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歼20为何能用落后航发飞出优异机动性 全靠这项设计
www.wforum.com | 2018-01-18 18:18:11  世界军事网 | 0条评论 | 查看/发表评论

  歼10战斗机自从2004年批量生产之后,基本满足了中国空军高速拦截毛熊图26和图160以及美国B1B的要求,也满足了格斗时压制对岸F16战斗机的军令状,从这个角度来说,一辈子以身许国的宋文骢宋老赢了,成都厂所赢了,中国军工赢了!在国产最先进二代机歼8还磕磕绊绊不停停机排故焦头烂额的90年代到2004年这10多年间,中国设计师终于成功从到处是坑,极其不成功的二代机,迅速飞跃到三代机成功。

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  说实在话,歼82和歼10几乎同时设计同时成熟,都走过了极其艰难的历程

  当然,歼10战斗机也并非完美,除了机动性好,操纵性一流外,飞机的由于雷达落后尺寸巨大造成的机头过粗,过渡追求亚音速盘旋能力而选择机翼面积过大,导致了飞机高速加速性能比较差,加上飞机内油比较少,实际上也不太合适做超音速拦截,为了2倍音速飞行而选取的方口外压进气口,和硕大无比的垂尾,现在看来都有点欠妥。

  事后复盘,按照能量机动的设计原则,假如飞机机头稍微小一点,机翼面积小一点的话,鸭翼面积也小一点,不是那么过渡追求增升的话,飞机的加速性会有一个不小幅度的改善,假如最大速度降低到1.8倍音速的话,全机重量估计可以减小300公斤以上,飞机性能会进一步提高,当然这些是歼10批量后复盘几十个方案之一,总体来看都反对极端的设计,追求某些指标突出,大部分指标均衡,差的不能过度差,俗话说的短板不能太短。

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  歼10战斗机的第一印象就是肥,一头很肥的小鸭子

  当然,短短的4年之后,成都所又一次以技术创新,指标优越赶超世界一流水平的设计,获得了中国空军隐身战斗机的大单,继续了三代机15分钟虎口拔牙的惊天大逆转的格局,在隐身性能,机动性能,购置费用,使用费用,飞机寿命等等50多个关键性指标,成都的方案大部分超越,少部分持平,这就是歼20战斗机,而老大所的方案正好相反,最终毫无悬念跪在坚持,坚持走三代机老高机动的老路上。

  歼10战斗机比较明显的缺点就是飞机比较胖,机翼比较大,加速性能有点差,但是大迎角性能比较好,飞机掉头指向能力超强,到了歼20究竟有哪些改变呢?

  先从尺寸来说,歼20也是一个大胖子,机头机身都很肥,而且飞机非常长,全长20米,但是但是但是,飞机的加速性比较好,不管国内的歼10还是歼11,都赶不上,原因在那里,飞机横截面很粗不假需要装大型口径1米多的大型有源相控阵雷达,内装2000个发射接收单元,麻烦的是,由于发动机比较长,而且国产导弹导引头粗,发动机技术落后,造成直径和长度比美国大很多,导弹长又粗,弹仓只能跟上,造成歼20战斗机硕大的弹仓只能装载4个国产远程空对空导弹,而美国F22战斗机由于导弹短小,可以装6个差距巨大!

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  歼20战斗机机身很粗,弹仓很大实际上因为导弹过于粗大,就能塞4个不如F22

  当然,万事都有利有弊,发动机长,弹仓长又神造成了机身比较长,长细比比较大,这就得到一个惊喜:超音速的时候阻力比较小,歼20飞机的超音速飞行阻力比较小,按照俄罗斯最最古老的苏27发动机AL-31F推力曲线计算,基本也可以保证歼20超音速巡航,这也是欧洲台风战斗机的设计思路,机头截面积虽然比阵风大了一半多,但是由于机身拉长了,实际的超音速阻力也减小了不少。

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  歼20采用了倾斜的两侧进气,大迎角性能比最早歼9的垂直进气道效果好很多

  另外一个,就是进气道的问题,歼20的进气道从歼10的腹部进气恢复到歼9战斗机的两侧进气,当然不是简单的复古,而是采用了美国洛马公司开发的BUMP蚌式超音速无隔道进气道,这个进气道向内有20度左右的倾斜,依靠机头侧壁的加压,使得飞机的大迎角性能也比较好,类似设计的F35战斗机,也可以飞到50-60度迎角而不停车失控。

  另外一个就是歼20最具特色的鸭式布局设计,歼20和歼10在鸭式布局是大体相同但是细节不同,做了更多的优化,歼10的鸭式设计,鸭翼和主机翼靠的比较近,而且鸭翼在主机翼上方,相对面积比例非常大,这个造成了巨大的增升效果,也带来了巨大的阻力,歼10战斗机和歼8战斗机设计都有点类似,都是抓住一个点全力攻关,放弃了其余,歼10战斗机攻克了跨音速格斗快速掉头的难关,而牺牲了加速性能,而歼8战斗机就追求高空高速,彻底放弃了机动性。

  歼10的鸭翼尺寸比较大而且靠机翼比较近,增升效果超好,但是也带来了阻力比较大的缺点

  歼20的总师在设计歼20的时候吸取了歼10的教训,刻意在一定程度上降低了鸭翼的增升作用,鸭翼和机翼放的比较开而且基本在,同一平面内,中间用边条过渡,这种设计在高速设计的时候阻力比较小,比较适合巡航,这个布局还有一个巨大的优势就是,不管鸭翼如何上下翻飞抬头低头,飞机的总升力都可以保持不变,在鸭翼上翻的时候,鸭翼带来的升力增大,给机翼带来的下洗增加,降低了一定的机翼升力,在鸭翼下翻,甚至到负角度的时候,鸭翼上洗主机翼的气流可以使得主机翼的实际有效迎角大幅度升高,最终鸭翼机翼的总升力基本保持不变,这就是歼20战斗机在发动机垃圾到极点,内油多,弹仓大还保持了良好的机动性操纵性的秘密之一。

  歼20战斗机鸭翼边条和主机翼的设计很巧妙,阻力小,在超音速和机动时候很占便宜

  而美国F22战斗机,采用了常规布局,要做高机动拉高机头,增加机翼迎角,尾翼低头运动后基本都要产生负升力,迎角越大,尾翼产生的负升力越大,最终整机的总升力带来了巨大的负面影响,这也是美国发动机牛逼顶天,不在乎,我国的歼20由于发动机极其落后,采用先进的气动设计来弥补,现在看来,不负众望。

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