殲-20裝配渦扇-15發動機後,能取消鴨翼嗎?

紅龍軍團長


對於廣大軍迷來說,殲-20最大遺憾的當屬發動機推力不夠了,因此外界一直比較關注渦扇-15的進度;同時受到美國“鴨翼最好是裝在別人飛機上”的引句影響,始終有人在不斷放大鴨翼設計與身俱來對前向隱身的影響,這就有了裝備渦扇-15後取消鴨翼的設想。

先來說說鴨式佈局的幾個特點吧,首先鴨式設計能提升氣動佈局的升力特性,顯著增加戰機升阻比係數;其次鴨式佈局對於戰機的機動性有一定的提升作用,主翼上的襟副翼差動時,可以改善鴨式氣動佈局的滾轉機動性,另外對於飛機大仰角機動性也不錯的助益;最後就是可操縱性不錯,合理的解決了靜不穩定性之間的矛盾,對於戰機的操縱性和敏捷性幫助較大。

當前,殲-20所採用的鴨翼+邊條+升力體+全動垂尾設計的“小展弦比邊條升力體鴨翼式氣動佈局”,外界分析普遍認為,主要是針對提升殲-20的超音速巡航能力而服務,言外之意就是以氣動設計來彌補發動機的不足,從而使得殲-20在使用國產發動機的情況下具備了低速超音速巡航能力。

殲-20氣動佈局設計有利於提升其飛行速度的觀點並沒有錯,先裝備的渦扇-10改進型發動機推力不夠也不假,這個問題也真真切切存在。但是將前者的優勢片面的歸結到後者發動機推力上顯然有點不全面,殲-20的氣動佈局設計不僅僅提升飛行速度,同時對於內置彈艙的設計、飛機的內載油航程都有相應的幫助效應,並不能一概而論的看作是氣動佈局彌補動力。

既然,設計者知道發動機推力不夠,通過氣動佈局設計可以一定程度的彌補,那麼同步展開配套渦扇-15的發動機研製工作豈不是多此一舉。從這個角度來看,殲-20從設計之處對於高機動性能就有較高的指標,氣動佈局傾向於這一指標也合情合理。

再從殲-20的尺寸和航程角度來看,殲-20的機體長度約21.3米,比美國的F-22要長得多,但相比國產重型殲擊機殲-16,殲-20的機體長度並不是很長;之所以視覺感官殲-20尺寸比較大,主要是其較大機身長寬比設計導致視覺誤差形成的。機體尺寸並不比殲-16大,但是能獲得比殲-16還大的作戰航程,除了制空作戰內置彈艙彈藥載重比低之外,還和其機身升力體設計有直接的關係。

倘若殲-20如期裝備渦扇-15發動機後,其推重比將得到大幅提升,基本上可以接近美國F-22的水平,屆時殲-20大推力發動機+優異氣動佈局設計將使得其最大飛行速度達到空前的2.6馬赫,遠高於其他同類機型,此時鴨翼的作用已經計算再內,取消鴨翼豈不是自廢武功?

另外,取消鴨翼意味著殲-20的機動佈局需要重新設計,主翼的位置要前翼,同時還要增設尾翼,如果處理不好就會直接影響到當前比較成功的升力體佈局設計,或者說改動後的氣動佈局達不到當前的升阻比係數,對於殲-20的整體作戰能力將大打折扣,實在是得不償失。況且,採用鴨式佈局,其初衷並不是因為發動機問題,對於發動機的彌補只不過是設計帶來的紅利而已。

殲-20的氣動佈局設計通過增加邊條的方式使得鴨翼和主翼之間形成完美的過渡,一定程度上已經將鴨翼對隱身設計帶來的影響降至最低,總體正面RCS數據值已經達到了一個很不錯的數值。另外,要看清楚我們殲-20的潛在對手F-22是用發動機推力塑造的一款高機動戰機,殲-20的首要定位是在空戰中能夠壓制F-22,隱身性能F-22已經達到登峰造極的地步,很難在RCS數據上實現顛覆性的超越,剩下的就只有機動性了。

很多人將F-35作為殲-20的對手,眼界太小家子氣了,我們能壓制F-22才是王道。既然優異的氣動佈局還不錯,換裝渦扇-15如虎添翼,何必非要強迫其取消鴨翼自廢武功而換取不可能實現超越的F-22的隱身設計呢?豈不是挖坑自己往裡跳嘛。


