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Gian Vito

Shenyang J-31 - Discussione Ufficiale

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Questo l'avevi già scritto anche nella discussione sul Su-27 e il link a wiki qui si perde il contesto che l'ha prodotto.

Comunque, siccome nella stessa discussione avevi anche scritto che:

 

Le foto sono sfocate e non si vede se le ali sono piegabili, nel video del prototipo mostrato a Zhuhai Air Show si vedono coda e muso ma non le ali. Coincidenza? Il tempo lo dirà.

E' il caso di rispondere qui visto che le foto sono sopra e lo spunto di discussione merita di essere sviluppato.

Le foto effettivamente non sono di qualità eccelsa e le giunzioni si possono perdere (magari meno se guardiamo quelle fra superfici mobili e cellula), ma sembrerebbe proprio che il velivolo presenta dei flaperoni monolitici e non alettoni+ipersostentatori. Non vi è poi evidenza di rigonfiamenti associabili a cerniere di ripiegamento e ad attuatori idraulici degli alettoni.

Gli alettoni separati dovrebbero esserci per garantire il ripiegamento dell'ala e soprattutto la massima controllabilità alle basse velocità di decollo-appontaggio, quindi direi che le ali probabilmente non sono ripiegabili e che il prototipo non sia quello da destinarsi a portaerei, ma di una versione terrestre.

Oltre a ciò, anche se più difficile da valutare, la superficie alare sembra analoga alla precedente e in questo caso non sarebbe molto generosa e quindi poco adeguata ad un velivolo imbarcato.

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Sarà una bella sfida mettere un caccia di 5th gen con cui sono alle prime armi su delle portaerei che stanno costruendo loro e cui sono alle prime armi. 

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Beh, visto che hai riproposto il post della discussione doppione cancellata oggi dai moderatori, mi par giusto riproporre il mio commento su un palese errore presente nell'articolo...

Quote

The FC-31 has broadly similar specifications to the F-35 Lightning II. It has a maximum take-off weight of 25 tonnes, a combat range of 1,200km (746 miles) and a top speed of Mach 1.8, or 2,205km/h (1,370mph). By comparison, the F-35 has a maximum take-off weight of 27 to 32 tonnes, a range of up to 2,200km (1,367 miles), and a top speed of Mach 1.6.

Frase diversa nella forma (?!), ma comunque sbagliata nei contenuti come quella di ieri.

Quote

The FC-31 has a maximum take-off weight of 25 tonnes, a combat range of 1,200km (746 miles) and a top speed of Mach 1.8, or 2,205km/h (1,370mph). On the other hand, F-35 Lightning II has a maximum take-off weight of 27 to 32 tonnes, a range of up to 2,200km (1,367 miles), and a top speed of Mach 1.6.

Scrivono che il J-31 ha una velocità massima di mach 1.8, ma la conversione in km/h è da dilettanti…

In effetti hanno usato come velocità del suono il valore 1225 km/h, casualmente quella in atmosfera standard a quota 0 e alla temperatura di 15 gradi.

In teoria però dovrebbero saperlo anche le panchine al parco che i velivoli non raggiungono la loro velocità massima a quota 0 e che lo fanno ad altissima quota (indicativamente una decina di chilometrì più su...) dove è minore la densità dell’aria e minore la resistenza aerodinamica, ma anche dove la velocità del suono è più bassa di circa il 10%… e di poco superiore ai 1000km/h… In sostanza il J-31 ha una velocità massima che è più vicina ai 1900 Km/h che non ai 2200... Poi che ci arrivi effettivamente anche a 1900 è un'altra questione ancora...

Per la cronaca anche wikipedia italiana sbaglia, convertendo mach 1.6 dell'F-35 in 1975 km/h, che però implicherebbero una velocità del suono che si ha solo a quota 0 a 20°C e non certo ad alta quota. A quota zero l'F-35 fila a "soli" 1300 km/h (a malapena supersonico) come indicato dalla Wiki inglese e il J-31 non farà molto meglio.

Persino il Tornado, bisonico ad alta quota (quando le rampe nelle prese d'aria erano ancora mobili...), ma progettato espressamente per il volo pancia a terra, si è accontentato (si fa per dire) di 1480Km/h (mach 1.2) a 60 metri di quota.

Edited by Flaggy

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40 minuti fa, Flaggy ha scritto:

Scrivono che il J-31 ha una velocità massima di mach 1.8, ma la conversione in km/h è da dilettanti…

In effetti hanno usato come velocità del suono il valore 1225 km/h, casualmente quella in atmosfera standard a quota 0 e alla temperatura di 15 gradi.

pretendi troppo, in fondo è solo una giornalista, anche se cinese, di un sito non tecnico, non si può pretendere che abbia nozioni di aerodinamica, trovo più grave gli errori di wikipedia.

comunque, considerato il peso minore e la spinta maggiore ci può stare che sia un pelo più veloce.

