J20具備超音速巡航能力嗎?為什麼?

遁地小豬cc


殲-20具備超音速巡航能力,因為殲-20是完全按照“4S”標準設計的第四代戰鬥機,這個4S是指隱身(Stealth)、超音速巡航(Supersonic)、超視距攻擊(Superior-sensor)和超機動(Super-agility)。殲-20當然具備超音速巡航能力。只是目前殲-20的發動機還不夠給力,現在的殲-20都屬於初期生產型,配備國產的渦扇-10B發動機和進口俄製改進型AF-41發動機,這兩種發動機的推力,打開加力時能讓殲-20飛行速度達到2馬赫,但不足以讓殲-20不開加力的情況下超過音速。所以,殲-20的超音速巡航能力,需要等到國產渦扇-15大推力先進發動機成熟以後才行。

戰鬥機的超音速巡航,是指在不開加力的情況下,持續在1.5馬赫以上進行超過30分鐘的超音速飛行。超音速飛行和超音速巡航的區別是非常巨大的,很多戰機甚至是一些民航客機都可以做到超音速飛行,但能夠進行超音速巡航的戰機卻非常少。嚴格來說,根據公開的數據,現階段唯一具備標準超音速巡航能力的戰機只有美空軍的F-22A隱身戰機。

實際上,超音速巡航是五代機的四大技術特性之一,它是指戰機在不打開發動機加力的情況下戰機還能夠進行長時間的超音速飛行。二代機、三代機也可以進行超音速飛行,但是需要打開發動機的加力燃燒器,此時戰機的燃油消耗速度是平時的數倍,所以只能維持很短的時間,最多隻能做到以亞音速進行長時間飛行。

當初蘇/俄號稱它的米格-25、米格-31重型截擊機都擁有超音速巡航能力,它們也的確可以進行較長時間的超音速飛行。但是,它們是憑藉巨大的機內載油量才能讓戰機在開加力的情況下還能夠實現較長時間的超音速飛行。此時戰機的油耗量極大,機動能力也聊勝於無,和F-22A隱身戰機的超音速巡航能力有天壤之別。

英國、德國、意大利和西班牙這4個國家合作研發的EF-2000“颱風”戰機由於擁有先進的氣動設計和強大的發動機支持,也號稱擁有在不開加力的情況下進行長時間超音速飛行的能力。但是,這是“颱風”戰機在沒有外掛載荷的情況下取得的數據,而且它的長時間超音速飛行速度只是略微超過音速。沒有外掛武器載荷的“颱風”戰機根本沒有作戰能力,所以這種超音速巡航能力並不具備太大的實際作戰意義。

F-22A隱身戰機擁有目前最佳的超音速巡航能力,藉助優秀的整體氣動設計,F-22A隱身戰機使用軍用推力時的超音速巡航速度可以達到1.5馬赫。而且在超音速巡航時,還能進行滿載空優掛載,擁有全部的空戰能力。當初F-22A隱身戰機服役後,美軍曾經動用F-15、F-16兩款經典三代機和它進行大量空戰對抗演習。在飛行性能對抗中,無論是比加速能力還是比巡航速度,三代機都完全無法跟上F-22A隱身戰機的步伐,最終只能是“追不上、打不著、跑不掉,超音速巡航對戰機空戰的意義可見一斑。


科羅廖夫


個人認為,目前的殲-20是具備超音速巡航能力的。

根據2017年劉大響院士在報告中的說法,渦扇-15會在3-5年內定型,於是基本判斷,現在服役的殲-20使用的應該是俄製99M1發動機(AL-31F發動機的某款改進型)或國產渦扇-10A太行發動機。99M1和渦扇-10A都是屬於為第四代戰鬥機研製的發動機,給殲-20這種第五代戰鬥機使用確實是有點不太理想,所以大家也就比較關注目前的殲-20能不能進行超音速巡航的問題。

