殲-20裝配渦扇-15發動機後,能取消鴨翼嗎?

紅龍軍團長


開玩笑吧,戰機制造可不是玩“樂高”遊戲。去掉殲-20的鴨翼,是不是還要裝一對水平尾翼,三角翼是不是還得前移,可不變成殲-31了。去掉鴨翼,整個氣動佈局全破壞了,不亞於重新設計一架飛機。

首先得破除一條看似有理的謠言:“發動機推力不夠,氣動翼面來補”。這種窺一斑而猜整體的說法,是極不負責任的。殲-20鴨式佈局是源於殲-9的技術積累與殲-10的實踐檢驗的基礎之上,發展而成的第三代鴨式佈局結構,代表著我國在空氣動力學領域領先世界的至高成就。在五代機中,殲-20的升力係數是最大的,也就是說在同樣發動機推力情況下,殲-20的機動性最好、航程最遠、載彈量最大。所以說鴨式佈局是最佳選擇,而不是無奈選擇。

殲-20的鴨翼沒有那麼不堪,毫無疑問在“顏值”這一塊,殲-20是最科幻的。這種美感來自於人類的自然審美,人類視覺對圖形的自洽,往往符合某種數學定理,圖形的美感預示著某種真理,“顏值就是戰鬥機”這句話是很有道理的 。

翼面前、後、側緣互相平行

鴨翼與主翼大小接近黃金分割比例,所以讓你感到很舒服,預示著升力的黃金分佈,飛機的操作性極佳。殲-20上下表面是一個不間斷曲面,完整升力體設計,擁有更好的超音速性能。仔細觀察,不難發現殲-20鴨翼、主翼、垂尾、腹鰭等翼面的前、後、側緣互相平行,這是為了減少雷達反射的波繫條數,簡單的線條勾勒出了殲-20剛猛的美感。

上下表面的不間斷曲面

進氣道邊緣與垂尾前緣平行

渦扇-15發動機(推力矢量)

換裝渦扇-15是錦上添花事情。升力與推力的平方成正比例,渦扇-15相比渦扇-10增加了30%,那麼升力就會增加70%,殲-20戰機的航程、載彈量等基本技術參數將大幅度提升,把其它五代機遠遠摔在了身後,殲-20甚至可以作為一款中程隱形戰鬥轟炸機使用。渦扇-15使用推力矢量後,在一體化飛控系統規劃下,可以減少鴨翼、差動垂尾的偏度角度,一定程度提高機動時的隱身能力,根本不需要特意把鴨翼拿掉。


紅龍軍團長


代號“峨嵋”的渦扇-15,是我空軍首款推重比為10左右的航空發動機,用在了成飛的第3代戰機殲-10B上,賦予了殲-10B非常強勁的動力,才有了單發動機的殲-10B在第12屆珠海航展上瀟灑地做出了眼鏡蛇、落葉飄、極小半徑轉彎等空中高難度動作,從而震撼了全球空軍界。

我空軍第4代隱形戰機殲-20,儘管是款重型戰鬥機,最大起飛重量接近40噸,但由於採用了渦扇-15雙發動機,令機動能力包括飛行品質大幅提高,具備持久的超音速巡航能力,以及夢寐以求的過失速機動性。

殲-20採用了DSI鼓包進氣道、全動雙垂尾、上反鴨翼帶尖拱邊條的鴨式氣動佈局,是其最大的特徵,正因為是鴨翼佈局,產生了強大的渦流,可以大幅增加主翼升力,獲得更好的機動性能。

儘管殲-20的鴨翼佈局,導致了最大攻角與持續攻角的矛盾性,並且鴨翼偏轉時產生強度較大的鏡面反射回波,對飛機頭向雷達散射截面影響甚至比常規佈局飛機大,但畢竟使得殲-20擁有了較優秀的超音速控制率,良好的大仰角升力特性,以及較大的瞬時攻角與滾轉率。

現在,換裝了代號“峨嵋”的渦扇-15發動機的殲-20,有了更加強盛的動力以及提高了飛行品質,但也不能將其鴨翼取掉,如同天使折斷了翅膀,對殲-20的飛行品控性能將有非常大的影響。

一旦取掉殲-20的鴨翼,至少整機的氣動佈局被破壞了,整機將推倒重新設計;此外,殲-20看起來就不舒服了,有點怪怪的樣子,用張局座的話來說,顏值就是戰鬥力!