鷹鴿分析


不會,但是可以肯定的是,沒有鴨翼的飛機就不是殲20了,也許會叫做殲21?誰知道呢。但是這裡要強調的是,鴨翼絕對不是殲20的弱項,反而是殲20性能強大的一個標誌。

很多人都以為鴨翼是動力不足的一種彌補,理由就是隻要動力足,搬磚也能飛出花樣來,有鴨翼還是因為飛機要提高機動性能。其實這是錯誤的,鴨翼要作出高科技含量,比如數字化操控、差動、精確控制和快速反應,難度不見得比提高發動機推力要小,發動機推力再大也不能取代鴨翼在概念爬升率和降低盤旋半徑方面,改善飛機機頭指向性方面的作用,也不能起到改善飛機超音速性能的作用。

可以把發動機和鴨翼的組合,看做是一個飛機機動能力的標誌,比如蘇57戰鬥機,他既有推力達到14.5噸的117S發動機,而且還裝備了三維矢量發動機,又有鴨翼,雖然他的鴨翼是和主翼融合設計的,但是還是很明顯的體現出鴨翼的設計和作用,因此蘇57是一種非常重視機動靈活的五代機,殲20裝備鴨翼也可以看做是類似的作用。

再者,有人說鴨翼影響了隱身,這也是不對的。飛機的隱身影響最大的因素就是機翼了,各類型的操作翼面對飛機的RCS貢獻非常大,尤其是垂尾,他就像是突出于飛機的平面之外的突出物一樣,可以說,降低飛機的一大辦法就是減少翼面。比如轟炸機,在對機動性要求不高的設計條件下,是可以不要主翼之外的所有翼面的,只保留飛行必須的主翼就行了,這就是飛翼式佈局。

但是殲20的翼面並沒有因為鴨翼增加,殲20沒有水平尾翼,因此就算是有鴨翼,也只是和常規佈局的飛機有一樣多的翼面,並沒有什麼不妥,而且殲20還採用了全動垂尾設計,垂尾可以變換各種角度,這對於降低殲20的垂尾RCS也有很大的幫助。現在問題來了,殲20的鴨翼沒有影響隱身,還能提高機動,為啥非要取消呢?就為了顯自己發動機能嗎?


海事先鋒


先要明白鴨翼的作用啊,誰跟你說增加發動機推力就可以取消鴨翼的?鴨翼最大作用是配平,他就是放在前面的水平尾翼,與水平尾翼不同的是鴨翼配平時力矩更長,並且是正升力配平,所以鴨翼佈局配平所需阻力小,並且有助於提高升力水平。飛機在飛行時,受重心變化(武器投擲和燃油消耗)、外界風向以及機動飛行等影響,產生過度的俯仰力矩,這就需要用水平尾翼進行配平,鴨翼就是放在前面的水平尾翼。

鴨翼飛機由於配平點在飛機氣動中心和重心前面,所需要的力要小,並且是用正升力來配平。所以一旦取消鴨翼,殲-20就等同於無尾三角翼飛機,這種佈局配平力矩最小,能力最差。全部的配平壓力都放在主機翼的副翼上,不進行重新設計的話,副翼完全沒有多餘的能力在空戰中進行機動動作。

幻影2000和陣風戰鬥機機翼位置比較圖,三角翼飛機整體上機翼更靠近飛機重心,就是為了平衡配平力矩過短導致的配平能力差問題。殲-20整體上機翼位置非常靠後,一旦取消鴨翼,配平壓力將是非常大,不進行氣動上推倒重來,機動性能和操控性能將非常渣。<strong>

當年波音與NASA搞的X-36隱身驗證機。至於鴨翼破壞隱身這種屁話,已經講過很多遍,總結起來就是同一水平面下對隱身破壞效果跟水平尾翼差不多,但是同一平面佈局的話,鴨翼的渦流耦合效果也就沒有了,並且增加飛行阻力。所以前期鴨翼飛機都是採用鴨翼與主翼形成高低落差,這樣才導致增加雷達反射面。

殲-20採用的是鴨翼上反,主翼下反,從而形成高低落差,但鴨翼和主機翼近似水平的佈局方式,這種佈局方式在隱身和氣動上得到較好折中。而且從正面看上去,鴨翼、主機翼、垂尾和腹部鰭好像是從同一個點向不同方向伸長出去,好像一尊“千手觀音”,這種佈局方式已經最大限度進行隱身優化。波音公司為美國海軍下一代艦載機準備的F/A-XX,也是採用鴨翼上反、主翼下反形成高低落差的方式,怎麼沒見眼神軍事專家去噴?波音公司表示,垂尾才是破壞隱身的罪魁禍首,只有水平差不敢在垂尾上做文章的,才整天在鴨翼上嗶嗶。


