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歼20的超音速巡航是什么情况?

问:歼20的超音速巡航是什么情况?

答:

歼-20战斗机的最大飞行速度是2.8马赫,巡航速度也能超过音速,其实实现超音速巡航并不是什么难事,虽然他真的对发动机的推力要求很高,但是这个要求我们已经达到了。另外需要强调的一点是,世界上最早可以实现超音速巡航的战机并不是美国的F-22A,甚至都不是四代半的战斗机,他就是俄罗斯的米格-31。

歼20的超音速巡航是什么情况?

图为高速飞行中的歼-20战斗机。

米格-31的发动机是D-30F-6发动机,该发动机的单发最大推力是15.1吨,和美国F-22A战斗机的F-119发动机推力差不多,F-119的推力是15.5吨。米格-31最大飞行速度是2.83马赫,是目前全球最大飞行速度最快的战机,他的巡航速度也在音速之上,当年就是作为高速的截击机设计的,在面对敌人的重型战略轰炸机时,需要有快速的迎头拦截能力。

歼20的超音速巡航是什么情况?

有人说了,歼-20的发动机WS-10B推力仅14吨,比米格-31的D-30F-6发动机推力要小1吨多,因此很难实现超音速巡航了。但是其实不然,我们还需要看到米格-31是有着超过46吨的最大起飞重量的,光是燃油就可以携带16吨,算是世界上目前现役最大的战斗机,他在滑行时的一张照片显示,他的个头甚至和大型客机是差不多的。

歼20的超音速巡航是什么情况?

如果这么沉重、这么大的铝合金飞机都能飞出超音速巡航,那么歼-20的发动机自然也能够推动最大起飞重量30多吨的歼-20实现超音速巡航。所以说,要实现超音速巡航,还需要看另外一个关键方面,那就是气动布局。歼-20的气动布局是适合超音速机动的设计,实际上对于发动机的功率有很大的节省。

歼20的超音速巡航是什么情况?

比如说,歼-20的鸭翼距离主翼较远,接近于远距离耦合鸭翼,这种鸭翼的配平效果非常明显。一般而言,战斗机因为最重的子系统,也就是发动机,位于飞机的尾部,因此飞机的整个重心向后偏移,这个时候,战斗机在飞行时,机头有很大的上扬效果,为了抵消这个上抬机头的力矩,战斗机的平尾会对整个飞机进行一个下压,这时候,战斗机等于只有主翼产生升力,尾翼在下压产生负的升力,抵消了部分发动机的推力。

歼20的超音速巡航是什么情况?

图为拉出复杂涡流的歼-20战斗机。

而鸭翼前置的飞机,由于鸭翼本身的重量和机械操作结构的存在,使得发动机的重量被很好的配平,战斗机的鸭翼和主翼两个翼面都是产生升力的,因此对发动机的功率就是一种节省。所以歼-20并不需要F-22A那么大推力的发动机,就能够实现超音速巡航。另外,歼-20的升力体布局非常明显,这也是他可以获得超音速机动能力的一个原因。

歼20的超音速巡航是什么情况?

图为太行WS-10B发动机幽深的蓝色火焰。

如果我们观察歼-20的侧面,就能发现,他的整个机身下方是非常光滑的,但是机头和机尾和机腹接触的部分,都是上翘起的,这就是典型的升力体布局,他使得整个飞机可以看做是一个飞行的翼面,整个飞机都能够产生升力,这就更能节省的发动机的功率了。最后,歼-20的尾翼是全动垂尾,全动的垂尾增加了飞机尾部的舵效,增加了垂尾的力矩,一定程度弥补了他没有矢量发动机的缺憾,也使得歼-20不需要F-22A那么大面积的垂尾,降低了阻力,提高了隐身。

歼20的超音速巡航是什么情况?

因此,歼-20的整个设计非常偏重于对升力体的使用和对发动机功率的发挥。另外,歼-20还使用了复杂的涡流,进一步降低了飞机高速飞行和大仰角飞行时的翼载荷。歼-20的鸭翼可以拉出一对涡流,他还有一对小边条,也能拉出一对涡流,他的鸭翼内缘和飞机不接触,也能产生一对涡流,事实上,据统计,歼-20一共能在高速飞行中产生5对可以操控和利用的涡流,这就使得歼-20的整个机体上方空气压强大大降低,机翼载荷降低,歼-20在高速飞行中,一旦需要进行机动,可以非常轻松的进行大过载的机动。

歼20的超音速巡航是什么情况?

最后,歼-20的整个机身非常狭长,这是非常典型的高空高速设计,过去的第二低战斗机,尤其是米格-25和米格-31这样的截击机都是这种狭长的机体,他降低了飞机前飞的阻力,同时使得飞机在高速飞行中,有一个很好的纵向操控能力。去年,央视就说歼-20战斗机的最大飞行速度可以到2.8马赫,我们认为这并非是夸张,如果46吨的米格-31在15.1吨推力的D-30F-6发动机的帮助下可以飞到2.83马赫,那么更轻、更偏向于高速设计的歼-20,也一定可以在14吨推力的WS-10B发动机的帮助下飞出超音速巡航来。

歼20的超音速巡航是什么情况?

图为歼-20战斗机,可见其垂尾体积很小,飞机侧面很长,看上去略微不太协调,但是这就是高速设计和高效率尾翼的特点。

因此,歼-20是非常全面的第五代战斗机,他的隐身、高机动、超音速巡航、超级战场态势感知能力都是具备的,未来,他还可能换装推力达到18吨级的WS-15发动机,到时候,歼-20的总推力将会是现役战斗机里最高的,推重比也最高,到时候别说是超音速了,估计歼-20都能在超音速条件下作出超过9个G的机动动作了,到那个时候,歼-20想不做世界第一都难了。就让我们拭目以待吧。