大凡擁有漂亮機體的戰機,其本身作戰能力不會差,折了一對可愛小翅膀的殲-20,既然影響了顏值,那麼就一定會影響其戰鬥力的提高。

本來換裝推重比更大的渦扇-15發動機,賦予了殲-20更強勁的動力,以及更強的作戰性能,現在倒好要將殲-20的一漂亮的小翅膀給硬生生地折斷了,如同折了人的手臂,戰機和人一樣,當然影響其戰鬥力的提高了。

換裝渦扇-15發動機,如同錦上添花,不知道是哪個吃飽了飯撐的,偏偏要折斷殲-20的一對小翅膀,讓其受傷流淚,大幅提高飛行阻力,折損作戰半徑和最大載彈量,以及空中非凡的超機動能力,實在是罪過罪過罪過。

因此,即便殲-20換裝渦扇-15發動機,取消鴨翼以後,將直接導致殲-20成無尾三角翼戰機,配平壓力將非常大,將引起殲-20氣動中心後移,影響飛行品控性能,將是得不償失的。

鴨翼+邊條翼+全動垂尾,是成飛經無數次的風洞吹出來的優異空氣動力學方案,是提高殲-20機動性最直接成本最小的優化設計,在動力相同的背景下,其機動性能其他戰機所無法比擬的,高難度的複雜飛控,許多國家根本就無力突破。


國平軍史


我國的第五代隱身戰機殲-20的誕生已有8年的時間,雖然目前已經開始批量服役,但一直以來因為發動機推力不足、五代機中唯一鴨翼的問題,使得外界對殲-20戰機的評價褒貶不一,為此也有不少網友希望在殲-20換裝推力更大的渦扇-15矢量發動機之後,能夠取消鴨翼,但結果真的會這樣嗎?

其實,殲-20戰機鴨翼的存在主要是為了提升其機動性,因為目前殲-20使用還只是渦扇-10B發動機,該發動機的最大推力只有14噸左右,低於F-22和蘇-57戰機所用的發動機,所以相比較之下殲-20發動機推力有所不足,為此殲-20才在氣動佈局下了大功夫,採用了鴨翼+邊條翼+前後襟翼+全動尾翼氣動佈局以彌補發動機推力不足的問題!

不過,話又說回來,很多網友希望取消鴨翼的重要原因就是鴨翼的存在似乎影響了殲-20戰機的整體隱身性!其實表面上是這樣,但事實並非如此,殲-20的鴨翼只是在機動飛行、起飛降落的時候使用的,平飛的時候並不會轉動,而不轉動的時候鴨翼並不會影響殲-20的隱身!

也就是說殲-20戰如果不做機動飛行、規避導彈等動作的話,並不會破壞其隱身性。另外,殲-20戰機的鴨翼的存在,就如同F-22戰機上那個巨大的平尾一樣,為什麼眾人都不說F-22上那平尾影響隱身性,那殲-20的鴨翼怎麼就影響那麼大了呢?

而最重要的是,目前鴨翼已經是殲-20戰機上必不可少的一部分,這是整體氣動佈局設計最優的結果,如果要取消鴨翼,那再加上殲-20的機翼採用大後掠角,將引起整個戰機氣動中心後移,如果要解決這一點那就要重新設計殲-20的氣動外形,這一改動的工作量不比重新設計一款五代機少多少!

綜合來說,鴨翼的存在對殲-20隱身性的影響並不大,如果為了這一點就取消鴨翼的話,那將無意義重新設計一款戰鬥機,最終只能是得不償失!而且,如果換裝渦扇-15發動機的話,那和鴨翼也是相互提升!另外,如果那麼在乎隱身性的話,直接將鴨翼、平尾、垂尾都取消,就剩下一個飛翼那隱身性肯定很好!