五嶽掩赤城


有人說鴨翼影響殲-20的隱身性能,於是設想,殲-20裝配渦扇-15發動機後,推力有所增加,為了提升殲-20的作戰性能,這時能否把鴨翼取消掉呢?要回答這個問題首先我們要弄清楚有關飛機基本佈局形式的幾個概念:

1、常規式佈局:將飛機的水平尾翼和垂直尾翼放在機翼後面的飛機尾部,如F-22戰機!這種佈局的飛機重心一般設計在氣動中心的前面,水平尾翼提供負升力,起配平的用。這樣的佈局能使飛機的受力是靜穩定的,因此應用廣泛,尤其是在民航飛機上,用的基本都是這種佈局。其缺點就是尾翼產生的是負升力,會使機翼翼載增大,從而浪費掉了飛機的一部分飛行性能。

2、鴨式佈局:如果將正常佈局的水平尾翼移到機翼前方機頭的兩側,做成小展弦比的兩個小翼,這樣面積較小的鴨翼也能達到與之前的水平尾翼同樣的操控飛機的目的,這就是殲-20用的這種鴨式佈局。

這種佈局鴨翼與機翼都產生正升力,重心分佈在二者之間。鴨翼一般比機翼的安裝位置高,在大迎角飛行時,鴨翼產生脫體渦,渦流經過經過機翼上方,與機翼的氣流流動產生有利干擾,從而可以推遲機翼氣流分離,增加飛機在大迎角時的升力。對提高飛機在大迎角時的機動性能有明顯的好處。但這種佈局在隱身性能上不如正常式佈局優秀。

3、無尾式佈局:把鴨翼與水平尾翼都去掉,只保留機翼與垂直尾翼 ,如印度的LCA“光輝”戰機

這種佈局,重心一般在壓力中心之前,但是與壓力中心距離很近,副翼兼顧了平尾的作用。省略了平尾,可以減小飛機的重量與阻力,使之容易跨過音速阻力突增區,高空高速性能好,但是在低速時,飛機性能極差。

除此以外,還有三翼面佈局,飛翼式佈局等等。從以上的各種佈局的分析中也可以看出,每種佈局都有它的優點,也都有它的缺點。因此沒有完美無缺的佈局形式,只有更符合需求,更合理的權衡設計。鴨式佈局並不就比正常式與無尾式差,沒有必要總是抱著去掉它的想法。殲-20的鴨翼雖然在一定程度上會犧牲一些隱身性能,但它對於飛機整體性能的提升並不是簡簡單單的提升發動機的推力所能代替的。

一架飛機在設計之初,設計師們會根據使用環境,性能指標,以及現有的材料與工業設計製造的能力做方案論證。而在此階段,設計師們就要選定飛機的基本佈局,並且論證其是否真的可行,然後根據選定的基本佈局再接著往下進行下一步的設計。也就是說,一架飛機所有的設計都是在最初選定好的佈局形式的基礎上完成的。

因此去掉鴨翼就如同為一座蓋好的高樓改動一下地基,這不僅僅是從飛機上去掉兩個小部件的小事情,這會直接改變了飛機的基本佈局形式,飛機的操控,重心甚至結構都要從新設計,這無異於從新設計一架新的飛機。因此就算換了發動機,鴨翼也是不可能取消的。

殲-20戰鬥機未來換裝渦扇15發動機,這是為了殲-20戰鬥機獲得更強的作戰能力,包括武器掛載能力,航程和機動能力等,其中最為明顯的就是機動能力。鴨翼並不是累贅,殲-20是戰鬥機,它所需要的不僅僅是良好的隱身性能,其他方面同樣也需要優秀,飛機的設計本來就是各種權衡下的產物。任何單純的追求某種性能到極致的想法都是不合理的。


天下布武


殲20取消前部鴨翼其實就是等於重新設計一款五代隱身戰鬥機了,機身結構肯定需要進行大改,而並不是簡單的去掉鴨翼就行了,那樣殲20戰鬥機可能都升不了空!為什麼呢?

