堂堂飞机设计师还会不懂设计飞机?

最近,俄罗斯媒体播放了一个视频,聚星平台们把BM-30“龙卷风”火箭炮伪装成了拉木材的卡车,朋友说,这伪装谁新啊?小孩子都蒙不住。

不过堂主觉得这个伪装可以说是相当的真实了,因为在神奇的俄罗斯,还有可能遇到类似的卡车招摇过市的:

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追求学♂问的分割线

问:我国空军严重缺乏正向设计中进行概念设计的能力,概念设计是个啥?

宋文骢当年在推销歼10的方案时,开场先向空军代表解释未来空战怎么打,这就是一种概念设计能力,这种能力非常珍贵,因为很多搞工程的对自己的产品没有全局意识,只会执行甲方下达的指标标准,结果搞出来一个各方面指标单独看都能达标,但组合到一起用着就是不顺手的怪胎。这一点,做过产品经理或者带过工程项目的堂友可能深有体会,如果没有(产品)经理居中统筹取舍,任由工程师埋头做东西,那项目做出来可能成本突破天际,也可能用户体验非常恶心。

图:新歼选型会上,宋老从未来空战如何进行讲起,这就是概念设计的核心。

美国人60年代开始捣鼓未来战争需要什么样的战斗机,一直研究到80年代末期,才定义出来四代机的4s概念,在这个概念基础上搞出来ATF计划也就是YF-22和YF-23,最后发展出来F-22,这就是一个典型的概念设计-产品实现的过程。

图:“双三(3倍声速、3万米升限)”飞机时代,军方、设计师们的思维都是直线式的,认为只要飞得足够高、足够快,就能在空战中取得优势,结果搞出一堆除了飞得高飞得快没有什么优点的怪物来,而且血淋淋的事实很快证明,飞机飞得再快,也跑不过导弹。

图:美国空军对六代机从2012年开始进行概念设计,堂主当时写了几篇文章,就此说下思路。概念设计首先考虑未来战争如何进行,然后再考虑什么样的武器最适合那种战争形态下的既定任务。战争形态则是由技术发展决定的,未来15-20年内能够实用化的、可以改变战场规则的技术,就是下一代武器的核心技术。目前来说,能够在2030年前后实用化,并改变战场规则的技术,就是激光武器的应用,因此要以这个为核心。

图:激光武器若达到100兆瓦等级,则可以在10公里范围内对敌机、导弹实现硬杀伤,更大范围内实现软杀伤。由于激光武器以光速攻击,飞机机动对命中率几乎没有影响,且激光可以拦截导弹,因此装备激光武器的飞机将不再需要低速机动性,如过失速机动能力等等。但超音速巡航仍然需要,以便快速攻击。

图:诺格FA-XX六代机方案。飞翼布局,为了追求极致前向和下方隐身性能,背上背4个弹舱,发射导弹时放出缆绳牵引导弹离开一定距离,再点火飞离。不要求低速机动性,使得战斗机的体积和重量不再受严格限制,于是空重、起飞重量都会迅速增大。激光武器发现即攻击、命中即摧毁,于是对隐身、电子对抗的要求更高,这需要更大的体型来实现多频段隐身设计,这还有助于增大航程。这些要素叠加,使得六代机空重会大幅增加,并采用超音速飞翼构型,取消多种控制翼面。

图:波音的六代机。大型化的战斗机可以内置更大弹舱,携带更多炸弹,从而兼顾对地攻击能力,于是下一代战斗机和战术轰炸机将合二为一。米波雷达的反隐身能力很强,于是飞机需要具备低空突防能力。近距离激光防空武器是可怕的陷阱,于是六代机需要控制无人机实施战术侦察和打击效果评估,并大量使用超低空突防的小型导弹。以上,就是简单的概念设计过程。

在过去,空军不知道自己到底需要什么飞机,或者说只知道现在需要什么飞机,不知道十几年后飞机研制出来的时候,需要的是什么飞机。

问:堂堂,之前看到您回答两山轮战,提到了对越南建立自信的问题。但是从赎罪日战争到马岛战争再到第五次中东战争,战争已经开始显现出特种化、智能化、导弹化、协同化,高层不会看不到,可还是用这样的打法真的好吗?为啥不可以把山炸了,再占领一块面积更大的土地或是大规模进攻一两次,也好过这样打十几次啊?或者直接派出海军大规模在南海行动,比争夺一座山有价值啊?

