歼20的机体那么长有什么优点?是否也存在不足呢?

乘风破浪海中游


歼-20具备后发优势,作为国产美标第4代战机的巅峰之作,具备其他已服役的第4代战机所不具备的大航程和作战半径,那些形体短胖且作战半径不足1000公里的隐形战机,仅适合国土面积并不大的欧洲战场,不具备打击早已将防空防御圈至少外推1000公里的大国。

由于隐形性能佳包括主动相控阵雷达性能好,歼-20能够做到先敌发现、先敌开火、先敌击落,不与他国战机近距离缠斗的特点,在打光中远距离空空导弹以后,携机翼侧弹仓内的2枚自卫的PL-10近距离格斗弹主动掉转机头回撤,装上中远程空空导弹以后等待下一波次的主动出击。

在本文作者眼中,单座双发、全动双垂尾、DSI鼓包进气道,特别是有一对可爱的小翅膀的歼-20, 流线形状的线条、细长的机体,简直就是一架完美无缺陷的战机,貌似没有什么缺点,浑身上下都散发着战斗的气息,可谓雄性勃发。

歼-20,机身呈菱形,漂亮的机体,俊朗的外形,是我空军最具颜值感的战机,高颜值的战机,本身就具备强大的战斗力,似乎是国内某位军事评论员所说,具体是谁还真忘了。

套用国内权威媒体的说法,“歼-20是具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的隐形制空战斗机”,它的横空出世,让我空军昂首跨入了隐形战机的俱乐部,祖国的天空因为歼-20的服役,将变得安宁多了。

这样一架成飞集歼击机之大成的歼-20,用我空军飞行员的话来说,一旦进入超音速状态,那就是歼-20的天下了。

我军对武器装备的作战性能,历来表达的非常含蓄,但歼-20飞行员如此高调表态,说明空军对其作战性能非常满意,战机操控者的自信心,也得以极大地提高。

如果说歼-20还存在什么缺陷,那就是军迷众所周知的发动机了,歼-20之所以设计的机体修长,且装上了一对非常可爱的小翅膀,就是为了明显地改善空气动力,通过对机体和鸭翼的使用,来提高歼-20的飞行品控性能和作战能力的提高,即使不使用推重比10发动机的背景下,也能通过机体优良的气动布局,获得超音速巡航能力。

一旦歼-20换装推重比10的发动机,强大的动力将赋予歼-20更强的机动性和作战能力,实话实说,歼-20在空战时将鲜有对手。


国平军史


“动力不够,气动来凑”歼20的机身长度近21米,F22的机身长度近19米,苏57的机身长度近20米。可以看到的是,歼20是最长的第四代战斗机。歼20的机身设计修长的目的就是为了减小超音速飞行时的阻力。此外,较长的机身也可以携带更多的燃料,设计更长的弹舱。

歼20机身较长的优点

众所周知,第四代战斗机极为注重超音速巡航能力。而歼20的发动机又不够给力,为了能够达到超音速巡航的要求。所以只能增大机身的长细比,提高超音速升阻比,以减小超音速飞行时的阻力。其实,在超音速飞行时,阻力最多的是激波阻力。而减小激波阻力也可以增大超音速飞行时的升阻比。减小激波阻力的方法有四种:一:减小机身截面,增大机身长细比;二,增大机翼后掠角,减小展弦比;三,减小机身相对厚度;四,增大座舱盖的后掠角。

可以很容易看的出来,歼20的机身较长,长细比就大;机翼面积较小,机身截面积就越小。所以歼20在超音速飞行时的激波阻力就越小,超音速巡航升阻比就会得到提高。正是由于发动机的推力不足,歼20才不得已采用这样的设计方法,来达到超音速巡航的要求。可以说,由于歼20较长的机身,在其达到超音速巡航时对发动机的推力要求相对于F22和苏57来说是最小的。



此外,较长的机身也可以布置较大弹舱。歼20的内置弹舱长度在4.7米,宽度2.2米,是弹舱容积最大的四代机。容积大的弹舱,在导弹尺寸相同的情况下,就可以多带点。另外,在挂载对地攻击武器时,也更有优势。毕竟歼20拥有较远的航程和隐身能力,如果只用来空战,未免有点太单一了。研发小尺寸的对地攻击弹药,也该提上日程了。一旦适合歼20弹舱的攻陆弹药研发成功,那歼20成为的“踹门者”角色,就更加容易了。