其實在瞭解這個問題之前,還是要提一下,咱們軍迷圈子裡有部分人長久以來其實都對超音速巡航有一點誤解。先說F-22這個4“S”,這4“S”是指隱形(Stealth)、超音速巡航(Supercruise)、超視距空戰(Superior-sensor)和超機動(Super-agility)。這4個“S”一直以來都被視為F-22的看家本領,也曾一度被視為第五代戰鬥機的標配。

然而實際上,F-22的Supercruise,其實壓根就不止是超音速巡航,或者說,它壓根就不應該翻譯成超音速巡航。F-22的Supercruise是指在渦扇發動機不開加力的情況下,要單憑藉發動機的軍用推力就能做到以1.5馬赫的速度巡航,注意了,Supercruise的要求就是1.5馬赫,下限也不能低於1.4馬赫。

而所謂的超音速巡航呢,顧名思義,只要不開加力的情況下超過1-1.2馬赫就可以了,用不著非要達到1.4馬赫以上。所以說Supercruise跟超音速巡航是有區別的,其也壓根就不應該翻譯為超音速巡航,而是按照字面意思翻譯為“超級巡航”。

這實際上也恰好解答了一個問題:我們經常聽說的歐洲颱風戰鬥機、法國陣風戰鬥機和俄羅斯蘇-35戰鬥機甚至瑞典的JAS-39E鷹獅NG戰鬥機,它們的廣告經常說它們可以超音速巡航,很多人不知道真假,因為大家都覺得超音速巡航是F-22的專利。

實際上也算真的,它們確實可以在不開加力的情況下以超過1馬赫的速度巡航(比如先開加力到超音速,再關閉發動機加力),但是也就1.0-1.4馬赫左右,做不到像F-22那樣以1.5馬赫的速度巡航的Supercruise。而且嚴格來說,這種超音速巡航用處也不大。這些四代機的所謂超音速巡航,基本都是廠商為了推銷,於是碰瓷F-22做的噓頭罷了。

既然連上述這些第四代戰鬥機都可以做到超音速巡航,那麼殲-20作為第五代戰鬥機,哪怕是憑藉99M1發動機或渦扇-10A發動機,也是能做到的。甚至來說,在殲10剛服役時,國內也曾經號稱殲20也可以“間歇式”超巡的(方法同上)。不過,如果憑藉這兩種發動機想要做到F-22的那種Supercruise,恐怕也是不太現實的。這兩種發動機軍用推力這8噸左右,加力推力13.2-13.5噸,推重比約8左右。

相比之下,F-22的F-119發動機軍用推力約10-11噸,加力推力約15.6-17噸,推重比超過10,這才是專門為五代機配套的發動機。正是由於F-119的澎湃動力,再配合F-22優秀的氣動設計,才賦予了F-22的Supercruise能力。

但是我們也不能排除另一種可能,前文已經說了,劉大響院士在2017年的報告中說為殲-20配套的渦扇-15發動機將在3-5年內定型。而現在已經到了2019年,前幾天更是傳出了殲20已經擺脫“毛髮”的消息,也許渦扇-15已經裝上殲-20進行測試了呢?所以,如果有渦扇-15,那麼殲-20實現Supercruise還是很有可能的。


晨曦談兵


殲20已具備超巡。首先,從來沒用過AL31FN(俄發),試飛前期用過Ws10G(最大加力推力約14.2噸~中航老總三年前公開談過這款發動機),Ws15至少三種分型,去年官洩了Ws15的工匠。約5年前中華網軍事論壇洩密了陸海空天武器,其中055,鷹去18,鷹擊12,15式坦克,東風21D,東風26,093b等已公開驗證了。文中涉Ws15的改進型(或指朱峰)最大加力推力約24噸

. 另外公開報道殲20用了超材料,T1100碳纖維,鈦合金3D打印技術。故空重較F22輕約3.5噸。朱日和駕殲20的飛行員亦稱一進入超巡便是殲20的天下。F22的F119軍推約10.5噸,最大加力推力為15.2噸。殲20就以Ws10G的10.2/14.2噸計算,空重輕3.5噸也足以超巡。實際用的是最大加力推力為18.7噸的Ws15基本型。兩臺最大加力推力約37噸,推重比為10.85,輕鬆以1.85馬赫超巡,最高航速2.58馬赫。發動機為360度矢量。很快用F22那樣的二維(上下轉動)矢量發動機(紅外隱身更好)