因為一般戰鬥機的基本控制肯定是需要水平副翼的,只不過在戰鬥機裡面,有些是把副翼放在了後面,比如是同樣是五代機的美國F22戰鬥機,採取的就是水平尾翼,這也是最普通的戰鬥機佈局方式,F22戰鬥機整個佈局如下:

還有些戰鬥機就把副翼放在了前面,成為了鴨翼,除了我們的殲20戰鬥機,還有就是法國的陣風戰鬥機也是這樣的佈局,陣風戰鬥機佈局圖片如下:

當然還有些戰鬥機為了更強的機動性,前後都有水平翼,比如蘇33/殲15艦載機。下面就是蘇33戰鬥機的佈局圖片:

甚至有些戰鬥機,比如法國幻影戰鬥機和印度LCA戰鬥機,把水平翼都整合在了三角主翼上面,下圖就是印度的LCA光輝戰鬥機佈局圖片:

所以現在殲20的氣動佈局和控制佈局,完全就是基於鴨翼來的,要是取消了鴨翼,飛機的氣動佈局肯定是需要修改。鴨翼取消了,就必須要有新的水平副翼來補充,而且殲20取消鴨翼後,前面空出了很大一部分,主機翼也要改變。另外飛機的升力重心也變了,再加上其它的變化,這樣的工程量幾乎和重新研製一款戰鬥機差不多了。

殲20採用鴨翼佈局,可能並不是說就是現在它配套的發動機動力不夠,或者說就是推力不夠才在前部安裝了鴨翼,以此來提高升力和機動性,彌補發動機的動力不足。殲20戰鬥機的鴨翼佈局,是我國科研工作者綜合考慮的結果,考慮的方面包括氣動性、隱身性和機動性等方面,最後經過科學的論證,採用了現在的佈局。

換裝了渦扇-15發動機,肯定讓殲20的動力提升了不少,這樣讓殲20在現有的佈局下面,機動性更強,只是需要稍微的改進。因為推力大了,戰鬥機的氣動佈局肯定是要改的,但是也只是微調,總體的佈局是不可能發生變化的。

所以綜合來看,殲20是不會取消鴨翼的,根本就沒有必要,鴨翼使得殲20戰鬥機相比較世界其它國家五代機機動性更強,如果換裝了渦扇-15發動機,那就是強強聯合,取消鴨翼等於自斷臂膀!


資訊所長


殲-20戰鬥機使用什麼發動機是跟鴨翼沒有任何關係的,目前殲-20戰鬥機使用的發動機是從俄羅斯引進的AL31F大推力渦扇發動機,這款發動機也被普遍運用在在我國研製的殲-10戰鬥機上。


殲-20戰鬥機是我國研製的第一款隱身戰鬥機,這也是一款第五代戰鬥機,具備良好的隱身能力,超音速巡航能力,超視距打擊能力和超強機動能力。殲-20戰鬥機使用鴨翼設計會給這款戰鬥機帶來無與倫比的機動能力,通過在殲-10戰鬥機的使用上已經熟練掌握了鴨翼氣動佈局技術。

殲-20戰鬥機未來換裝渦扇15發動機,這是為了殲-20戰鬥機獲得更強的作戰能力,包括武器掛載能力,航程和機動能力等,其中最為明顯的就是機動能力。目前使用的發動機推力與世界先進水平有很大的差距,美國F-35戰鬥機使用F135發動機的最大推力已經達到了190千牛。



所以在換裝發動機之後,殲-20戰鬥機的氣動佈局是不會有不會有任何變化的, 取消鴨翼的就意味著重新設計一款新的戰鬥機了。


航空君


鴨翼不好嗎?關於殲-20鴨翼的氣動設計,專家們已經做過準確的解釋,對隱身影響小而又小,卻給飛機帶來優秀的機動能力,特別是在大迎角的條件下,有助增強升力,然而在不少關心殲-20隱身的,猶對鴨翼認識不夠深刻。殲-20試裝近二年,部隊對它的隱身性能非常滿意,因此,就是換裝了渦扇-15,殲-20B亦不會取消鴨翼。一是沒必要,好用幹嗎不用,對嗎?二是飛機就是這樣設計的,不是說句取消就能辦到的,因為它關係著整架飛機的氣動佈局;三,動力是重要的,但不是一切,一架性能出色的戰鬥機,動力要強,氣動更棒,經過大量實驗證明,什麼樣的氣動最棒,有利相關性能實現,以利未來空戰。可見,氣動,根本不是一件小事。

