自從殲-20戰機亮相以來,由於沒有配備目標發動機渦扇-15,外界普遍認為其沒有超機動能力和超音速巡航能力。直到殲-20B的出現,在配備了矢量推力渦扇10G發動機後獲得了超機動能力,補上了亞音速機動能力不足的短板,相關報導認為殲-20B已經變成了「完整的五代機」。「完整的五代機」自然要具備超音速巡航能力,但是大多數人並不相信這是真的。
近日,國家專利部門授予了航空工業成飛「升力體邊條鴨式布局」專利外觀設計金獎。航空報在報導時使用的一張配備揭開了真相,圖片所配的文字是「散步也是馬赫速度」。暗示殲-20已經具備的超音速巡航能力。
五代機具備的超音速巡航能力是F22開創的一種說法,指的是發動機在不開加力的情況下,能以超過1.4倍音速或更高速進行巡航飛行15分鐘以上。具備這項能力可以讓戰機更快速進入戰場,完成攻擊完能快速撤出,被認為是五代機最重要的一項標準。
要證明殲-20是不是有超音速巡航能力關鍵要看發動機在1.4馬赫巡航時的推力、飛機的阻力和戰機的重量,在不清楚具體參數的情況下只能進行大概的推測。殲-20擁有後發優勢,在配備渦扇-10G發動機時很可能已經具備了超音速巡航能力,真的變成了一款完整五代機,只不過超音速巡航能力還比不過F-22而已。
首先,殲-20能擁有超音速巡航能力的一大原因是比F-22輕。國內軍事雜誌發表的文章曾透露,殲-20的空重被控制在15噸級,而F-22的空重是19.7噸,蘇-27是17.5噸。殲-20在加工中使用了液態金屬電磁約束技術、金屬超塑成技術和金屬3D列印技術,遠比上世紀90年設計製造的F-22工藝要先進。殲-20比F-22長1.2米,反而要輕5噸,不但可以裝更多的內油,還更容易獲得超音速巡航飛行能力。
其次,殲-20的氣動設計比F-22更優秀。殲-20採用了「升力體邊條翼鴨式氣動布局」,是全球唯一的一款同時使用鴨翼布局和邊條翼布局的戰機,其最大升力係數是2.1,是現代戰鬥機氣動設計的最高水平。殲-20的垂尾是小面積全動V形垂尾+腹鰭設計,比F-22更小的垂尾面積可以大大降低飛行阻力,全動垂尾還能提升超音速機動能力。
憑藉這一優勢,殲-20的升阻比在1.4倍速時預計能達到5.56,同樣是現役戰中最高的。米格-31配備兩臺落後的D30-F6發動機能進行超音速巡航,裝兩臺AL-31的殲-20也能進入超音速巡航狀態。殲-20飛行員曾對殲-20的飛行性能做出過評價,認為亞音速機動性能「也不錯」,對超音速飛行性能的評價是「整個天空都是它的天下」,實際上暗示其具備了超音速巡航能力。
最後,渦扇-10發動機推力已經實現了逆襲。F-22能超音速巡航的主要原因是配備有F199發動機,其最大推力為156KN,不開加力推力為105KN,真正厲害的軍推。不過,殲-20B已經換上了渦扇-10G發動機,其最大推力已經從AL-31F的12.5噸增加到了15.5噸,其軍推也增加到了90KN以上。由於殲-20的氣動設計阻力更小、重量更輕,配備渦扇-10G發動機後擁有超音速巡航能力是可能現實的。
總之,殲-20很可能已經具備了超音速巡航能力,只不過超巡能力仍不太理想。F-22的超音速巡航時間是33分鐘,殲-20現在距離這個指標還有一定的差距,要等渦扇-15到位後才能實現超越。