[4] 隱身性能 (下)

▌隱身塗裝的F-22和未塗隱身面漆的黃皮殲-20背部對比,各種顏色的圈對應相似的部位,均做了邊緣鋸齒化處理,殲-20鴨翼和襟、副翼後沿與主結構連接部也帶有鋸齒,F-22則是水平的。因為沒有F-22加萊特進氣道複雜的排氣系統,殲-20的背部更整潔流暢,每一塊蒙皮的上下邊緣均有鋸齒。

非金屬複合材料外沿:機翼及垂尾的前後沿和翼尖、進氣口前沿等尖銳突出的強反射區域,採用吸波/透波結構的非金屬複合材料。

話說殲-20 - [4] 隱身性能 (下)


▌上圖為最新量產型未塗裝的殲-20,下圖為同一批次已塗裝的殲-20,機翼前後沿灰色部分為非金屬複合材料,可以看到塗裝的變化

柔性蒙皮:在襟副翼、垂尾和主翼的連接處敷設導電柔性蒙皮,完全包覆遮蔽縫隙,而且能夠保持這些活動部件表面的導電連續性。柔性蒙皮由彈性膠膜和高彈纖維複合製成,要經受住高空高速的嚴酷環境,還要承受各個控制面頻繁偏轉帶來的反覆伸縮,對材料的要求極高。

柔性蒙皮最早引起人們的注意是在F-35的平尾上。傳統的全動平尾都是通過轉軸安裝在機身或者尾撐的側面。而F-35的機身長度不足,為了儘量延長平尾的力臂,採用了一種全新的安裝方式,整個平尾的前端與尾撐鉸接,逐漸收窄,與機身成為一個整體。這個鉸接的部分就採用了柔性蒙皮,保持了機體表面的平滑過渡,沒有任何縫隙。

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▌左圖為完成塗裝的首架F-35A,橙圈部位即為平尾和尾撐鉸接處。右圖為未完成塗裝的工廠狀態,白色部分就是柔性蒙皮。

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▌左圖為滾轉中的F-35,正在進行外掛飛行試驗,右側平尾和襟副翼下偏,左側的不動。可以看到兩種不同狀態下平尾和尾撐之間的過渡都保持平滑。前為了減重,F-35的機動襟翼和副翼為一體化設計,只有一大片襟副翼,動作筒在翼根處,和平尾一樣採用柔性蒙皮覆蓋。

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▌網上有文章說柔性蒙皮只應用於殲-20和F-35,連F-22都沒有。實際上仔細觀察F-22的照片,可以看出無論是垂尾還是前後緣襟翼、副翼以及控制它們的動作筒,都有柔性蒙皮。

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▌俄羅斯的T-50雖然在隱身性上做得大大咧咧,粗糙不堪,它的機動邊條也有柔性蒙皮。

殲-20的襟翼動作筒、前後緣襟、副翼與主翼連接部位也均有柔性蒙皮覆蓋,在技術和隱身效果上和F-22/F-35處於同一水平。殲-20為全動垂尾,因此不存在F-22垂尾上的方向舵接縫。

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▌比較罕見的爬牆照,殲-20 2001號驗證機地面測試各氣動面的偏轉,襟翼上翹時露出的動作筒,可以明顯看到轉折部位有白色材料包覆。

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▌殲-20 2015號原型機仰視圖,紅圈為襟、副翼接縫,橙圈為動作筒鉸接部位,都敷設了柔性蒙皮

全機噴塗隱身塗料:需要說明的是,和外形設計、結構優化等隱身措施相比,隱身塗料的重要性是相對最低的。隱身塗料可以將電磁波轉化成熱能,降低反射強度,提高隱身效率。以目前的技術水平,單純靠吸波塗料產生的隱身效果非常微弱,否則一二代機刷上隱身塗料也可以完全隱身了。

中國空軍戰機的塗裝久為人詬病,既沒有采用美軍雙色幽靈灰那樣的空優偽裝色,雷達罩與機身的顏色差別也很大,紅色的八一機徽和斗大的機身編號都非常顯眼。

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▌殲八-II、殲-10與殲-11的塗裝與機徽

最新現身的殲-20量產型採用近似美軍深幽靈灰的新型塗裝,漆面啞光,減少了陽光下的反射,機徽採用了中國空軍非常少見的灰色低可視度設計(之前僅在少數轟六上短暫出現過),增強了視覺隱身效果。整機看上去樸實無華,殺氣騰騰。

