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俄国战斗机寿命依然远不如美国?

作者:FLYING翎羽发布时间:2024-10-10

原文链接:https://www.zhihu.com/question/327669857/answer/3627887116

苏35寿命已经达到6000小时,基本上算是西方战机的常规水平了吧。

早期F15/F16都只有4000小时,80年代后开始按照损伤容限设计,其改进型寿命达到了8000小时。

其最新的F22/F35也采用了同样的设计思想,设计寿命周期也达到8000H。但是由于F35在进行疲劳寿命试验时发现了诸多问题,即使经过广泛的结构改进,其8000小时的设计寿命很可能也达不到。

尤其是F35B,由于试验机实验过程中出现的结构问题太多,有一些都无法修复,所以原来预定进行的3期试验只进行了两期就被迫中止了。原因是试验原型机机经过了太多的修改和维修,已经不能代表生产型飞机,需要重新进行试验。

注意,试验机在进行第2期耐久性试验之前,进行了详细的检查和修复,将之前发现的裂纹都修复了。
原定的3期寿命试验进行2期后,由于经过了太多改进和修复,被认为试验机已经不适合再用于进行试验。所以F35B的寿命是没有经过验证的。

正常之所以需要进行3期寿命试验,是因为要考虑飞机寿命的离散系数,并不是说某一架飞机达到设计寿命就说明飞机寿命复合设计要求了。就譬如F15A设计寿命是4000小时,采用安全寿命的设计思想,取分散系数为4,则实际寿命测试时间要达到16000等效飞行小时。到上世纪80年代,F15C采用了耐久性/损伤容限设计后,根据之前的16000小时试验结果,将分散系数改成了2,寿命就变成了8000小时.到了90年代,又根据新编制的载荷谱完成了18000小时的等效寿命试验,因此将寿命定为了9000小时。

由于欧美很早就有比较完善的单机寿命监控体系,对每一架飞机都会单独监控其服役期间的载荷谱,只要发现某架飞机飞行的载荷次数达到规定值,就会对该架飞机进行全面的检查和维修,因此取的分散系数较小。而苏俄飞机以前由于没有形成的单机寿命载荷监控,往往采取较为简单的日历法寿命,加上对疲劳裂纹等的检查手段落后,无法发现某些潜在的或者已经出现的细小裂纹,所以为了飞行安全,往往只要飞机的日历寿命或者起降次数达到规定值,就会认为飞机已经到寿。也因为如此,往往采用的分散系数较大以保证飞行安全。

所以,并不能因为苏俄飞机定寿寿命较短就认为苏联飞机结构寿命一定不如欧美飞机。乌克兰上世纪80年代服役的米格29和苏27(很多还是是最早期的没有进行过补强的苏27)至今仍在作战服役就是一个最好的证明。

我国引进的苏27SK经过一定的检查延寿后,其实际飞行寿命也普遍达到了4000小时以上。

至于为什么美制F16V和F15EX的使用寿命又进一步延长,分别宣称达到了12000小时和20000小时。一方面是因为F15/F16的结构已经经过充分的验证,那些部件容易出现裂纹那些地方比较耐用已经有非常完善的数据库,所以波音洛马在大改时针对这些飞机原有的结构缺陷和弱点进行了专门补强改进,尤其是近些年开始批产应用的金属激光冲击强化技术,可以将一些关键结构件的薄弱部位寿命大幅延长为原来的好几倍。

另一方面,由于裂纹修复技术的进步,在大修时对一些疲劳结构部件进行修复和延寿后,也可以使飞机结构寿命大大延长,尤其是对一些部件在预测的疲劳寿命达到50-55%时进行激光冲击强化,这时候延寿效果最好。目前美国在激光冲击强化技术应用方面处于领先地位,我国则紧随其后,在这方面的应用也取得了非常显著的进展。

目前俄罗斯在飞机延寿和激光冲击强化技术方面相对比较落后,尤其是激光冲击强化方面,落后中美较多。

由于美国F35B在耐久性寿命测试中结果不佳,所以激光冲击强化技术的应用对该项目来说尤为重要。

另外,我国新一代飞机机体寿命也达到了6000-10000小时。


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