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石榴姐（歼-16）是我军最新的战斗轰炸机，也是全世界唯二的第四代战斗轰炸机，另一个是F-15EX。她身材苗条（气动布局好）、大长腿（航程远）、眼睛大又亮（世界上T/R组件最多的数字阵列雷达）、秀外慧中（新一代航电系统）、穿戴时尚（雷达、红外隐身涂料）、身手还十分了得（飞火推一体化系统和先进的机载武器）。但就这么一位亭亭玉立的大美女却有一块补丁，就是这个。
图1石榴姐的补丁
看到这里，有些人肯定会说：“军盲，那是航炮挡焰板，好不好，还补丁呢，没文化真可怕。”小编也知道，这是挡焰板。凡事就怕较真，仔细想想，是不是航炮都需要挡焰板。看遍照片发现，需要挡焰板的是少数。需要这么大挡焰板的仅苏-30系列和我国歼-16系列，确实很少见。
有些人会说，歼-16机炮口径大，威力大，必须用挡焰板。事实真是如此吗，看看下面几款战机吧。
图2阵风战机的航炮发射口
图3阵风装备的M791型30毫米航炮
图4台风战机的航炮发射口
图5台风装备的毛瑟BK27型27毫米航炮
看到这，又会有人说阵风、台风很先进，比苏-27先进一代没有挡焰板很正常。姑且认为阵风比苏-27先进一代吧。那看看这几型战机。
图7歼-6及其装备的30-1型30毫米航炮
图8强-5其装备的30-1型30毫米航炮
我国歼-6和在其机体上研发的强-5都是装备30-1型30毫米航炮，仿制原型机米格-19和其装备的NR-30型30毫米航炮。顺便说一句，米格-19也没有挡焰板。
这就好玩了，为啥就苏-30和歼-16需要这么大的挡焰板。从本质来说，挡焰板是一种很low的设计。本质上是为了克服某种设计缺陷，不得已而为之。这种缺陷就是米格-29和苏-27装备Gsh-30型30×165毫米（也有Gsh-30-1型的说法）毫米航炮。
图9身材纤细但威力巨大的Gsh-30型30毫米航炮
Gsh-30型30×165毫米航炮也是一代名炮，是一款缺点和优点都十分突出的航炮。该炮全重46kg（还有43.5kg的说法），全长1.97米，炮管长1.5米，50倍口径长度，射速1500发/分至1800发/分，一般限制在1500发/分水平，炮口初速约900米/秒，使用寿命2000发。看出问题了吗，估计大家一般都不容易发现，只认为除了使用寿命，其他都挺优秀。但再来看看其他机炮就看出问题来了。
第一款毛瑟公司BK-27型27×145毫米航炮，该炮全重102.5kg，全长2.31米，炮管长1.73米，58倍口径长度，射速1600发/分至1800发/分，炮口初速约1100米/秒，使用寿命23000发。该炮采用导气式内源转膛设计，有5个弹膛。
第二款GIAT公司M791型30×150毫米机炮。该炮全重120kg，全长超过2米，炮管长1.87米，62倍口径长度，射速在300、600、1500、2500发/分之间可调，炮口初速约1025米/秒，使用寿命16000发。该炮采用电动外源转膛设计，有7个弹膛。
第三款大名鼎鼎2A42型30×165毫米型机炮。该炮全重115kg，全长3.027米，炮管长2.416米，80.5倍口径长度，射速为两档，低射速挡200发/分至300发/分；高射速挡550发/分至800发/分。炮口初速约960至970米/秒，使用寿命8000发。该炮采用导气式＋炮管后退式自动机原理原理。
通过以上四款航（机）炮大家看出来了吗，机炮和枪械的自动机原理大同小异基本一致。不论那种自动武器，要想超过1000发/分或更高1500至1800发/分。一般有这么几种方式，
一是多管转管炮，这个对射速基本没有限制，只要枪（炮）管多，多高射速都能实现。但缺点也很明显，就是重量和体积巨大，A-10上的GAU-8/A“复仇者”型30×173毫米机炮就是例子，全长5.931米，仅火炮部分就281kg，携带1174发30毫米炮弹后，系统总重1828kg，堪称机载航炮中的巨无霸。