話說殲-20 - [4] 隱身性能 (下)


話說殲-20 - [4] 隱身性能 (下)


▌上圖為量產型號測試機的塗裝,下圖為珠海航展時的碎片迷彩塗裝,但最新露面帶空軍正式編號的殲-20卻沒有采用碎片迷彩,可能還在對比試驗中

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作為對比再看一看T-50的裸機狀態,其它細節不談,光看風擋前傳統的半球型前視紅外搜索/跟蹤系統(IRST)、加強框外露的座艙蓋和機體表面密密麻麻的鉚釘,就可以知道它的雷達隱身性能和殲-20完全不在一個數量級上。

小結:殲-20除了在氣動佈局設計時全面整合了隱身設計之外,大到座艙蓋、機翼前後沿,小到所有的蓋板、縫隙,事無鉅細都採用了非常嚴格細緻的隱身措施,整體隱身性能比肩F-22。




- 龍伯透鏡 -

對殲-20外形、結構、塗裝的分析,只能大致看出點隱身性能所達到的技術層次,實際數據絕對不是我等草民可以知道的。不過在殲-20的腹部掛載了一個臨時性的小裝置,可以幫助我們判斷殲-20的隱身性能到底有多強。

話說殲-20 - [4] 隱身性能 (下)


這個易拉罐狀的小玩意叫龍伯透鏡反射器,是一種能將入射電磁波聚焦並沿射線原軌跡反射回去的電介質球狀裝置。它體積小、重量輕、造價高、工藝複雜,對飛行性能沒什麼影響,但雷達截面積大,方向圖和頻譜寬度大,是目前最有效的被動式雷達應答器,而且不需能源,不用維護。這個裝置也出現在F-22和F-35上,F-22腹部也掛了一個,F-35上甚至有四個,背部兩個,底部兩個。它的作用就像是手機上的手電筒功能,在黑暗環境中告訴地面雷達我在這。當然只有在測試飛行時才會掛載,作戰時是絕對不會裝的。

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▌左圖為3D打印的龍伯透鏡模型,中圖為F-22的龍伯透鏡特寫

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▌左圖顯示了F-35左側機身上下的兩個龍伯透鏡,右側同樣位置還有一對。右圖是F-117的機身,沒有配備龍伯透鏡,只是簡單地安裝了一個角反射器,不過用途是一樣的

據網傳,殲-20 2001號機首飛後,伴飛的殲-10S飛行員這樣描述:殲-20起飛後,塔臺一直向他詢問“你們的位置在哪?”這位飛行員非常不解,在本場飛行,不就在雷達頭頂上轉圈嗎,你們看雷達不就行了?塔臺說了一句:“我們根本看不到它”。自己的雷達都看不到,還怎麼進行測試呢?只好裝個角反射器,讓地面知道殲-20的實時位置。

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▌伴飛的殲-10S正在起飛,殲-20的龍伯透鏡外殼比F-22的長,內部可能有前後兩隻龍伯透鏡。

總結:國內外很多媒體和所謂的專家都不遺餘力地唱衰殲-20的隱身性能,質疑最大的就是鴨翼不隱身。而實際上殲-20的鴨翼面積遠小於F-22的尾翼,F-22的尾翼同樣需要在機動中進行偏轉。在採用複合材料前沿、遮擋轉軸等隱身措施的情況下,鴨翼不隱身就是一個偽命題。為什麼對F-22擁有巨大凹腔的加萊特進氣道就視而不見呢。
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腹鰭也是同樣道理,殲-20的小型全動尾翼加上腹鰭的面積也遠小於F-22高大的垂尾,為什麼向下延伸的腹鰭就一定不隱身呢?看看上述這些影響隱身性能的主要因素,再看看成飛在殲-20上採用的應對措施,就可以大致瞭解殲-20所能達到的高度了。

剛開新號,所以還不能標註原創標籤,原創不易請多多指教,


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