歼20机身较长的不足之处

而机身较长的话,就不利于亚音速机动性了。由于机身较长,导致歼20的纵向转动惯量较大,其纵向敏捷性不如机身较短的F22和苏57。但是在鸭翼和升降副翼的作用下,其纵向敏捷性也不会差,大迎角飞行性能也不弱。此外,较长机身也使得歼20的擦地角较小,以至于起飞迎角变小,会对其短距降能力带来不利的影响。

此外,我国第四代舰载机的选型还没有落下帷幕。歼20较长的机身,是不利于在航母上起降的。从这方面来说,歼20倒不如歼31优势,所以说,歼31入选第四代舰载机的可能性要大一些。



总得来说,歼20的所有设计都比较偏向超音速性能,不想F22那样追求均衡的性能。较长的机身,明显的降低了超音速巡航的阻力。这也是在“涡扇-15”发动机到位之前的时间段内折中的选择。毕竟第四代战斗机追求的就是超音速性能,而不是亚音速性能。(图片来自网络)


江山何沉


(国外网友制图仅供参考,歼-20还标错了...)
歼-20隐身战斗机的机身长度,很可能是世界各国第五代战斗机中最长的,长度超过了俄罗斯苏-57战斗机,更是远超F-22和F-35战斗机,这种机身看似合理也似乎有点透露着无奈。

(同样来自国外网友图)
歼-20战斗机机身长度十分修长,这种设计主要是考虑到歼-20战斗机飞行性能,特别是歼-20隐身战斗机长度明显超过了国外类似的机型,特别是适度放宽了气动稳定的要求。歼-20隐身战斗机可以依靠翼面实行气动稳定,这种设计是歼-20战斗机外形设计上的重点。歼-20战斗机长机身和小翼面的特点不仅可以平衡主翼、鸭翼升力,还可以为歼-20战斗机在飞行性能上提出大迎角要求,这种分离式的翼面设计有利于克服鸭式布局后,在发动机推力不够,无矢量情况下,提供全机的胜利,全机的升力主要依靠主翼和机体下获得。

机身长度增加的好处就是歼-20弹舱可以加大,空空导弹型号可以不用特意去研发,而统一使用中国空军主力战斗机空空导弹型号,同时未来歼-20战斗机多用途的时候,歼-20机体更大可以安装更大的精确制导炸弹。

而歼-20战斗机代表了中国航空工业技术的先进水平,歼-20机身拉长缺点很简单,主要就是导致机身过长,导致发动机推力需要增加。目前歼-20战斗机装备都是俄罗斯制造的99M3发动机,虽然太行-B发动机已经装机测试,但仍然没有大规模装备歼-20战斗机机身上,显然机身长度带来的发动机问题,尤为突出!

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军事天地


五代机的设计要综合考虑“4S”性能的均衡性,细长机身有利于减少正面横截面积、减少超音速升阻比,对隐身性与超音速巡航是加分的。同时,细长机身会影响机动性,虽然通过加装大面积鸭翼来解决,但又牺牲了隐身性。

细长机身最突出的优点是保证了超音速性能。五代机“4S”性能中,超音速巡航能力是仅此于隐身性能的重要硬性指标。“快速接敌、快速脱离战场”是五代机的主要战术,与隐身性相结合,让五代机拥有了跨代的战术优势。细长机身可以在发动机推力不济的情况下,实现超音速巡航。

细长机身带来的一个突出优点往往被人们忽略,歼-20拥有更大的内部空间,可以装备更多感知设备,挂载更多武器,装载更多油料,让歼-20成为航程最远、载弹量最大的五代机,几乎可以看着是一款中程隐形战斗轰炸机。使得歼-20更加适合作为“踹门”利器使用,这一点是中国设计师对五代机的拔高认识,相比其他短胖挫的五代机,把亚音速机动性凌驾于超音速能力之上的做法,明显具备突出优势。

细长机身是我国战机气动布局传统设计格局,歼-7、歼-8、歼-9、歼-10无不是细长机身,技术上一脉相承。歼-9以后,又有鸭翼布局、飞控系统加持,技术越来越成熟可靠。“发动机不行”经常成为有些人攻击歼-20的托词,笔者承认发动机是弱项,但是我们的发动机技术总有一天必然会突破。大家有没有想过,在同等发动机推力作用下,歼-20的载弹量、航程与超音速能力,将达到一个其他战机无法企及的高度。