二是转膛单管炮，上面的毛瑟BK27和GIAT-M791都是此类航炮，体积和重量适中，射速能满足空战需要。7弹膛的M791射速更是高达2500发/分，性能十分优秀。但缺点就是制造困难，零件加工精度高，始终只有英国、法国、德国、瑞士等国家才能研发，其中英国的L21A“拉登”30×170毫米机炮理论射速只有200至300发/分，高射速的转膛炮只有德国、法国、瑞士能生产，无一不是精密加工界顶级的存在。我国也只是在2010年左右，才有能力生产类似瑞士厄利孔GDM-008型35×228毫米转膛炮类似的，PGL-121型35毫米转膛炮式自行高炮。可见高射速、高精度转膛机炮设计、制造难度之大。
三是就是古老的自由自动机或自动机后座等方式。枪（炮）械自动方式大体有三种：枪机后座或自由枪机式、枪管后座式、导气（吹气）式。要想射速快，枪机开锁、抽壳、闭锁等动作循环用时必须短，在这方面，枪机后座或自由枪机设计的自动机有着天然的优势。如著名“乌兹”9毫米冲锋枪，就是自由枪机自动机方式，射速1700发/分。还有著名MG-43型7.92毫米通用机枪，该抢射速在1200至1500发/分，采用自由枪机和滚珠延迟闭锁设计。采用枪管后座或导气式原理的自动武器，就没有射速超过1500发/分的。
可以这么说，在机炮中单管机炮不采用转膛方式，还能达到1500发/分以上射速的，就只有这款Gsh-30型机炮。在上世纪六十七年代，前苏联有不具备研发转膛炮的能力，所以，Gsh-30型就是采用的自由枪机式自动机的机炮，可以理解为大号的MG-43机枪。高射速自由枪机式自动武器，枪机的开锁、抽壳、闭锁都是靠发射药燃气和复进簧来完成的，高射速意味着整个自动武器火药燃气后坐力和复进簧复进力均十分巨大。只有力量大了，才能缩短循环时间，才能实现高射速。这就是为啥Gsh-30航炮没有通过设计膛口装置来降低膛口焰和后坐力，进而避免使用挡焰板。
图10 黑洞洞的Gsh-30航炮炮口，可见其炮口朴实无华，啥也没有。
图11 银光瓦亮的M791航炮炮口，多室冲击式炮口制退器，能极大的降低炮口焰和降低后坐力。
同时，对比上述几款航（机）炮，Gsh-30是身管最短的，仅50倍身管。同期的2A42型是80.5倍身管。但Gsh-30的初速和2A42相差无几。短身管高初速 只能通过加大膛压来实现。一般而言，20至35毫米机炮的膛压一般不会超过400MP。Gsh-30的膛压数据，我没有查见，估计不会低于450MP，有可能早在450至500MP之间。这也解释了为啥其寿命只有2A42的四分之一。前苏联早在上世纪70年代就计划全军统一小口径机炮，统一为30×165毫米弹药。但事实上，Gsh-30使用的并不是3UOF8高爆燃烧弹、3UOR6高爆曳光弹、3UBR8曳光穿甲弹等弹种，具体型号没有查见。但其弹药的发射药肯定和2A42常用炮弹不一样。也就是说，Gsh-30的弹药和2A42并不通用，至少非紧急情况下不能使用。本身前苏联的发射药炮口焰就大，Gsh-30的发射时炮口焰更是登峰造极。
图12我国歼-11航炮发射，可见其明亮的炮口焰和飞出老远的炮弹壳，一般航炮炮弹壳都是垂直下落，很少有这么猛的抛壳。也从侧面反应了，Gsh-30航炮自动机能量之大。
图13 这是米格-29装备的Gsh-30航炮发射瞬间，可见其巨大的炮口焰
俗语说，没有对比就没有伤害。可以看看欧美同期的航炮射击。
图14 这是F-22装备的M61“火神”20×102毫米航炮射击，几乎看不见炮口焰。
图15 这是鹰狮战机装备的毛瑟BK-27型27×145毫米机炮射击，口径差不多，弹炮口焰差很多。这还是内能源转膛炮，需要发射药能量参与火炮射击循环，不然炮口焰还可以更低。
Gsh-30型航炮为了满足前苏联三军统一小口径机炮要求，必须使用30毫米级别航炮，必须要求航炮射速超过1500发/分，必须体积小，重量轻。同时前苏联当时又不具备研发高射速转膛炮的能力，使用外源转管炮体积又太大。综上所述，只能采用自由自动机短后座原理的30毫米自动炮，在缩小体积的同时又采用高膛压发射药，达到设计初速，满足精度要求。但弊端就是炙热而明亮的炮口焰，使用挡焰板是必须的。
比较有意思的是，装备Gsh-30航炮的米格-29和苏-27中，米格-29的挡焰板最小。
图16 可见米格-29的挡焰板体积很小，基本和F-16差不多。
早期苏-27S和苏-27P型，挡焰板也算大。
图17我军苏-27SK，可见其挡焰板体积比歼-16小上许多。