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Diciamo che dagli articoli che si propongono in un forum tecnico ci si aspetta valore aggiunto e correttezza...

Come ti avevo detto ieri, l’articolo, oltre essere scritto un po’ coi piedi per il motivo sottolineato, ”si accorge” quasi 4 anni dopo che il velivolo è cambiato da un prototipo all’altro…Ecco, già meglio per l'osservazione sulla presenza possibile del radar a seguito della rimozione delle sonde sul muso.

Quanto alla differenza di spinta fra F-35 e J-31, c’entra relativamente in questo caso con le differenti prestazioni velocistiche, anche perché non è poi necessariamente vero che la spinta sia maggiore sul velivolo cinese.

Sembra che il WS13 nella versione installata ora sia attorno ai 90KN di spinta e quindi 9174 kgf per un totale di  18348 kgf.  

Per quanto si tratti sempre di valori al banco dinamometrico, che non ci dicono le reali prestazioni alla quota cui si raggiunge la velocità massima, F135 invece è accreditato appartenere alla classe di spinta di 43000lb.  Se fai una rapida conversione vedrai che corrispondono a poco più di 19500 kgf che è oltre una tonnellata superiore al valore (per la verità altrettanto nominale e da prendere con le molle) attribuito a due WS13, cui si associano oltre 22000 libbre di spinta solo sulla versione definitiva WS13E (al momento sembra non ancora messa a punto e installata).

Da segnalare però che anche per il velivolo americano è previsto un upgrade della spinta (6-10%) a fronte di una riduzione dei consumi (5-6%) negli step evolutivi prossimi che contemplano la growth option 2 dell’F135 e che dovrebbe mantenere il margine a vantaggio del velivolo americano.

A penalizzare l'F-35 nella velocità di punta è più che altro l’aspetto tozzo derivante dalla grande capacità di combustibile richiesta dalle missioni aria-suolo, cui il velivolo pone maggiore attenzione e che troverebbero riscontro nella ben maggiore autonomia indicata.

Edited by Flaggy

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1 ora fa, Flaggy ha scritto:

Sembra che il WS13 nella versione installata ora sia attorno ai 90KN di spinta e quindi 9174 kgf per un totale di  18348 kgf.  

forse anche meno di quello che riporta wikipedia.

According to a report, in 2012 China developed FWS-13 on the basis of Russian RD-93 to increase its thrust with augmentation to about 8,500 kg. The engine was successfully tested on a J-31, but the thrust is still not enough.

On April 22, 2016, Liyang’s holding company announced that it is investing 961 million yuan (US$171 million) in Liyang to build a production line of third-generation medium thrust aircraft engines including WS-13E with reduced weight and increased augmented thrust.

It says that the WS-13E weight will be reduced from 1,135 kg to 1,050 kg but its maximum augmented thrust will be increased from about 8,700 kg to more than 9,000 kg to raise its thrust-to-weight ratio to 8.8.

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I 90 KN li avevo presi da un articolo precedentemente linkato e confermati da quest'ultimo.

Il problema dei motori cinesi comunque è nell'affidabilità. Dopo aver attinto ampiamente all'esperienza russa anche per reverse engineering, la spinta è relativamente facile aumentarla, ma questo non va fatto a scapito della durata dei componenti più sollecitati (e qui i motori russi facevano un po' a cazzotti con lo stato dell'arte delle tecnologie dell'est), che poi al momento è la ragione per cui la spinta del WS13 è presumibilmente ancora inferiore a quella cui si punta per la versine E ed è anche la ragione per cui il J-20 non monta i WS15 definitivi che, come ipotizzato in uno degli articoli precedenti, adottano soluzioni simili.

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Negli ultimi anni la tecnologia dei sensori IR e radar ha indubbiamente fatto passi avanti sensibili e comunque sembra maggiori di quelli della tecnologia stealth. Per ora…

I metamateriali rappresentano quindi la nuova frontiera della stealthness, sebbene siano stati teorizzati addirittura a fine anni quaranta e negli USA il termine metamateriale sia stato coniato nell’ormai lontano 1999. Da allora gli studi sono proseguiti realizzando materiali che abbattevano la traccia radar, infrarossa e addirittura visibile e sonora, facendo in un certo senso piegare e scorrere le onde incidenti aggirando anche l'ostacolo senza ridirigerle verso il sensore ostile. E’ un argomento molto delicato, complesso e … segreto, oggetto di un articolo su RID di maggio 2020.