各有千秋

飛機氣動佈局樣式多,有以水平尾翼配平的常規式,民航飛機這種佈局較為常見,突出的自然是一個穩字,突出安全性的飛機比較實用。無尾式佈局,如法國幻影-2000等,沒有尾翼,只有垂直尾翼,突出的是高空高速。三翼面佈局,如印度蘇-30MKI,前翼+機翼+平尾構成的三翼面,操縱特性高,飛機配平好,起降性能佳,尤其大迎角飛行,機動性超強,在此角度上,常能做出令人料想不到的動作,但操控有一定難度。鴨翼佈局的飛機,有類三翼面,如果發動機動力足,可有助改善操控,穩性更高。因此,殲-20換髮後,對氣動更加靈活高效,而不是取消。

換髮以後

五代機4個S,都知道,超低可探測性,超機動,超音速巡航,超高維護力,俄製AL31至少兩點達不到,不開加力難以超音速巡航,開了加力隱身會受到一定影響。殲-20將來換裝我國第四代航發渦扇-15以後,就會變得大不一樣,以上兩點都可得到明顯改觀,並且的話,加裝矢推的WS-15,超機動能力變得自不一般。拿飛行員張昊的話講,一旦實現超音速,它就變成了真正的王者,以為正是這話。本來氣動佈局絕佳,再裝配了一款動力十足的國產矢推,其性能將有一個質的提升。


魂舞大漠


鴨翼沒必要取消的。

我國如今在飛機上使用鴨翼並不是為了修正不足,而是為了更好的氣動佈局。我國對鴨翼的研究已經是十分成熟的了。所以,不存在說鴨翼對飛機整體上有什麼不好的影響。

美國對F35進行設計時,曾經就考慮過鴨翼佈局。只不過國外對鴨翼佈局並不熟悉,於是後來取消了。

所以,鴨翼並不落後。殲二零的鴨翼更是可以為殲二零提供更優秀的機動性,而且,作為五代重型戰鬥機的殲二零因為氣動佈局的優越性,也減小了對發動機的依賴,一旦發動機技術過關,再配上優秀的氣動佈局,所產生的將是性能十分優秀的一款戰機。



永煜中原


殲20換裝渦扇15之後,會取消鴨翼嗎?你這小想法😄三哥的光輝戰鬥機往上加鴨翼,你的想法是去鴨翼,有沒有異曲同工之妙呢?

換裝發動機是小手術,去戰鬥機的鴨翼,屬於開膛破肚,推到重來了,名字也不能叫殲20了。真正做到了有什麼樣的發動機,造什麼樣的戰鬥機了,這也是西方理念,你的思維好先進。以你的先進思維能取個好名字嗎?叫殲什麼呢?或者叫FC什麼呢?

說你的思維好,不是反話,真的有可能性。戰鬥機前邊加鴨翼,為了提高機動性。鴨翼戰鬥機也叫抬式戰鬥機,對向上爬升,機頭指向性,橫貫性幫助都很大。但是有缺點,不要在隱形方面,尤其和戰鬥機的主翼面不在同一平面上,大約在十幾度的夾角,還有鴨翼豎起來,據說中國做成了透波體,那真的太厲害了。

不過如果渦扇15特別給力,特別是推力矢量特別先進,的確很多翼面面是可以去掉或者減小的。這些思維對於戰鬥機多翼面的佈局可能會產生根本的改變,可能渦扇15. 做不到。可能是下一代戰鬥機發動機的事,據說叫變循環發機。

變循環發動機,是指在一臺發動機上,通過改變發動機的一些部件的幾何形狀、尺寸或者位置,來實現不同熱力循環的燃氣渦輪發動機。

變循環發動機,是指在一臺發動機上,通過改變發動機的一些部件的幾何形狀、尺寸或者位置,來實現不同熱力循環的燃氣渦輪發動機。利用變循環改變發動機循環參數,如增壓比、渦輪前溫度、空氣流量和涵道比,可以使發動機在各種工作狀態下都具有良好的性能。

在渦噴/渦扇發動機方面,研究的重點是改變涵道比,如發動機在爬升、加速和超聲速飛行時涵道比減小,接近渦噴發動機的性能,以增大推力;在起飛和亞聲速飛行時,加大涵道比,以渦扇發動機狀態工作降低耗油率和噪聲。

在渦軸發動機方面,重點研究可調面積渦輪,以改變發動機空氣流量,降低部分功率下的耗油率。

那就是中國下一代戰鬥機了,你的想法真先進!



