殲20·TVC·過失速機動

        近日有網友發了氣動中心與611所關於過失速機動的論文截圖。

        從文字描述中可以了解幾個信息：

        1.國內已有多個單位進行了過失速相關的基礎研究，上面列出來的就有氣動中心，611，還有飛行試驗研究院。

           2.所謂「先進戰鬥機構型縮比模型」應該就是殲20，從時間上看也不晚，15年就啟動了。而15年1月28日，比之之前原型機大改過的2015號原型機首次露面。之後各原型機直到生產型，氣動外形未再進行大的調整。以2015號為基礎進行過失速研究，邏輯上沒問題，時間線也搭得上。

        而飛行試驗研究院的「戰鬥機構型縮比模型」應該是殲10B，18年開始飛行試驗，年底珠海航展殲10BTVC就上場了，進展挺快。

        3.其中尤其值得關注的是文中提到各種試驗手段的建立。這才是真正航空強國的基礎。就像NASA還有蘇聯時代的中央空氣流體動力研究院的那一系列亮瞎人眼的研究成果一樣。

        

        這篇論文背後的信息對於殲20來說，顯然是重大利好。

        1.說明殲20的基本氣動設計具備了過失速飛行的能力。

    飛機要具備過失速機動能力並不容易，並不是裝上了推力矢量噴管就可以無所顧忌地進入超大迎角領域飛行的。它必須具備以下特徵：
    1）某個大迎角區間內儘可能小的橫/航向不穩定趨勢。
       約在迎角30°～60°範圍內，由於飛機機頭渦不對稱分離，導致飛機存在橫/航向不穩定趨勢。當這種趨勢明顯而進一步發展時，飛機可能很快進入尾旋。這一趨勢是客觀存在的，任何飛機都有，只能通過良好的氣動設計減小之。雖然良好的飛控系統結合推力矢量可能可以抑制這一趨勢，但為了保證其它軸向的控制能力，這一不穩定趨勢仍然是越小越好。

    2）允許的迎角範圍內良好的三軸控制能力。
    其一，由於前述不穩定趨勢的客觀存在，飛控系統必須有能力抑制這一趨勢；其二，當飛機達到臨界迎角時，機翼升力係數也達到最大值，必須考慮這個常規條件下不會出現的俯仰力矩的配平問題；其三，要保證超大迎角範圍內機頭的精確指向能力，這一點至關重要；其四，過失速性能本身只是基礎，過失速機動的戰術意義實際上是通過飛機敏捷性體現出來（特別是飛機的俯仰率），良好的控制能力不可或缺。
    3）良好的發動機。
    無需贅言，如果發動機不能適應過失速條件下惡劣的工作環境，那麼這種飛機根本不可能進入過失速飛行。

        2.技術可能已臻成熟

        從15年到現在，6年時間，應該發展得比較成熟了。事實上該論文的發表本身就是一個結論。從截圖來看，演示的是基本的過失速迎角機動，這些動作能完成，其它更複雜的動作也不是問題——對於實機來說，考驗的就是發動機的工作穩定裕度和TVC等控制手段了。

        3.新殲20裝TVC的可能性

        隨著新殲20的照片越來越多，該機換新發基本上是確鑿無疑了。從邏輯上說，新發和機體的匹配肯定要經過一段磨合期，成熟後才能考慮其它改進。所以指望近期內看到TVC版殲20服役估計是不可能了。

        從殲10B TVC驗證機來看，我們走的是作動環式偏轉的路子，在外觀上和毛熊蘇37/57的萬向節頭式矢量噴管完全不同，即使今後真的裝機了也很難分辨。只能指望珠海航展的表演動作來分析了。      

        4.過失速的戰術優勢

        事實上我個人對過失速帶給殲20的戰術優勢不太感冒。因為對於這種「節點打擊飛機」來說，包線最左端的優勢對於原本設計的戰術用途並無太多用處。具體請見《明日鷹翔——現代空戰條件下的能量機動理論》。

        但是，個人對TVC的引入而可能帶來的亞音速機動性的改進抱有很大期望。對於殲20的機動性，官方的口徑（各類採訪）都是「超音速稱王，亞音速持平」，而且民間一般對此歸咎於發動機推力不足。但發動機推力影響的是持續機動性，對一種極端追求高升力係數的飛機來說，瞬時機動性也不突出，這就很奇怪了。因此，個人一直懷疑，殲20為了突出超音速性能而在設計上採用了較大的靜不穩定裕度，為此在TVC引入之前不得不限制可用迎角，以避免配平問題，也由此限制了它升力特性的發揮。那麼，引入TVC之後呢？發動機推力加大之後呢？

        而對於超音速機動性來說，同樣值得期待。事實上TVC的優勢區本來就在包線左右兩端。TVC在包線右端的優勢主要體現在：更大的控制力矩，更小的配平阻力，對升力體機身來說發動機噴流偏轉帶來的引射效應也可能增強前述兩個優點。對於設計上本來就強調超音速性能的殲20來說，TVC的引入無疑將使之更上一層樓。

        未來可期。