天下布武


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


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。


尖端防務


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!


高富帥超級大帥哥


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戰機採用鴨翼佈局,確實有利於動力的補充。在一定程度上可以彌補發動機動力不足,但這並不是鴨翼的主要用途和目的。

鴨翼,是決定戰鬥機氣動佈局的關鍵部分,是不能取消的。別說是鴨翼,即使是尾翼簡單的一個切角變化,都會改變飛機的局部氣動狀態。取消了鴨翼,等同於重新設計隱形機,需要從零開始研究,所有的地方都要推倒重來。

鴨翼設計有很多好處,它對戰機隱身性能影響不大,但可以帶來更多優勢。殲20的鴨翼和殲10的鴨翼顯著不同,殲10的鴨翼位置偏高,高於主機翼的水平線。目的是作為渦流發生器,飛行中對流起渦,產生下洗效應。此舉能夠減小分離效應,讓殲10的機翼獲得更多的升力,飛得更高。

殲20的鴨翼和主機翼是平齊的,這樣有利於隱身,但不利於增升,阻礙了有利氣流的形成。智慧的工程師在鴨翼上安排了一個向上的安裝角,採用了上反設計的思路。殲20的主機翼本身是下反的,如此一來,鴨翼和機翼形成了互動,實現了下洗增升的效果。

再加上殲20明顯的邊條翼,三者最大程度上提高了殲20的渦流升力,讓這款達到37噸的重型戰機可以實現高效率的飛行和高難度機動。

現在使用的發動機推力有限,單發推力只有14噸。可以滿足殲11B和殲15,殲16的需求,無法滿足殲20未來要達到的超音速巡航目標。如果渦扇15大推力矢量發動機研製成功,對殲20來說就是一次提升,其機動性會再上一個臺階。同時實現超音速巡航的殲20就成為完全達到4S標準的高端隱形機。


兵說


殲20作為我國現役唯一一款第五代隱身戰機,其性能是毋庸置疑的,而且隨著殲20的批量裝備部隊,對於我軍的整個空防實力將會有一個質的提升。但是細細評價殲20的話很多人會對其裝備的發動機不甚滿意。因為從現有資料來看,就算是現役的殲20戰機裝備的還只是四代戰機裝備的發動機,所以何時裝備殲20配套的傳言之中上的渦扇15發動機就成為了很多軍迷的夢想,畢竟對於殲20戰機來說,其整機除了還沒有換裝渦扇15發動機外,是挑不出任何毛病的,甚至也可以說其整機某些作戰性能是領先全球的。但是在殲20剛剛首飛那幾年,網上曾經出現過這樣一段話,說殲20之所以設計有鴨翼就是為了彌補發動機的不足而特意為之,那麼如果此話當真,那殲20後期換裝渦扇-15發動機後,真的就會取消鴨翼了嗎?首先對於第五代隱身戰機的衡量標準就是F22隱身戰機首創的“4S”標準,其主要包括隱身性、超機動性、超音速巡航和超視距攻擊能力,其中除了隱身性能外最重要的就是超音速巡航和超機動了,而這兩個標準都需要一款先進的發動機參與,所以對於一直航空工業比較薄弱的我國來說,殲20首飛和剛開始服役一直採用的是四代戰機發動機,這也是在等待殲20配套的渦扇15發動機量產裝機前的應變之道。其次鴨翼本身的優勢就是能夠大幅度增加戰機的機動性,所以很多人就會覺得殲20之所以設計有鴨翼就是為了彌補當下的殲20還沒有裝備渦扇15發動機的缺憾而設計的。

其次在殲20剛剛首飛那年,對於殲20裝有鴨翼很多人是不認同的,因為除了殲20外,像美國的F22、F35和俄羅斯的T50這些第五代隱身戰機都不是鴨式氣動佈局,所以在當時還傳出了關於美國軍方曾說過的關於“鴨翼最好裝在敵機上”的話語,因為在美國人看來,鴨翼的存在會增加戰機的雷達反射面積,對於隱身是不利的表現,特別是對於注重隱身表現的第五代戰機而言更是如此。所以在殲20剛剛首飛那年,聽信了這句話的覺得殲20裝了鴨翼對於隱身不利。

