中國殲20獨特氣動設計,升力係數超美國F-22,因假數據創造的奇蹟

2021-01-09 航空新視覺

在2011年,中國第一款五代隱形戰機殲-20完成首飛測試。這款由成飛設計局研發的五代隱形戰機採用了獨特的鴨翼+邊條翼+升力體+全動垂尾的氣動設計布局,這樣的設計方式在全球現役的五代隱形戰機中也是絕無僅有的。而在前不久,這項由我國航空動力學專家首創的飛機氣動設計獲得了中國專利設計金獎。但是非常讓人尷尬的是,印度空軍高層在接受媒體採訪時卻表示,殲-20並不算是一款真正五代隱形戰機,因為它的鴨翼設計是其他五代機所沒有的,這樣的氣動設計在飛行過程中將會破壞戰機的整體隱形性能,所以殲-20隱形戰鬥機只能算是一款假五代隱形戰鬥機。

為了給殲-20隱形戰機正名,央視媒體在電視節目中對其氣動布局設計進行了詳細的解讀和分析,稱殲-20隱形戰機是採用了「開創性設計」,並且擁有「強悍的機動性能」。鴨翼對於中國戰機來說並不陌生,早在上個世紀80年代設計的殲-9戰鬥機就考慮引入鴨翼布局的設計,而這個想法在殲-10戰機上得到了很好的驗證。而作為五代隱形戰機中唯一一個採用鴨翼設計的飛機,這也導致殲-20戰機擁有其他戰機都難以媲美的升力係數,可以說殲-20是目前全球升力係數最高的一款五代機。之所以會這樣設計,主要還是因為在發動機性能不足的情況下,讓戰鬥機依然可以保證較強的機動性能和以1.5馬赫的速度進行超音速巡航。

也難怪殲-20戰機的飛行員在接受採訪時透露,一旦進行超音速飛行狀態下,整體空中都將會是殲-20的天下。目前殲-20戰機安裝的WS-10B發動機,改進型的殲-20B隱形戰機安裝的是WS-10B發動機的推力矢量版,如果在兩年之後殲-20成功安裝國產WS-15發動機的話,那麼殲-20隱形戰機的整體機動性能又將會達到一個新的高度,超過美國的F-22A隱形戰機也不再是痴人說夢。加裝鴨翼可以提升飛機的升力係數,這一點美國和俄羅斯都比我們更清楚,但是在F-22A、F-35和蘇-57這三款隱形戰機上卻並沒有看到鴨翼的出現。主要原因一方面是因為美俄兩國均具備研發五代大推力渦扇發動機,可以滿足本國五代機的動力需求。

另一方面則是因為鴨式設計對於飛控系統的要求非常高,且在使用過程中容易進入失速狀態,非常考慮戰機的航電系統和控制系統,最關鍵的是鴨翼設計在戰鬥機進入近距離格鬥之後在使用過程中將會影響飛行員觀察目標的視線,這也對於飛行員的技術和心理素質要求非常嚴格。所以為了避免出現不必要的麻煩,美國航空工程師在設計戰鬥機氣動布局的時候,往往都是通過直接使用邊條翼來提高升力,而並不是增加鴨翼設計。值得一提的是,在殲-20開始研發的時候,就將美國的F-22A戰機作為研發目標,力圖在性能上接近然後超過後者。當時,美國媒體在對F-22A戰機進行分析報導的時候,故意誇大了F-22A戰機的升力係數。

這也導致我國工程師在研發的時候拿著一個假的數據進行參考和追趕,但是奇蹟往往都會出現在我們身邊,在完成全部研發計劃之後,殲-20戰機在測試過程中的升力系統竟然達到了2.1,比當初美媒公布的2.7還要大,但其實F-22A戰機的升力係數僅為1.7,還沒有超過2。其之所以具備強大的機動性能,最大的原因還是因為F-119推力矢量發動機的完美發揮。通過在戰機上同時使用鴨翼、邊條翼、全動垂尾和腹鰭設計保證了殲-20隱形戰機的橫向穩定性,機動性能和超音速巡航的能力。至於鴨翼會對隱身性能產生破壞性的影響其實有些言過其實。鴨翼布局在使用過程中是會增大雷達反射面積,但是在採用了隱形塗層和平行設計之後,對於整體隱形效果的影響微乎其微,在處理好尾部發動機噴管之後,殲-20戰機的整體隱身性能理論上是要領先美國F-22A,達到世界第一。

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  • 殲20剛傳將換裝渦扇15,美國人就向殲20學習,有意思的是網友評價
    而中國與美國則是這世界上僅有的兩個,能製造兩款五代戰機的國家。因此中國研製的戰機就格外引人注目,畢竟美國在上世紀末就已經成為第一個擁有五代戰機的國家。近日,美國媒體表示,F-35的生產商洛克希德馬丁公司正計劃向美國空軍推銷一款新式戰機,並表示,它將成為殲-20的勁敵。
  • 殲-20的綜合航電系統可改變戰場態勢 趕超F-35寶石臺和F-22寶石柱
    【本文閱讀需要3分鐘,請轉發傳播】殲-20電子系統現狀一覽殲-20是我國第四代戰鬥機,也是我國目前技術水平最頂尖的戰鬥機。該機採用的是鴨式氣動布局。從菱形機頭、差動鴨翼、可動邊條、DSI進氣道、全動垂尾和腹鰭的設計。從目前殲-20戰鬥機的圖片推測,殲-20戰鬥機的機頭直徑大約在一米以上。
  • 殲20戰機動力不足,速度卻比蘇57快了一大截,鴨翼發揮關鍵作用
    與同為第五代戰機的殲20相比,蘇57的動力明顯更強勁,殲20使用的AL31或者WS10發動機,最大推力在120-130千牛左右,但是殲20目前公布的最快飛行速度是52千米/分鐘,也就是3120千米/小時,比蘇57快了一大截。如果殲20換裝了推力更大的WS15發動機,速度還有進一步提升的空間。
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    殲20,作為世界上為數不多的五代戰機之一,是能夠和F-22相抗衡的男人,從殲20問世到如今的量產,殲20和F-22的比較就從未停止過,孰強孰弱每個人都有自己的見解。隨著F-22開始部署日本,那麼未來殲20會不會有機會和F-22一較高下呢?其實不管是F-22還是殲20,雙方都不會輕易碰出火花,即使是真的開打,那麼雙方也會在中國的防禦系統下開打。
  • 日本的零式戰機弄巧成拙,殲20卻完美解決
    在這種情況下殲20有一個可以借鑑的對象,那就是日本的零式戰機,不過殲20並未模仿日本人當年解決問題的方式,而是走了一條自己的道路。零式戰機在發動機功率不足的情況下,選擇對飛機進行大幅度減重,飛機框架極小並且還進行了打孔處理,機身上也沒有設計防彈鋼板與自封閉油箱,這樣一來零式戰機的重量僅有1.6噸,而野貓戰機則高達2.6噸。
  • 為什麼殲-20尾焰是藍色,而美國最先進的F-22是橘紅色?
    相信喜歡軍事的朋友們都會發現,從目前軍方公開的圖片來看,我國最先進的隱身戰機殲-20的尾焰呈現藍色,而大部分歐美戰機的尾焰以橘紅色居多,例如美國最先進的F-22。 而中國戰機發動機一直都是相對短板,以殲20為例,在試飛時是採用的俄羅斯的AL-31發動機,而恰恰俄式風格的發動機的加力燃燒室一般都安裝在靠近發動機噴口的位置處。
  • 北約把中國殲10叫做螢火蟲,那殲20呢?名字非常霸氣
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