為什麼飛行員會說,進入超音速就是殲20的天下?

2021-02-15 講武堂
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殲-20列裝標誌著中國空軍進入了五代機時代

飛行員證實殲20強大超音速性能

建軍90周年大閱兵,中國空軍殲-20戰鬥機震憾登場,表明中國空軍已經進入五代戰鬥機時代,這是中國空軍乃至人民解放軍作戰能力一個飛躍。

殲-20飛行員接受記者採訪明確指出殲-20超音速性能突出,「一進入超音速就是它的天下」,超音速性能突出正是五代戰鬥機一個突出特點。

從各國和地區空軍經驗來看,空戰之中需要儘可能保持足夠的高度和速度,也就是我們經常聽說的「能量」,這樣飛機才能有足夠空間和能量進行機動,佔據有利位置或者擺脫對方攻擊,但是對於四代戰鬥機來說,在保持高度和速度存在較大局限性,高空越高,對方雷達對我機探測距離也就越遠,容易暴露目標,對於戰鬥機來說,氣動布局也是一個問題,進入超音速之後,氣流需要減速之後才能進入發動機,而戰鬥機此前採用的多波系進氣道,這種進氣道重量較大,影響飛機性能,機載武器也限制飛機超音速性能,四代機戰鬥機需要外掛,外掛武器會產生阻力、振動,因此飛機在外掛武器的情況下很難進入超音速,並且速度越快,投放武器也越困難。

四代戰鬥機需要開加力才能進入超音速,但是這個狀態油耗極大

外掛武器對於戰鬥機超音速性能也是一個限制,還影響飛機隱身性能

發動機也是一個問題,四代機配備的渦扇發動機推力不足,需要加啟加力才能進入超音速,在這種狀態之下,飛機油耗較大,所以四代戰鬥機保持超音速飛行時間非常短,曾經有這樣一個例子當年美國空軍紅旗空戰演習,一架B-1B被F-16咬尾,結果B-1B立刻加速進入超音速飛行,F-16無法跟上,只好放棄攻擊。

五代戰鬥機針對四代機性能缺陷進行了進一步升級和提高,尤其是重視超音速條例上飛行性能,這樣在整個飛行包線範圍之內,五代機優勢區域急劇擴大,眾所周知,五代戰鬥機機最大一個特點就是隱身性能,有效降低了對方雷達探測性能,即使戰鬥機在高空活動,也不容易被對方發現,四代機進入戰場一般採取低空隱蔽進入,然後爬高的戰術,這樣五代機保持在高空,相當於提前佔據有利位置,從而空戰之中佔據先機,擁有高度優勢之後,然後就是速度優勢,五代機針對超音速性能進行了有針對性改進和提高,超音速條件下波阻是飛機阻力主要來源,所以五代機多採用小展弦比機翼來降低波阻,不過小展弦比機翼誘導阻力較大,而誘導阻力在亞音速條件下是飛機阻力主要來源,因此不利於飛機高亞音速條件下的機動性能和航程,所以五代機採用了邊條翼、鴨翼等手段利用機體渦流增加飛機亞音速條件升力,提高升阻比,增強飛機航程和機動性能,此前曾經有消息說殲-20航程大約在6000公裡左右,從飛機氣動布局來看似乎這個數據可能性應該很小,因為航程性能並不是五代機的長處。

四代機一般採用小展比機機翼來降低波阻,圖為殲-20採用切尖三角翼

F-22採用菱形機翼

T-50也是這種機翼

另外五代機在進氣道等方面也進行了改進和提高,例如F-22採用了斜切二遠進氣道,F-35和殲-20都採用了DSI進氣道,這些進氣道提高了超音速條件下的性能,並且結構更加簡單,隱身性能也更好,在機載武器方面,五代機普遍採用了機身彈艙,它將機載武器掛載在機體之中,這樣就降低了飛機飛行阻力,也降低了飛機RCS,機身彈艙是五代機結構最明顯的標誌,四代機如何改進都達不到五代機的標準,機身彈艙就是主要原因,不過機身彈艙佔據了機身空間,相應了就減少機身油箱容量,它也是影響五代機航程性能一個主要因素,前面筆者說殲-20航程性能可能不會太突出,除了氣動布局,也有這方面的因素,另外在超音速條件下,機身彈艙開啟、投放武器都非常困難,俄羅斯T-50戰鬥機至今似乎還沒有進行過空中彈艙開啟,也沒有進行過超音速條件下武器投放,可能就有這方面的原因。

殲-20空中開彈艙進行模擬武器發射試驗

這個科目是五代機試飛必備一個項目

T-50雖然設計有彈艙,但是一直沒有進行相應的測試,外界對它的性能持保留態度

從這裡我們可以看出,殲-20這樣的五代機可以憑藉自己優良隱身、超音速性能保持在戰區高空活動,在己方空情指揮引導體系配合下,能夠佔據有利位置,掃蕩戰區對方空中目標,保持戰區制空權,所以我們看到中美兩國空戰演習,五代機幾乎碾壓四代機就是這個原因,不過殲-20現在發動機還是三代改進型渦扇發動機,推力不足,在一定程度限制殲-20超音速性能發揮,未來換裝渦扇15之後,殲-20超音速性能將會更加強大。

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