紫氣東來八千里


其實第四代戰鬥機的所謂超音速巡航能力在大多數人眼裡都有很大的誤解,最大的誤解一是將超音速巡航能力等同於超音速飛行能力這種第二代戰鬥機開始就已經具備的性能;二是將這種能力理解為不開加力可以進入超音速飛行較長時間的能力。這兩種理解中前一種理解完全錯誤,第二種理解有一定的正確性,但是並沒有認識到第四代戰鬥機在超音速區間真正的優勢在於哪裡。

事實上第四代戰鬥機的所謂超音速巡航能力,既是指不開加力或小加力的情況下可以進入超音速狀態的能力,在這種情況下它可以以更少的耗油量抵達或脫離戰場,延長滯空時間;更是指超音速機動區間戰機可以具備較大的使用過載與盤旋性能。

傳統的第二代、第三代戰鬥機的優勢包線普遍集中在包線中心或左下角,進入超音速區間後由於動壓極大,戰機可用過載、飛行品質下降非常明顯(飛行包線給出飛機在使用時速度、載荷、溫度等方面的限制範圍,是飛機安全使用的重要依據)。平時能拉到8G、9G的過載可能只能拉到3、4G,平時每秒22、24度的穩定盤旋角速度可能要下降到12、13度。在這種情況下飛機事實上只能飛掠攔截,在交戰時戰鬥機必須回到跨音速與亞音速區間交戰。

▲飛行包線示意圖——縱軸為高度,橫軸為速度,左上角還有油量和載彈數據

而第四代戰鬥機由於在機體強度、液壓系統壓力上做了特殊設計,因此它具備了在超音速區間同亞音速區間相類似的機動性。這就在事實上決定了四代機可以將交戰速度長期放在超音速,從而形成戰鬥節奏比三代機快一拍的絕對優勢,再輔以隱身性能,決定了這種優勢會迅速轉化為壓倒性的勝勢。

我國空軍裝備的殲20型戰鬥機從目前的機體設計等要素來考察,已經達到了四代機所應該具備的超音速能力。但是,由於發動機的推力問題暫時還無法做到不開加力超音速巡航。目前只能等WS15發動機到位,才能發揮出殲20的全部作戰潛力。


軍武次位面


第五代隱形戰鬥機的標準配置就是4“S”。4“S”指的是:隱形(Stealth)、超音速巡航(Supercruise)、超視距空戰(Superior-sensor)和超機動(Super-agility)。這4個要求裡面殲20已經完全滿足其中三個了隱身、超視距空戰、超機動,以現在的配置殲20不可能完成超音速巡航。說來說去還是航空發動機的核心問題,現在殲20裝備的是渦扇10A/B航空發動機,這是為第4代戰鬥機專門研製的一款發動機,雖然勉強可以達到世界級的水平,但是把這款發動機裝配到殲20身上還是有些力不從心,而專供殲20使用的渦扇15航空航天發動機還並沒有太大的進展。所以沒有裝配渦扇15的殲20並不能滿足超音速巡航的要求。

有的網友可能會反駁說了,網上的信息顯示殲20可以超音速飛行的。音速飛行和超音速巡航,雖然只有兩字之差但是意義卻千差萬別。現在哪怕不是第五代戰鬥機,四代機或者是三代機,在航空發動機加推力的情況下都可以達到超音速的速度。那是超音速巡航和超音速飛行他們的油耗而是一個天上,一個地下。常規的四代機或者是三代機在加推力進行超音速飛行的情況下油耗會呈幾何倍數增長。機動性能和續航能力會大大降低。

殲20確實有超音速巡航的能力,但是現在並不能完全發揮出來,是因為他現在還是一個不完全體。而最近有消息傳出專屬於殲20的渦扇15航空航天發動機,已經取得了突破性的進展,或許現在已經裝機測試,在近兩年的時間,我們就可以看到一個完全體的殲20橫空出世。