大志遠思想空間


無論換不換髮動機,J20都不可能去掉鴨翼,因為這不是技術進步這是技術退步。鴨式氣動佈局相對於常規氣動佈局有著很大的技術優勢。

首先,鴨式氣動佈局有著非常高的升力係數,要遠遠超過常規氣動佈局。以J20和F22為例,J20最大升力係數在1.9到2.0左右,而F22只有1.55左右。那麼鴨式氣動佈局為何會具備更高的升力係數呢?第五代戰鬥機基本都是升力體機身設計。也就是說不光水平翼面會產生升力,機身也會產生升力。對F22來說機身側面進氣道的外側邊嵴能夠產生一股渦流,這股渦流流經機翼上方會帶來額外的升力,同時在這股渦流擾動下,機身上表面空氣流速會加快,這樣機身就能產生升力。


而J20能夠產生更強大的渦流。J20有兩個渦流發生器,一個是鴨翼,另一個是鴨翼和機翼之間的機身邊條,這兩者結合能夠產生更強大的渦流,因為鴨翼的展向尺寸比F22的進氣道側邊嵴尺寸要大得多,導致鴨翼渦尺寸更大,連機身邊條產生的渦流都比F22進氣道側邊嵴產生的渦流強大。而且鴨翼下方的氣流壓力大,在鴨翼渦流經機翼和機身上方時能不斷向渦流補充能量,使渦流的強度遠遠超過F22。藉助於渦流的力量,J20的機翼能夠獲得更大的升力,而且因為渦流也覆蓋了機身上方,所以J20機身部分也能產生更強的升力,這就是為什麼鴨式氣動佈局的升力係數要高於常規氣動佈局的原因。這樣還可以適當減少機翼面積以減少阻力,以平衡發動機性能的不足。

鴨式氣動佈局的技術優勢還在於機動性要遠優於常規氣動佈局。在評價戰鬥機機動性時常用的技術指標是單位面積翼載荷,在這方面鴨式氣動佈局佔據很大優勢。以J20為例,其機翼面積為68平方米左右,F22為78平方米左右。整架飛機的重量等於全機升力,全機升力等於機翼升力減去平尾升力,因為F22的平尾產生的升力是負的。而J20的整機升力等於機翼升力加上鴨翼升力。對F22來說產生升力的面積相當於F22機翼78平方米扣掉平尾的10平方米左右,也就是68平米左右。而J20產生升力的面積是機翼的68平方再加上鴨翼。而J20還沒加上鴨翼的升力面積就已經等同與F22的升力面積了,如果還要加上鴨翼的面積,那麼J20能夠產生升力的面積肯定是大於。如果兩者要產生同樣的升力,那麼J20的單位翼載荷肯定是小於F22的。而且因為J20的機身部分也能產生比比F22更強大的升力,所以J20的單位翼載荷的優勢會更大。

對戰鬥機來說瞬間盤旋角度是評價戰鬥機機動性的一個重要指標。這方面,鴨式氣動佈局的優勢也遠優於常規氣動佈局。戰鬥機在快速轉彎時都會將機身側傾,這就是在利用整機升力在水平方向上產生的分量來提供更強大的向心力,幫助戰鬥機獲得更小的轉彎半徑,既然J20的升力係數更高,產生的升力更大,那麼就更容易獲得更小的轉彎半徑。我們知道飛機轉彎時還要藉助於垂尾來產生操縱力矩,雖然J20的垂尾相對於整機的氣動中心點要比F22的距離要短,也就是操縱力臂要小,但是仍然也通過儘量後置垂尾,加大垂尾後掠角度等進行一定的補償,更重要的是J20採用了全動式垂尾,整個垂尾的面積比F22的方向舵面積大了一倍以上,所以最終,J20的垂尾能夠產生的操縱力矩要比F22大不少。

然而,事情還不僅如此,J20還有自己的獨門絕技,那就是鴨翼差動技術,鴨翼差動是從J10身上繼承過來的,如今已經運用的爐火純青了。通過鴨翼的差動也能夠產生水平方向上的操縱力矩,這個力矩也是比較大的。因為鴨翼到整機氣動中心點的距離很遠,所以操縱力臂就很長,導致操縱力矩也非常可觀,而常規氣動佈局是沒有這個能力的。有人說了,F22還有矢量推力能力,但是要知道J20裝備的也是矢量噴口,而且是三維的,比F22的兩維矢量噴口更先進。綜上所述,在空中機動能力方面鴨式氣動佈局也有很大技術優勢。