首先殲20裝備的鴨翼可是整個戰機的氣動佈局的一部分,因為殲20的鴨翼和前代殲10一樣主要提供整個戰機的升力和機身配平需求,鴨翼不光要為機翼提供跟大的渦流升力外,還要和常規氣動佈局的戰機的尾翼一樣提供整機的俯仰配平力,所以也可以說殲20的鴨翼其實就是常規氣動佈局戰機的尾翼,只不過將其放在主翼前邊罷了,而且放在主翼前邊因為力矩更大的優勢下還顯著提升了戰機的機動優勢。
所以不管未來換不換更為強大的渦扇15發動機,光是直接取消了鴨翼那可就破壞力殲20整機的氣動佈局,連正常飛行都成問題,而且取消了鴨翼等於是戰機沒有了配平力矩,那就需要和常規氣動佈局戰機一樣在主翼後增加水平尾翼,那這樣的取消鴨翼又增加水平尾翼的做法和重新設計一架全新戰機有什麼區別,畢竟戰機的整機氣動佈局發生任何改變都需要重新進行整機風洞試驗和後期的試飛定型試驗,那不管從時間還是從盡力上來說都是不值得的,而且取消殲20的鴨翼等於是主動消掉了殲20自身的超機動飛行優勢。
當然對於希望換裝了渦扇15發動機後取消鴨翼的朋友來說,戰機的俯仰配平完全可以通過矢量噴口實現,畢竟此前在珠海航展上我國已經公開展示了我國自主研發的矢量發動機的優異表現,所以有理由相信渦扇15發動機也一定是具備矢量推力的,而且矢量發動機的矢量噴口的偏轉的確可以為戰機提供更大的轉向俯仰力矩,但是別忘了矢量發動機噴口都是有時間壽命的,而且純粹依靠矢量噴口來實現整機的正常飛行這個風險太大,畢竟現有的矢量噴口除了壽命只有二三百小時外,將其用於整機正常飛行的可靠性和穩定性又有多高呢?
再一個從鴨翼的隱身性能來說,我國早在上世紀60年代研製殲9戰機的時候就已經開始研究鴨翼了,所以論鴨翼的研製經驗恐怕沒有任何一個國家能夠再出其右吧。所以不管是從沒能定型的殲9還是後面大獲成功的殲10到如今的殲20戰機,鴨翼在機動性、隱身性等方面的各種問題肯定成飛都已經研究透了,所以殲20採用鴨翼絕不是為了彌補發動機性能不足而特意為之的,而是成飛在考慮了鴨翼的存在,為機動性和隱身性等戰機各種能夠影響其作戰實力的綜合考慮後的產物。而且從隱身性來說其實和戰機的氣動佈局設計關係不是很大,而是和整機的氣動面的角度等有直接關係,所以殲20在設計鴨翼的時候將鴨翼上反恰好能夠降低鴨翼對隱身性的影響。
隨著殲20的批量裝備部隊後,我國自主研製的渦扇15發動機近幾年也不斷傳出了各種好消息,所以離殲20裝備渦扇15發動機的日子已經不遠了,未來殲20換裝性能更為強大的渦扇15發動機後,除了能夠獲得更強的機動優勢和超音速巡航能力外,其更大的推力也賦予了殲20戰機更大的武器掛載能力個作戰航程。特別是在超機動優勢方面,本身就是鴨翼佈局的殲20在獲得了渦扇15發動機的鼎力相助後,其綜合作戰實力將會有一個更大的提升,到那個時候殲20的真實作戰實力恐怕也是找不到對手的。