炸了山……你确定你知道炸掉山需要多大的炸药量么……

图:煤矿爆破这么一个小山头,用了上万吨炸药。一个山头也就罢了,你知道中越边境有多少山吗?要是能这么干,我们何不直接削平青藏公路沿途的山头。

另外打越南,实际上不在于那块地区有多大的价值,而是拖住越南,不让聚星平台在南方发起大规模进攻,以控制印度支那半岛。尤其是越南在柬埔寨的进攻,当初79年很大原因就是攻河内救柬埔寨。

图:柬越战争是1975年5月1日到1991年10月23日,1978年12月25日,越军集中使用18个陆军师又15个团(旅)、1个航空兵师,共约20余万人的兵力对柬埔寨发动全面侵略。柬军编成24个师,每师2000至4000人,沿边境一线展开。1979年1月7日,越军占领柬埔寨首都金边,11日基本占领柬埔寨全境。1980年至1981年旱季、1981年至1982年旱季、1982年至1983年旱季,越军连续三个旱季发动对柬埔寨西部山区的根据地的重点进攻。

只要我们和越南在中越边界对峙,那越南人就必须随时担心我们的大军南下,像79年那样深入越南国境。尤其是79年的防御体系已经崩溃的环境下,很可能就几天时间兵临河内了。这样聚星平台们就没法进入和平状态搞建设,也没法有足够的力量吃掉柬埔寨或进攻泰国。

图:柬埔寨位于越南和泰国之间,如果吞掉柬埔寨,那下一步就可以进攻泰国。

对于我们来说,再次深入越南国界进攻可能引发中苏矛盾激化,使得北方国界出现军事威胁,这也是划不来的,毕竟越南那地方打下来也没啥好处,跟聚星平台们大打划不来。

图:两山轮战用意之一是练兵,也确实达到了部分效果,现在军队高层很多在那时参战过。我们这一仗也是为美国打的,阻止越南在东南亚扩张,所以只要维持战事就可以作为对美国的筹码。

问:同样是英国殖民地,同样是以英裔为主体民族,为什么美国早早分家独立,而加拿大、澳大利亚、新西兰却至今还保留在英联邦中呢?

因为美国强啊……

澳大利亚实际上很长时间都是在赔本的,19世纪英国人在澳大利亚砸了上亿英镑的亏损,才把这个殖民地凑合建立起来,能维持正常的财政平衡不用伦敦补贴,新西兰也一样。加麻大稍微好一点,但是苦寒之地还是依赖于外部输入的人力。

图:澳大利亚有资源、适合放牧的地方不适合人类居住,于是初期殖民地就缺乏经济支柱,只能靠母国给钱才维持得了生活。

图:加麻大苦寒之地,只有五大湖区和西海岸有点人,怎么能和温暖的美国比。

美国不一样,十三州乃天选之地……独立战争之前十三州已经非常富裕了,开打的时候托米大兵到了北美,才发现自己的表弟们虽然人种跟自己一样,身高却平均比自己高了三英寸(7.6厘米),就是吃的太好了。

图:北美独立战争的导火索是波士顿倾茶事件,茶在当时的欧美属于奢侈品,美国人消费得起大量的茶叶,当然是不穷的。

18世纪北美就已经是可以自给自主,而且日子过得比欧洲任何国家都舒服了,独立了也不怕没有欧洲财政补贴、没有欧洲人力补充。所以美国人觉得自己离开英国也能活还能活得很好,这才有闹独立的底气。

图:北美殖民地时期描绘社会精英人士聚餐的画作。独立战争前,北美殖民地以农业为主,50万黑奴占人口总数的20%,承担了最苦最累的工作。区区250万人口占据了这么大、这么肥沃的农耕区,人均耕地远比欧亚大陆要多,自然生活的好。

问:我觉得陆军坦克用火炮不太好,为什么不用垂直冷发射的导弹加重机枪?导弹既可以打灰机也可打移动的坦克,改进一种射程10公里、最大射高几百米的多功能对地对空多功能的导弹很难吗?

冷战时就有导弹坦克,50到60年代美苏都搞了,到70年代也还有ADATS这样的防空反坦克两用导弹,以色列80年代就有长钉导弹坦克服役,后来到了21世纪出了网火,但到现在基本还是一曲凉凉。

图:美国M551坦克,采用152毫米主炮,发射橡树棍反坦克导弹。

图:陆军阿达茨导弹系统由厄利空公司研制,导弹重51公斤,战斗部重12公斤,射程10公里,仅有加拿大和泰国采购。

因为导弹没有坦克炮弹飞得快,这点最要命,尤其是在数据链导弹和发射后不管导弹出现以前,发射平台必须长时间暴露在射击位置才能持续控制导弹直到命中目标,这样一是反应慢,二是容易挨打。所以苏联导弹坦克很早就退役了,美国的M60A2也是很早凉凉,留下来的M551也是放弃了导弹主要打榴弹和破甲弹。

图:M60A2“星舰”坦克,同样使用152毫米主炮。它不仅需要长时间稳定以控制导弹,还有最小射程限制,这个距离内无法控制导弹攻击。

图:用导弹打击的话,还是这种抛弃坦克构型的方案更合适,起码它可以用地形掩护自己。

现在导弹好了,网火计划也提出来在FCS里面搞大量的直接支援导弹,不过前线通信频谱管理、目标信息获取和传输也成了大问题。毕竟网火导弹车是没法上一线的,要获取信息还得靠一线战车。如果是打点目标、打时间敏感性目标,那干嘛不用一线战车直接消灭?