RID in questo articolo è tra l’altro è molto scettica su risultati ottenuti in Cina e in particolare sull’affermazione di aver messo a punto un materiale che ridurrebbe addirittura di 1000 volte la RCS in un range tra 0.3 e 40GHz (magari è più probabile ci si riferisca al modello matematico di un teorico materiale di là da venire...).

D’altra parte la Cina, nonostante gli enormi e indiscutibili passi avanti multisettoriali (spesso conditi da spionaggio informatico…), non è nuova a sparate tecnologiche dubbie.

Allo stato attuale il J-20 avrebbe anche palesato alcuni problemini nelle zone laterali e posteriori, che ne compromettono il risultato di bassa osservabilità ricercato. Sarei curioso di sapere se la soluzione sono i metamateriali…

La delicatezza dell’argomento rende comunque da prendere con le molle un vago articolo in cinese e relativa grossolana traduzione automatica (dubito qui molti capiscano il cinese…).

In particolare per l'FC-31 (o J-31 che dir si voglia) da un lato l’articolo parla di un 10% di peso strutturale rappresentato da metamateriali e cita un utilizzo in zone delicate come radome e bordi delle superfici aerodinamiche. Fin qui tutto bene, ma poi l’articolo si avventura a calcolare questo 10% come 420Kg delle 14 tonnellate del peso complessivo della variante imbarcata dell’J-31 (un 30% di quelle 14 tonnellate è rappresentato dalla struttura) e afferma che con 420kg si potrebbe realizzare quasi tutto l'esterno della “fusoliera”. Ok, ma  visto che si parlava anche di bordi d’attacco, l'ala e gli impennaggi che fine hanno fatto?

Se la traduzione fosse corretta e fosse solo la fusoliera e non anche l’ala e gli impennaggi, sarebbe comunque pochino.

Il 30% di 14 tonnellate sono oltre 4 tonnellate. Bene una gran parte di quelle 4 tonnellate in realtà sono proprio nei pannelli del rivestimento che sarà anche sottile, ma sopporta carichi elevatissimi e globalmente rappresenta la maggior parte del peso strutturale di un velivolo, in particolare dell’ala e degli impennaggi, che non credo possano essere esclusi dai 420kg, proprio perché potenziale fonte di grande riflessione radar. In soldoni con 420Kg non ci fai "quasi tutti" i pannelli: è impossibile.

Diciamo però che in occidente più che di metamateriali strutturali si parla invece di rivestimenti in metamateriali (con spessori anche nanometrici) applicabili a qualunque mezzo (navale, terrestre o aereo), con conseguente peso equiparabile più a quello di una mano di vernice che non a quello strutturale.

Una nota sull’F-35 visto che viene citato nell’articolo: sappiamo da tempo che, come in ogni stealth, la sua bassa traccia radar sia legata almeno per il 70% alla forma (in senso lato) e il resto ai materiali. In gran parte (in questo caso si) ci si riferisce proprio ai materiali dei pannelli esterni, che come tali non creano particolari problemi di durata o peso visto che parliamo di compositi in fibra di carbonio con opportune “aggiunte” che gli conferiscono capacità radar assorbenti. Quello che ha dato problemi di locali delaminazioni e di qualche attenzione manutentiva di troppo era solo il rivestimento e la verniciatura dei suddetti pannelli (che attualmente contribuisce alla stealthness per qualche punto percentuale): uso il passato perché i problemi sembrano ormai superati con la nuova verniciatura, in particolare quella attuale più uniforme e meno “arlecchinesca”.

Questo stesso rivestimento è proprio quello in futuro più o meno prossimo destinato ad essere sostituito da pellicole di metamateriali, non solo su aerei come l’F-35, ma anche su velivoli di precedente e futura generazione. Su questi ultimi comunque la forma pare che a prescindere sarà ancora stealth (sul B-21 si direbbe così...), perché i metamateriali non paiono in grado di tappare tutti i buchi...per ora.

Vedremo come andranno realmente le cose in un futuro, che allo stato attuale non sembra nemmeno molto lontano...

Edited by Flaggy

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Appunto per quello dicevo di prendere con le molle un aricolo in cinese di dubbia provenienza e traduzione...

Qui David Axe, se non altro voce nota nel panorama aerospaziale, ci parla delle stesse pellicole dell’articolo di RID, ma anche dello stesso scetticismo che aleggia intorno alle affermazioni cinesi sulle RCS abbattute di svariati ordini di grandezza...

In Italia non mi risulta siano stati pubblicizzati studi del genere. In passato si è parlato invece delle capacità e dell’esperienza di Leonardo con i compositi radarassorbenti.

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