沐風談兵論道


先來解釋一下什麼是超音速巡航(super sonic cruise),超音速巡航是大家一貫固有的概念,是五代機的4S標準之一,不過嚴肅來講,應該叫超級巡航(super cruise)更加合適,因為超級巡航的概念才是指戰機在發動機不開加力(即不開啟引擎後燃器)的情況下,可以突破音障,達到1.5馬赫左右的速度飛行30分鐘以上,並且保持一定的機動性。

而這個超音速機動就是五代機相對於四代機、三代機絕對優勢之一,因為非五代機沒有超音速機動能力,它們在超過音速以後基本上就只能飛直線了,我們平時說的三代機、四代機機動能力,均是指在高亞音速階段,而非超音速階段,當然這些非五代機也是可以超音速飛行的,它們在開加力後也可以以音速或者幾倍音速的巡航,這種能力也可以稱為超音速巡航,但是不叫超級巡航,超級巡航是隻有五代機才具備的能力!

回到正題,那麼我們的殲20究竟有沒有超巡能力呢?根據我瞭解到的信息來看,目前的殲20具備超巡的能力,但是卻還不是真正意義上的超級巡航,為什麼這麼說呢?因為當戰機越來越接近音速時,會遇到一個激波阻力,也就是大家常聽到的音障(當物體高速擠壓空氣時,會導致空氣無法迅速向周圍傳播,從而在物體表面產生一個激波阻力,且速度越接近音速,這種阻力就越大),這時如果戰機想要突破音障,發動機所需的推力是平時正常加速飛行時的1.5倍以上,但是目前以我們殲20使用的發動機來看,在不開加力的情況下,是不可能突破音障的,畢竟單臺發動機的推力就落後F22戰機的2倍以上。

所以,殲20想要超巡,就必須先開加力突破音障,等飛機的速度超過音速以後,音障的阻力就會消失,這時再把推力給關掉,就可以保證不開加力的情況下超音速飛行一段時間了,這就是我說的不是真正意義上的超級巡航能力,畢竟相對於不用開加力就能超巡的F22來講,確實沒那麼完美,但是隻要等到大推力的國發裝備以後,我們的殲20就具有真正意義上的超巡能力了,一旦達到超音速,非五代機只能是送人頭的!


哨兵ZH


目前J20具備超音速巡航的能力嗎?我個人認為,目前的J20想要超巡具備一定的難度。

現階段超音速巡航有三個難點,兩個難點可以通過氣動設計來減小,發動機也有一個難題。

第一個是,儘可能減小波阻,飛機在跨音速區間的激波阻力會突增,這是很不利於升阻比。

第二個是

儘可能減小配平阻力,因為飛機在很多情況下,由於各種原因比如速度等問題,繞重心的力矩不可能是是平衡狀態的,所以就需要利用一些操作面來進行配平,單哲輝產生配平阻力,而在超音速狀態下的配平阻力更是尤為的重要。如何減小超音速配平阻力是一個難點。

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第三個是,發動機的涵道比不能太高,壓氣機的增壓比不能太高,而且必須儘可能的提高渦輪前溫度,這是最關鍵的。

以上三點,J20的在減小波阻方面做得很好,因為J20採用小展弦比,大後掠角,大長細比正是為了強調超音速,減小波阻,這也使得其機身相對於其他五代機較為不協調。

理論上J20,颱風這種遠距耦合鴨翼對於增升的效果很小,主要是用來進行超音速下俯仰配平的。遠距耦合鴨翼+三角翼要比平常的常規佈局飛機更適合超音速,這是公認的。

不過目前的飛機一般都採用靜不穩定設計來減小配平阻力,而J20由於氣動中心靠後,反而可能在這點上無法有很好的效果。






J20的主翼位置十分靠後,不說是常規佈局,就算是對比颱風這類的鴨翼戰機也是很靠後,這種氣動設計可能是為了優化超音速面積律,當然是我的猜測。

那麼這樣的直接問題就是,焦點也就是氣動中心靠後(可以認為其是升力的作用點),我們知道焦點與飛機重心的位置關係決定了飛機是靜穩定設計還是靜不穩定設計,焦點在重心之前就是靜不穩定設計,反之就是靜穩定設計。