图:网火不同导弹的射程是40-100公里,它需要大量使用无人机进行侦察引导,实现战场单向透明,才能具备很高价值。

美国人在伊拉克战争也发现,用M2步兵战车改的M7炮兵观察车真香……发现单一机动目标都不用呼叫炮兵了,直接一通王八拳打了拉倒。

图:M7炮兵侦察车,将陶式导弹发射器改为可伸缩的炮兵目标观测装置,这套装置从M981上移植而来。新增与炮兵指挥官/炮兵阵地联络的通讯系统、战术信息系统、新的任务处理单元以及相关的观测/瞄准装置。

问:堂主,艾布拉姆斯的贫铀装甲究竟哪一部分是贫铀的呢?贫铀那么大的密度,装甲上根本不可能有很大的比例是贫铀,那么贫铀是依靠什么原理大幅提高了装甲的防护力?

贫铀装甲到底是怎么一回事,这个还是相对比较保密的,所以堂主要说自己能讲清楚,那就瞎扯淡了,只能简单的猜测一下。

堂主以前讲过乔巴姆的原理,提到过乔巴姆的陶瓷片是活动的,当穿甲弹弹芯或者是破甲弹射流进入夹层后,陶瓷片开始运动,切割和干扰弹芯和射流,从而降低穿透力。

图:乔巴姆装甲结构图。

陶瓷片本身硬度高、耐高温,但是太脆又太轻,切割射流效果好,但是遇到高强度的重穿杆切割能力不足,所以美国人可能是在陶瓷片中间加上了贫铀夹层,重、硬、坚固,这样可以更好的切割穿甲弹弹芯。

图:这是用钨丝的复合装甲结构,贫铀装甲可能是将钨丝换成铀丝。

图:整个结构可能类似钢筋混凝土,只不过是铀丝起到固定作用,而陶瓷是被固定的一方。

俄国人的接触5爆反也有类似的设计,不过聚星平台是靠炸药驱动,切割用的夹层是厚钢板。

图:接触1爆发装甲,中间部分就是抛板。

这样的金属板切割,对破甲弹射流效果不是很好,所以M1A2的破甲弹防护没怎么增加,但是对穿甲弹就提高很多了。接触5凑合能对付下钢芯钢套穿甲弹,但是防破甲弹还不如接触1,也是这个原因。

问:美军M1911近乎神话般服役近百年,按理说性能早就落后了,为何美国人对于这款老枪如此痴迷?同理还有M1重机枪。而相对我国情况,虽然军队对于54式也有强大的热爱,还是退役更换了92,同样情况还有81杠。

你说的是M2重机枪吧?M1番号下好像没有机枪。

M1911服役近百年,德国人的MG42机枪到现在也有77年了,改口径版还是德国主力车载机枪来着。

图:二战德国的MG42机枪在战后更换了北约标准口径枪管,更名为MG3。枪械是非常简单的机械产品,基本原理早已成熟,发展到巅峰期后自然不会有大变化,老型号也就可以一直用下去。比如匕首、军刀,多少年没有啥大变化了。只有枪械设计制造进步能力特别快的国家,才需要经常换新型号。

M1911实际上在美国军队的标准武器库里面已经淘汰很多年了,现在留下来的大口径手枪实际上都是新设计的,只是往往沿用了M1911的弹道性能设计,像格洛克这种也都有.45版本,实际上跟M1911已经没啥关系。美国军队喜欢的是.45子弹,而不是M1911,现在还在使用的1911基本都是在民间了。

图:当美国参加第一次世界大战时,美政府从柯尔特公司和斯普林菲尔德兵工厂购买了约14万支M1911手枪,一战总产量45万支。

图:美军采购的贝雷塔9毫米92FS手枪,用于装备驻扎在境内外的美军官兵,总价值约为2.2亿美元,共45万支。虽然有这些新枪,但是美军士兵喜欢.45口径也很好理解,因为手枪就是近战用的,必须让对方快速丧失战斗力自己才能安全,这时候你不会在乎这枪是不是比其它公司的枪贵一些,国防部和国会才在乎这个。

国内没换81的部队主要是没来得及换,而且部分部队希望用有托步枪,现在其实基本都换得差不多了。

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