“颜值就是战斗力”,细长机身机身真的很美。2011年1月11日,歼-20的首飞日的确意义非凡,一个军迷舆论场口风转变的标志性事件。当人们还在讨论歼-7怎么打F-16、歼-8怎么打F-22的时候,谁也没有想到,中国的五代机会在这么短的时间横空出世。军迷朋友们在成都机场昂首观望的激动之情,奔相告知的溢于言表的兴奋之情,感染了多少人。又有多少人为我国能够拥有这么出色的五代机而深感自豪,信心倍增。歼-20让我们不仅满足了我们的视觉享受,更加坚定了我们不比别人差的信念。


红龙军团长


谦虚在我国是有历史传统的,如初中语文课本中的故事邹忌讽齐王纳谏,就是美好的一例。歼-20自从2017年交付入役,成为我军正式装备,无不觉得它高大而威猛,是有“威龙”美誉,军迷们更以“黑丝带”和“银河战舰”呼之,我们的飞行员越来越喜爱有加,五代机实现了从无到有,正是航空工业进步的表现和标志。

若问造得那么长,比任何一款五代机都要至少长出1米,有何优点呢?长正是“威龙”的特点之一。所谓身大力不亏,大自有大的作用,比如可以实现更大的内置弹舱设计,将来可以搭载更多的空空导弹,赋予其更大的威力。现在即可搭载更多的小直径炸弹,执行更多的任务能力。当然可以更多的燃油,有更大的作战半径等。

那么,照我们的传统,历史的一惯,歼-20是否也存在不足之处呢?

当然,像任何装备都有其固在的弱点一样,比如它的航电技术,与美国两款五代机仍有不小的距离;发动机是否换装了第四代军用大推,也是网友们一直期待的地方。

推力不足,有人说,我们才设计出这么复杂的气动,有道理,也值得商榷。现在动力不足对飞行性能是有一定限制,那么动力得到解决以后,不也可以得到绝佳的飞行性能了吗?

认识事物不好太片面,仅捉住一点不及其余,即会使自己在矛盾的对立性面前失去正确的判断力。也许今天可以这样表述,歼-20正是我们今天做得最好的飞机,难有其一。致于所有技术成熟以后怎么改进,是今后的事。

那么现在,它足可满足空军急需,也可满足作战使用,明乎此,你就知道,歼-20是一款什么样的装备,更没必要一定在鸡蛋里挑出骨头来。


魂舞大漠


至少有两个优点:超音速阻力小、航程远。不足是成本高。

降低超音速阻力

首先,歼20的机身那么长是考虑了超音速飞行时巨大的激波阻力。激波阻力最大的部分来自于机身。研究发现,机身长度除以机身最大横截面后得到的值越大,则来自机身的激波阻力越小。这就是歼20机身为什么那么长的设计依据。考虑到国产发动机的水平,机身修长一些也可以降低对国产发动机军用推力的要求。注意,这里是说军用推力,也就是最大不加力推力,术语谓之中间状态推力。

大航程

另外,机身长也意味着有更大的内油容量。F22的内油容量被诟病扯了航程的后腿。所以,歼20不能再跳一次坑,何况歼20是小展弦比机翼,加上前面说的长机身,气动布局上是偏重超音速的,反过来其亚音速升阻比就未必很优秀。那么为了保证航程这个硬指标,内油容量上做大一些是很正常的考虑。

重量大,成本高

机身长带来的问题中最明显的是空机重量大,制造、维护成本高昂。这个没什么好洗地的。不要说对于歼20这种重型战斗机,对任何飞机,机身变长都会导致机体隔框增加,蒙皮面积增加,线缆长度增加,管线长度增加,油箱长度增加……等一系列增重问题。但是只要能控制在可承受限度之内,重一些,贵一些都是可以接受的。


asiavikin


唉……一看到这个问题就想到郭德纲的那个笑话“如果有个人跟火箭专家说火箭是点煤球发射的,那火箭专家看他一眼都是火箭专家都输了。”


说实话作为高技术密集型产业的航空工业,中国的航空人是非常不容易的,做不好有人骂、做好了又有人质疑,就像北边某设计所一样,这些年都快被人给黑出翔来了,总是被人抓住一个缺点就无限的放大,却很少有人去考虑作为“共和国长子”它所代表的历史意义和其背负的社会责任。

这种现象在今天的中国比比皆是,哪怕成飞歼20这种典型的四代机,按理说作为国人的骄傲,应该是被人正确看待的,可是呢?总是有那一些人去靠着一堆无端的揣测去质疑,像什么鸭翼啊、发动机啊、尾喷管啊、甚至就连机身长度也有人吐槽,这也真是见了鬼了,难道我国民间的航空器总体设计大神真有那么多吗?如果真有,我强烈建议这些大神把这“一腔热情”用在报国上,南北两大设计所可是年年都招人的。
▲对我国航空工业不服的亲们,去吧……


祖国需要你们!

