮同轴的，也有德美MBT/Kpz 70、豹2原型车这样装在头顶上的。




但随后，各国都渐渐发现了这么一个问题：车组成员不能准确的分辨自己发现的目标究竟能不能直接用小口径机炮解决。而为了不“先敌发现、先敌开火、先敌死亡”，车组在发现他们稍微觉得有那么点难打的目标（如长得像坦克的东西和长得像碉堡的东西）后，都会直接一发主炮糊上去。而对于那种看上去就能用机炮打的目标（比如人、卡车、吉普车）来说，机枪也可以对其有效毁伤。而就直接导致小口径机炮丧失了自己的存在价值，因此在各国的第三代主战坦克上，已经很难见到安装小口径机炮的了。




微信网友 李彪 Jubal S.Lee：美国人不会造坦克那个还是不懂，我对坦克的认识还停留在什么谢尔曼，虎式那个程度。能不能单独出一期现代坦克，然后单独说一下美国坦克怎么了？

源济

其实美国人一直就不太会造坦克。从二战时期开始，以谢尔曼为代表的美国坦克就是高大、缓慢、火力弱、防御差的代名词。1945年匆匆把勉强堪用的潘兴送上了战场，但是这时候德国的虎王已经满街爬了，苏联在防护、火力、机动性上全方位吊打潘兴的IS-3也已经问世了，更恐怖的是1946年苏联T-54坦克就量产了。




冷战期间，M48和M60是美军装甲部队的绝对主力，但这两款坦克同样一言难尽。M48同样是在火力、防护机动性上都落后于苏联同时期（其实还稍早）的T-54/55坦克。为了提升防护能力，美国对M60坦克的炮塔装甲进行了重新设计，使其在正面拥有更好的防弹外形，但是这个炮塔在某些角度上的防护就比M48更加坑爹了。根据美国人自己的计算，苏联14.5机枪在较近距离上就可以击穿M60坦克炮塔的某些部分。而在实战中，甚至有一辆M60坦克被12.7毫米狙击枪击穿了侧装甲导致了殉爆。对于一款重达50吨的坦克来说，这简直不可思议。




美国坦克真正扬眉吐气还是在70年代与德国人合作搞了MBT-70之后自行研制的M1。这款80年代初服役的坦克可能是美国历史上唯一一总体性能优于其同时期主要竞争对手的坦克。火力方面，105线勉强够用；防护方面，车体炮塔双350的防护指标一度让苏联人很头疼；机动方面，27马力/吨的功重比配合液力传动大幅甩开了苏联的T-80。然而，与同时期的豹-2不同，M1的改装潜力非常之低。其炮稳系统几乎没留什么余量，换了120 L44就到头了，后来想换L55的时候，发现炮管抖得跟帕金森一样；车体装甲几乎顶到了诱导轮的边缘，这导致从1980年到2020年，M1全家的车体正面防护根本没增加过。在1986年苏联推出3BM32和3BM42之后，基本就是裸奔状态；炮塔装甲同样几乎没有留什么余量，只能通过更换沉重的贫铀材料把防护堆的稍微能看一点，但代价就是车越来越重，功重比越来越低，机动性越来越差。




到M1A2C，美军终于意识到了加强“裤裆”的重要性，但是M1A2C就算不装战利品主动防护系统，依旧要MLC（北约广泛使用的路桥承重标准） 95，战斗全重高达71.6吨。与之相比，同样是4人车组，同样是一路改到现在的坦克，德国的豹2A7+在换装了L55火炮和防护性能更好的装甲之后，依然只有MLC 70，战斗全重仅62.5吨，比M1A2C轻了9吨还多。




微信网友 张君：台军的防空力量怎么样？会不会给我空军造成威胁？




仅从数量和性能上来说，甚至算得上世界一流。如果再以陆地面积平均一下，那台湾的防空武器密度甚至可以说在世界上都是首屈一指的。不过，台匪军的防空力量也有一个非常巨大的短板。目前，其负责中远程防空的主要有自研的天弓1、2、3防空导弹和从美国进口的爱国者防空导弹。其中天弓1、2都有一部分是部署在发射井中的，另一部分天弓1、2和全部的天弓3、爱国者则都是拖车部署的，有机动部署能力。但天弓1、2导弹又都需要固定的长白雷达进行目标搜索和指示，此外天弓1导弹的火控雷达也是安装在长白雷达上方的。这意味着所有的天弓1和天弓2都只能依托固定阵地进行防御。在战时，这些发射阵地和长白雷达又势必会遭到我军战术导弹和远程火箭炮的饱和式打击，很难发挥作用。




爱国者和天弓-3的发射车和雷达都已经实现了拖车机动。然而因为是装载拖车上而并非机动底盘上，因此这两型导弹的展开、收起、机动都比较慢。但能动总归比不能动要好，因此在战时这两型导弹还是有可能躲过我军的第一波远程火力打击并进而对我军的战机造成威胁的。因此，不排除我军电子战飞机频繁绕台就是想要搜集这两型防空导弹雷达的相关参数，方便在其开机后迅速对其进行甄别、定位，并引导我军远程火力对其进行第二波补射。




在中近程防空力量方面，台军的主力依旧是美军老旧的霍克防空导弹。这种最大射程也只有四五十公里，雷达开机后很容易被我军执行SEAD任务的战机发现并摧毁。与之相比，真正有威胁的是复仇者、毒刺这样的近程红外导弹。这些导弹非常容易隐蔽，机动性也很强，关键是发射前还没有预警。在我军认为已经取得了绝对制空权之后很容易被打冷枪。