早期苏-30MKK，挡焰板也比歼-16小。
图18 苏-30MKK挡焰板大小
至于苏-30MKI、苏30MS、苏-27UB/UBK以及歼-16都是面积巨大的挡焰板。
图19苏-30MKI挡焰板特写
炮口焰其实对飞行员的影响很小。飞行员坐在座舱内，一般不会摸着座舱壁。而且航炮开火的瞬间，不可能把空气迅速加热，但和航炮直接接触的机体以及其内的设备，特别是电子设备受炮口焰更大。苏-30MKI、苏-30MS以及歼-16，在挡焰板的位置的机体内有估计有着大量的电子设备，没有挡焰板，估计难以承受航炮开火瞬间的高温和冲击波。
对于一款没有隐身需要的三代机，Gsh-30是一款好炮，除了寿命短一点，其他的都是优点。但是歼-16可不是什么三代机，那是标准的四代机，机体是涂有雷达隐身涂料的。但挡焰板是不能涂隐身涂料，对歼-16影响较大。苏-35采用隐身涂料后，雷达散射截面积由原来的10至15㎡下降到1.5㎡左右，歼-16估计和其差不多。如果没有这块挡焰板，估计雷达散射截面积下降到0.5㎡。根据雷达公式，雷达散射截面积和雷达探测距离四分之一次方成正比。如果F-22的AN/APG-77机载雷达对苏-27最大探测距离为360km，那么对苏-35为202km，对于0.5㎡的就只有153km。这就是这块挡焰板所带来的巨大弊端。
图20 正面看歼-16的挡焰板面积巨大，此区域不能涂隐身涂料。
说到这回归主题，歼-16这块挡焰板真的是必须的嘛吗。显然不是，这都是思维惯性带来的弊端。难道我们的电子设备真的那么脆弱吗。看看F-18E/F“超级大黄蜂”战机，人家的M61航炮直接架在雷达上打。
图21 “超级大黄蜂”的M61航炮正面，虽说也有挡焰板，但体积很小。
退一步讲，Gsh-30的缺点难以克服，那能不能换炮。歼-10装备的23-2型双管23×152毫米航炮，性能也不错，射速超过2200发/分，重量约38kg，最关键是不需要挡焰板。
图22 歼-10C装备的23-2型航炮炮口特写
而且我国在发射药含能材料也是世界顶级，全等发射药和等温度梯度发射药都研发出来。改进30×165毫米弹药系列发射药，降低炮口焰强度的同时，保证自动机正常工作，也不是啥难事。F-22装备的M61“火神”航炮虽说只是发射的20×102毫米弹药，但射速高达6000发/分，也就是单位时间发射弹药数量是Gsh-30的3至4倍，只要改进的发射药能和美国20毫米弹药发射药相当，那么挡焰板就不是必须的。
实事求是的讲，航炮在现代战争作用越来越低，而且是战机整个系统中，技术难度最低的分系统。对着缺陷无动于衷，主要原因还是还是沈霍伊不作为。
就上面两个改进方法，第一种改进方案，需要重新配平战机中心，改进机体框架机构，需要改进的地方有些多，这少对于沈霍伊如此。
第二种改进方案也是不妥，因为不论是全等发射药还是等温度梯度发射药都是兵器集团所属部门研发的，需要通过航空工业集团去协调，而且还需要分去一部分经费。换我我也不乐意，反正不是啥关键系统，凑合用吧。
苏-27的引进是我国一项国家级的重大战略工程。沈霍伊虽然通过引进项目，提升了自身的科研水平，但提升实属有限。就那歼-16来说，机体结构件性能的提升，靠的是基础材料如铝钛合金，高性能航空用碳纤维复合材料的研发制备。工艺的提升靠的是先进数控加工设备。歼-16强大的雷达航电系统，靠得是中航工业雷电院。涡扇-10是606所，算是半个沈霍伊。沈霍伊在歼-16上真正攻克的技术难关就是歼-16的电传操控系统的数字化。
但你要知道，苏-27本身就是模拟电传操控系统，说白了就是把飞控计算机由模拟机改成数字计算机就行。就是这么个活，沈霍伊也是分两步走，先是在歼-11S型上实现了纵轴数字化（难度相对较小），然后在歼-16上才实现纵轴、横轴和偏航轴的数字化。歼-16上唯一的缺陷挡焰板，让沈霍伊完完整整的从苏-27家族遗传下来。让我军强大的战机，还挂着补丁，这不能不说是个令人愤慨的遗憾。
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福遥写书丶福遥野外
穆尔西亚大学，你们找对机构了吗？
24fall集合啦！！！新生群开放！
发表于 2023-6-30 00:43:40