吐槽完,还是跟大家说点实际的吧,航空器的总体设计其实是非常复杂的,要学的东西很多,要将很多复杂的东西结合权衡,才能设计出满足未来空战环境和技术指标要求的先进战机。

▲飞机总体设计一直都是涉及多学科领域的综合性学科,它需要飞机总体设计人员合理掌握运用气动、结构、动力、材料、工艺等科学知识,充分合理的通过分析和计算,将设计需求转化为完整描述飞机参数的过程,所以能做飞机总体设计的人、尤其是各“总师”都是航空工业的顶尖才。

而航空飞机作为在大气层内飞行的飞行器,必然要受到空气物理特性的影响,而其中“升力”与“阻力”是两大相互依存又相互矛盾的特性,所以如何合理的权衡安排两大特性,是飞机设计的关键。

▲人人都想设计出“完美”的飞机,但是空气物理特性的原因,这是不可能的。

所以飞行器的总体设计人员,就要在各种飞机气动布局上进行取舍,根据预先的详细研究论证,和装备方、生产厂家的详细讨论,按照基本的技术要求和实际的工业制造能力,选择一个合理的设计要求,然后再根据要求选择合理的气动布局,比如常规布局、三翼面、鸭式布局等等。

其后再根据设计要求,详细设计飞机各外形部件,比如选用什么样的翼型、机身、进气道等等、等等。

▲这是一个极其极其复杂的事情,比如机身来说,作为设计人员你就要考虑到空气动力、结构受力、材料力学、隐身特性等等。

而等初步设计完成之后,还要考虑飞机的总体布置,比如机载设备的布置、分系统的设计、详细的承力结构,完了还要精确计算重量、重心、操稳等等、等等。

最后还要进行大量的实验测试,反复详细的论证,要来来回回的根据需要进行更改,最后达到一个各方面平衡的结果。

所以说,飞机机身的设计不是盲目的,是经过大量实验、论证过的,是有极高科学依据的,不能简单的仅凭着外形就认定其是好是坏。

以歼20的机身来说,我们所认为的“长”或者“不合理”都是过于偏面的看法,它是根据歼20的实际需要设计的,是在整个气动布局下的一个分枝。



而歼20具体需要什么?“趣科普”简单的按照歼20的气动布局给大家讲一下;

按照过去F22A所设定的经典四代机标准,隐身、超声速巡航和超机动能力是其重中之重。

而这三大技术标准都需要飞机整体气动布局的合理设计,比如超声速巡航和超机动性,就要合理的设计飞机的气动外形,因为前文说到因为空气动力学的特殊性,所以飞机这样的航空器,气动外形的设计就要在空气阻力与升力之间相互权衡。

需要超声速能力强的,就是要合理的设计飞机的截面积率分布、合理的机身侧剖面、高长细比、小展弦比、相对薄翼型、大后掠角、相对小弯度机翼等等。

而强调跨声速能力的,就要多采类似“蜂腰”这种合理的跨音速面积率分布、中等后掠、较高展弦比和合理的相对厚翼型剖面等等。

同时无论采用那种设计,都必须尽可能满足升力大、阻力小、稳定性好的特点。

所以歼20的机身设计,本身是根据四代机设计标准,所做的合理设计,是在升力体边条翼鸭式布局、小展弦比中等后掠角主翼、大长细比机身的整体下去设计的。

在这种兼顾超声速巡航和跨/高速机动能力和隐身的设计下,歼20的机身设计本身是很合理的。


▲歼20的机身有人觉得长,那是因为过于偏面的去看歼20的机身,将机身与整个气动布局割裂开,这是很错误的。

在一个要说的问题就是动力的问题,很多人愿意将歼20的整体气动布局归结于动力薄弱的原因,单纯的认为是“航发的落后”才让歼20变成了今天的样子,但是我们要注意的是,即使我们有先进的适配航发,优秀的气动设计也是要保留的,航发虽然是影响飞机气动布局的一个因素,但它不是决定因素,不是说有了好航发,就可以不用优秀的气动布局,那是不现实也是不合理的。