魑魅涅槃


殲20戰機現在裝備的發動機仍然是渦扇-10B發動機,最大推力約14噸,它的推力和推重比略遜於美俄兩國的五代機發動機,並且,渦扇-10B以及整個太行系列發動機其實是我國四代機的專用發動機,除了殲20,像殲11B、殲16等戰機均裝備了太行系列發動機。從這一點講,渦扇-10B其實是殲20戰機的過渡選擇,後者最終會採用五代機專用航發---渦扇15大推力矢量發動機,這款發動機的設計推力達到18噸,完全符合殲20戰機的相關需求。話雖如此,當初有不少人認為,殲10B發動機動力不足,殲20戰機因此才會採用鴨翼佈局。隨著渦扇15發動機即將列裝部隊(預計2020年完成研製),人們總會有殲20戰機裝備渦扇15發動機以後就會取消鴨翼的想法,這種觀點完全不正確。

殲20戰機採用多種氣動佈局,考慮全面合理,取消鴨翼與重新設計一款戰機無異

事實上,殲20戰機是世界上氣動佈局最複雜的戰機,科學工作者們經過充分論證,在綜合考慮戰機的隱身性以及機動性以後,最終決定合理整合多種氣動佈局,這就是殲20戰機為什麼會採用鴨翼+邊條翼+雙三角翼+全動尾翼佈局之原因。如果單單是因為換裝了渦扇15發動機就隨便取消鴨翼的話,無異於徹底推翻殲20戰機的風洞實驗數據,與此同時,改裝後的殲20戰機還必須考慮整機佈局,然後再頻繁進行試飛。如此一來跟重新設計一款戰機又有何區別?

殲20戰機無法取消鴨翼的具體原因

更何況,鴨翼並不是單純為了彌補發動機動力不足,這種想法著實狹隘,下面我們來簡單瞭解一下鴨翼佈局對殲20戰機有何意義。鴨翼佈局的確增強了戰機的機動性,它從側面彌補了發動機動力不足的劣勢。但這是結果,而絕非採取鴨翼佈局的原因。殲20戰機採用鴨翼佈局一方面考慮了戰機的機動性,同時也考慮了戰機的配平力矩,它在為戰機提供巨大渦流升力的同時,也兼顧了戰機在俯仰狀態下的配平需求。此外,殲20的鴨翼與四代機的鴨翼位置有所不同,它把鴨翼前置,極大提高了力矩,換句話說,殲20戰機的鴨翼比四代機的鴨翼更能保證其機動性,而鴨翼上反則從某種程度上削弱了它對戰機隱身性能的影響。

殲20戰機的鴨翼對隱身性影響甚微,合理整合相關技術後,完全可以削減鴨翼對隱身性的影響

按正常情況來講,鴨翼的確會影響戰機的隱身性,因為它會增強戰機的雷達反射面,可如果把握好戰機氣動面,並且從其他方面彌補的話,鴨翼不至於徹底破壞戰機的隱身性。我們從上世紀60年代就開始研究鴨翼佈局,相關技術早已被摸透了,在此基礎上,我們才為殲20戰機打造了上述多種氣動佈局相結合的外形。如果鴨翼確實影響戰機隱身性的話,我們又怎會堅持讓殲20採用類似氣動佈局呢?

完全依靠矢量發動機來保證殲20戰機綜合性能發揮並不靠譜

有人說了,既然渦扇15發動機是矢量發動機,我們完全可以依靠新型航發來保證殲20戰機的配平和俯仰力矩,但是,矢量噴口畢竟使用壽命有限,一般來講,它只能正常使用兩三百個小時,我們沒有聽過一架戰機性能充分發揮要完全依靠矢量發動機,當然了,單靠矢量發動機也極易發生危險,這種做法畢竟是一條腿走路,很難保證可靠性。

結論:鴨翼與渦扇15強強聯合,殲20戰機未來會領先全球

我認為,殲20戰機換裝渦扇15發動機,會與鴨翼佈局相得益彰,屆時戰機的機動性將更加強悍,受助於渦扇15的強大推力,殲20戰機的載彈量和航程均有望增加,因此,鴨翼對殲20戰機乃是“如虎添翼”,而非“畫蛇添足”。貿然取消鴨翼,意味著推翻殲20戰機之前的所有設計,既不符合預設需求,同時也耗時耗力。


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