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歼-20的开创性与未来升级

2023-04-28 12:07 作者:关东大侠燕双鹰  | 我要投稿

其实鸭翼加上边条翼的设计以前有过,最早的应该是英国的EAP验证机(台风前身,远距鸭翼加上小边条),最早投入实用的应该是阵风(近距耦合鸭翼加上小边条),但是像歼-20这种,远距鸭翼(也有说中距鸭翼的)加上尖拱边条(美国和俄罗斯测试中增升效果最好的边条,远胜于苏-27那种窄边条)的设计,真的是把鸭翼+边条翼的升力体布局玩到了最高境界,某种程度上也相当于开创了一个流派。波音的海军版本NGAD六代机示意图就是远距鸭翼加上边条翼的V尾飞翼设计,土耳其的红苹果无人机更是全盘借鉴歼-20气动布局。 歼-20未来肯定换装涡扇15发动机以及对应的矢量喷管,可能是扁平二元矢量喷管,或者是是歼-10B TVC上验证的全向矢量技术(前几年珠海航展,歼-10B TVC验证机的全向矢量推力确实技惊四座,类似的全向矢量推力还有米格-29OVT和F-16MATV,但是这次珠海航展,全向矢量推力装置并没有怎么展出,反而是各种不同构型的二元矢量喷管比较集中展示。其实二元矢量喷管和全向矢量推力各有利弊。我倒是觉得歼-10B TVC验证的技术更适合升级现有四代机、四代半,还是二元矢量喷管更适合歼-20 视气动设计优化点,0.8马赫以上用二元矢量喷口可获得5-10%的有效推力优势;低速时用全向矢量喷口可获得2%的有效推力优势。 如果喷口寿命余量足够,不构成发动机整体寿命的短板,可以用二元矢量喷口,否则应使用全向矢量喷口。如果发动机重量余量足够,可以用二元矢量喷口,否则应使用全向矢量喷口,可以取得20-40千克的收益。 如果飞控性能不足以应对俯仰轴过敏,或追求操纵品质舒适性,应使用全向矢量喷口;如果追求俯仰敏捷性和大偏转角度,应使用二元矢量喷口。如果希望尽量减少超常规机动中的高度损失,应使用二元矢量喷口;如果追求大坡度转弯,应使用二元矢量喷口;如果追求0空速无坡度转弯,应使用带偏航操纵性的全向矢量喷口。如果希望机动速度范围的右边界大一些,应使用二元矢量喷口;如果希望左边界小一些,应使用全向矢量喷口。 考虑到歼-20对于机动性的极致要求、优秀的操控品质、对于超音速机动性的重视,以及国内基础工业的不断进步,涡扇15装备以后的推力富裕,以及歼-20后向隐身的需要,二元矢量喷管可能是更合适的选择)包括未来的航电升级、人工智能、有人机-无人机配合作战。歼-20后期改造甚至可以作为六代机技术的试验者,验证部分六代机技术,比如所谓的激光定向武器、太赫兹雷达、自适应循环发动机,以及更强的超视距空战能力和超机动能力(未来超视距空战也离不开超机动能力,不是说机动性就没有用了)等等,成为一款五代半战机(类似法德FCAS、英日意GCAP那种),毕竟歼-20作为一款五代重型战斗机升级潜力非常大,而且还在持续不断生产改进。 最近披露的图片里,歼-20比较突出的一个改进好像是驾驶舱后方隆起形成鼓包。之前是双座的歼-20S,后来单座型号也爆出类似改进图片。这种设计能够容纳更多油料,提供机身更多空间(满足未来改进需要),同时在不增加机身横截面积情况下配合进气口矢量优化能够提供10%左右的减阻效果(海四代的相关论文《隐身舰载战斗机气动力设计关键技术》里提到过这一点),至于后向视野的影响则通过EODAS提供360度视野就可以解决

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