武备趣科普


机体长表明飞机内部容积大,有足够的空间安放动力、设备、油箱。缺点首先是增加飞机重量,也反映出设计时的经验不足。体积大,空气阻力大,对隐身性能有影响。

优点是可以携带更多的燃料和武器。至于是否能增加航程,要看增加的燃油与重量和阻力增加的油耗之比。一般来说都是可以增加航程的。

歼20尺寸大的原因之一中国的机载设备落后,配套不完整,缺乏技术积累。在尺寸上不得不保留较大余量。否则歼20体积可以缩小很多,性能会有明显提高。


一叶枫流O灵似舞妖


其实第一个回答已经写得很好了,已经比较具体的描述了大长细比机身的优点和缺点,在此我想补充部分。

我国对于领空防御的需求量一直是很明显的,在上个世纪以及本世纪初,一直有各国飞机在我国领空范围内试探。即使到了现在,领空的安全情况比原先要好一些,不过周边的军事环境压力也越来越大,我们的外部压力其实并没有减小多少。

所以我国的战机到目前为止大多数都强调截击能力,歼-8也好,J-10,J-11也好都有部分截击的要求,尤其是歼-8,更是彻头彻尾的截击机。

歼-8战机就是纯粹的截击机,追求高空高速性能,主要是为了防御自身领空,歼-8战机曾是我国的主力战机

J-20也不例外,作为五代机,它用来对抗可能出现的同为五代机的敌机,那么它的截击性能是必须更上一个台阶的。

我们也可以看见,目前为止J-20的设计也都向这方面靠拢,大长细比机身,较为狭窄的机身,远距鸭翼+三角翼的翼型设计等都充分的说明了这一点。

我在之前的文章中不止一次的提到过超巡的难点有三个:1. 超/跨音速波阻。2. 超音速配平阻力。3. 发动机。

都很好理解,前两个就是减小阻力,提高超音速升阻比,后一个就是采用较小涵道比,较小增压比,较高涡轮前温度的发动机。

J-20官方虽然没有给出明确的使用用途,不过我认为它主要就是用来执行截击任务的

尤其是机身阻力,超音速下机身阻力是飞行器总阻力的主要阻力来源,所以为了减小波阻,机身的设计是至关重要的。

单纯的大长细比机身的优点就是倾向于这个方面的,J-20的大长细比机身有效的减小了超音速波阻,提高了超音速升阻特性。那么这一点不仅提升了J-20的超音速机动能力,也为其超音速巡航过程中省了很多油,提高了航程。

Cd是飞机总阻力,三种长细比,0.2,0.4,0.8代表最大截面积在机身所处的位置,图中可以看出来长细比增高可以有效的减小跨音速时产生的波阻

但是这种设计的缺点就是亚音速机动能力较差,三角翼自身亚音速状态下的诱导阻力较大,十分不利于亚音速升阻比。大长细比机身配合远距鸭翼+三角翼的确很有利于超音速升阻比,但是也许会进一步的减小最大升力系数。

这也就意味着J-20的亚音速能量机动,角度机动,过失速机动可能都会比较差,当然这是从总体上的气动布局来看的。

目前为止的截击机不管是米格-31也好,歼-8也好,在机动能力的表现上都较差劲,这不仅和其推重比有关系,也和较低的升阻比有关系。

米格-31也是一样

这也没什么好说的,对于单纯的气动设计来说,是不可能有完美的适应各个方面的气动布局的。机动性和稳定性,超音速和亚音速的机动能力等在气动设计上都存在显著矛盾。除了变形翼布局的飞机,不过这样的飞机也涉及到自身的结构增重和保养代价高等问题。

飞机的性能也不止与气动设计有关,内部结果,材料强度,发动机等对于飞机性能的影响也是十分明显的。

歼20的机体那么长有什么优点?是否也存在不足呢?答:优点:有效的减小波阻,缺点:亚音速机动能力。

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英雄光


歼20的机体长短在技术上确实有一定的影响,但是这种影响在实际状态来说,过于细小了,对于作战来说没有什么影响可言,这个差异谈不是什么决定因素,只是设计理念上的一些差异而言,所谓的机身长一点,减少阻力,增加机动难度,其实只是一种说法而已,这种差距影响太小了。不是人们想象的显而易见,甚至在技术参数上都体现不出来。

现在过于强调歼20的不足,试验证明歼20这里不对,那里不好的,其实无视我们的进步,有点太过于,鸡蛋里挑骨头了,中国每研发一点新东西总有人要说三道四,提出这缺点,那不足的,为什么别人的东西都是完美无缺,我们东西总要质疑一下子呢?这种心理可不好!


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