靜不穩定設計會在飛機攻角變大時產生抬頭力矩,攻角變小時產生低頭力矩,反之就是靜穩定的。

再加上,飛機在跨音速區間時,全機的氣動中心會後移,J20很可能就是靜穩定設計的了。

所以J20在配平阻力上會有一定的難點,再加上發動機的難點。所以儘管超音速是J20設計的亮點,但是目前J20想要超巡還是有一定的難度的。


這只是我個人觀點,不一定正確,有可能問題已經解決。

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英雄光


俗話說,害人之心不可有,防人之心不可無。美國製造出來首款五代機F22之後,不管是我國還是俄羅斯都在研製回應F22的武器。我國最終制造出來了殲20戰鬥機。這款戰鬥機是目前全世界都公認的一款五代戰鬥機,而且在許多場合都向世人展現了自己強大的實力。而作為對付F22潛在威脅的一款戰鬥機,殲20的各項實力都是以超越F22為目標的。有人說,殲20沒有超音速巡航能力。但是,實際上殲20這一能力令人振奮,速度不輸F22,還有專家表示,未來還將更快。

一款五代機要具備什麼樣的實力呢?在F22問世的時候,美國人就提出了五代機要具備的功能,簡稱為4S。展開來說,就是要有超音速巡航能力,隱身能力,超機動能力,以及超信息能力。如果沒有符合,就並不能算一款真正的五代戰鬥機。

那麼,為什麼有人質疑殲20沒有超音速巡航能力呢?我們知道,很多年來,航空發動機一直是我國航空製造業的一個短板。而發動機是飛機的心臟,為了讓我國戰鬥機總體實力強大,我國長期購買俄羅斯的發動機。但是目前俄羅斯的發動機只能適應四代機,五代機的超音速要求確實很難企及。所以有人論斷,殲20的超音速巡航實在虛無縹緲。

但是我們要注意到,目前我國開發的新型發動機,即太行發動機,比起俄羅斯的發動機更加優秀,而且可以匹配五代機的需要。所以,裝備了新型的發動機的殲20自然擁有超音速巡航能力,要不然,外國也不可能承認殲20是一款名副其實的五代機。

同時,除了有一個優秀的發動機之外,殲20上面還裝有鴨翼,這樣可以取得更好的機動性。有人說殲20外形學的是殲10,其實相比於殲10的佈局,殲20的佈局更加前衛,所以機動性更加優秀,也能夠適應超音速巡航這樣的要求。

當然,我國航空製造業一定能在太行的基礎上開發出來更加優秀的發動機,如果繼續配給殲20使用的話,那麼,殲20不僅超音速巡航能力更加強大,而且速度也會更快。


霹靂火防務


五代戰鬥機的一個標準就是超音速巡航的功能,目前其餘的能力還包括隱身能力,超強機動能力,超視距打擊能力這幾項。所謂的超音速巡航能力是指戰鬥機在不開加力的情況下實現1.5倍音速飛行,並且能夠保持30分鐘。


殲-20戰鬥機是典型的五代戰鬥機,這款戰鬥機的原型機在2011年1月11日首飛。目前殲-20戰鬥機已經在作戰部隊服役。從之前公開的報道看,進入超音速飛行是非常容易實現的,但是就目前使用AL31F發動機看,基本還不具備超音速飛行能力。

殲-20戰鬥機目前正在進行使用國產發動機的測試,這次使用的是非常成熟的太行發動機。這款發動機已經在殲-11B系列和殲-16戰鬥機上普遍應用。


使用國產太行發動機有多種原因,其中擺脫國外發動機的限制是其一,這樣可以大批生產。另外就是使用帶有矢量功能的發動機可以提高機動性能。不過太行不是最終目標,渦扇15發動機才是具備矢量功能的終極發動機。


航空視界


不具備,發動機不行


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