J20的矢量尾噴口

在氣動阻力方面,鴨式氣動佈局也是佔據優勢的。常規氣動佈局是有配平阻力的,而鴨式氣動佈局沒有這個問題。因為在常規氣動佈局中重心在前,機翼產生的升力在中間,平尾產生的升力在後。整架飛機要想保持平衡,平尾產生的升力一定是負的,為了產生負升力必然就會產生配平阻力。而對鴨式氣動佈局來說完全沒有這個問題,鴨翼產生的升力是正的,重心在中間,機翼產生的升力也是正的,三者達成平衡,不存在配平阻力問題。

所以總體來說,鴨式氣動佈局讓J20獲得了很大的氣動優勢,在氣動阻力上可能有百分之十幾的優勢。這樣的優勢可以降低對動力系統的要求,配合目前裝備的WS10B發動機,J20仍然能夠獲得不低於F22的超巡能力和機動性。所以無論換不換髮動機,J20都能有效對抗F22,如果能換更大推力的發動機,那就是錦上添花的事情。

網上經常聽到有人說鴨翼最好裝在別人的飛機上,以此來證明鴨翼不好,不利於隱形。但實際上這句話跟隱形沒有一毛錢關係。這句話是美國F16的設計師在六七十年代講的,原因是因為當時的美國還沒有掌握鴨式氣動佈局,關鍵的技術障礙是鴨式氣動佈局有一個技術難點就是鴨翼隨飛機迎角增大過程中氣動特性會出現非線性,簡單的講就是隨著機身迎角的增大,鴨翼的氣動特性不是連續穩定變化的,有時會出現突變,這就造成鴨式氣動佈局難以駕馭。後來一直到電傳操縱系統出現後才解決了這個難題,解決了這個問題之後,鴨式氣動佈局相對於常規氣動佈局的技術優勢就充分發揮出來了。八九十年代以後,世界各國研製的戰鬥機大都選擇了鴨式氣動佈局,如歐洲的陣風、颱風、鷹獅39和我國的J10、J20。

那麼鴨翼是否真的對隱形非常不利呢?對機頭方向上的RCS來說,雖然鴨翼會產生反射增大反射面積,但同時也會遮擋後方的機翼,機翼反射面積會相應變小。鴨翼和機身之間的狹窄縫隙會是一個散射源,但是從J10開始鴨翼就是用複合材料來做的,剛開始J20的驗證機還用一個小小的邊條來遮擋這個縫隙,但後來到原型機乾脆就取消了,可見鴨翼和機身間的縫隙對機頭正面的RCS貢獻有限。另外鴨翼內部結構很簡單,不像機翼內部還有各種金屬部件,甚至可以完全用透波型複合材料來做。此時對雷達來說,鴨翼基本上是不存在的。

實際上鴨翼只有在一種情況下會對正面RCS產生一定影響,那就是當鴨翼偏轉角度比較大時。但是這可以通過一些策略進行改進,比如通常的仰俯主要通過機翼上的升降副翼來完成,只在高機動狀態再動用鴨翼,這樣就可以解決問題。而當需要鴨翼大幅度動作的時候其實應該是近距離空戰的時候,而此時可能早就肉眼可見對方了,鴨翼有沒有增大RCS已經無關緊要了。

此外,我們站在另一個角度來論證一下。假設鴨翼對J20機頭方向上的RCS有比較大的影響,那麼對常規氣動佈局來說,平尾對機尾方向上產生的影響也是類似的。雖然雙方都希望以自己RCS最小的方向指向對方,但是實際相遇時各自所處角度是隨機的各個角度都有可能,特別是雙方RCS水平相差不大時。無論是鴨式氣動佈局還是常規氣動佈局都一樣,發現對方的概率是接近的,不會出現某種氣動佈局佔據很大優勢的情況出現。所以,鴨翼對隱形非常不利這句話無論如何都是錯誤的。

綜上所述,鴨翼對J20來說是技術優勢而不是劣勢,無論換不換髮動機,J20都不可能去掉鴨翼,推出所謂無鴨翼的版本。而且去掉鴨翼實際上是徹底修改了氣動佈局,那麼相當於重新設計J20,這無論成本還是時間都是無法接受的。


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