TZ小賽
那是殲20的腹鰭,用於穩定在大迎角飛行時的穩定性!殲20之所以有腹鰭,主要是因為其外傾式全動垂尾的面積太小,在大迎角飛行時全動垂尾容易被機身擋住,導致出現側滑,影響大迎角飛行時的航向穩定性。而F22,F35,蘇57就沒有腹鰭!
眾所周知,垂尾的作用就是保證戰鬥機航向的平穩,飛行的穩定。如果說,垂尾的面積足夠大,在戰鬥機大迎角飛行時,機身遮擋不住尾翼,戰鬥機的航向穩定性不會受到影響,如F22和F35戰鬥機。反觀蘇57戰鬥機戰鬥機的垂尾面積也很小,和殲20的垂尾面積不相上下,也沒有采用腹鰭。但是蘇57有矢量發動機,當其在大迎角飛行時,矢量發動機的噴管可以改變方向,以保證其航向的穩定性。而殲20既沒有F22那樣的大垂尾,又沒有蘇57那樣的矢量發動機,為了保證大迎角飛行時航向的穩定性,就只能採用腹鰭了。
採用了腹鰭之後,雖說解決了殲20大迎角飛行時航向不穩定的問題,但是還帶來了另外兩個問題。第一:腹鰭對隱身性的不良影響。第二:腹鰭也會影響其起降性能。殲20戰鬥機通過對腹鰭的精心設計也解決了這兩個問題。
腹鰭對殲20隱身的不良影響
由於腹鰭安裝在殲20的機腹下面,也極易反射敵方輻射源發射的電磁波。減輕20的腹鰭使用了複合材料,外加與機腹呈一定的夾角,還有經過微波暗室的實驗,腹鰭對殲20隱身性能的影響已經降到了最低。
腹鰭會影響殲20的起降性能
由於殲20的機身較為修長,所以其起飛時與地面的夾角不大,就很容易擦到腹鰭。所以說,殲20的腹鰭進行了切尖處理,避免起飛時擦到腹鰭。
由此可知,殲20的腹鰭經過處理後,對其整體的性能已經降到了最低。事實上,隨著渦扇-10TVC發動機的試飛,渦扇-15大推力發動機的順利進行。在未來,渦扇-15發動機也可以具有矢量噴管。等到殲20安裝渦扇-15矢量發動機時,在大迎角飛行時,利用矢量發動機噴管的旋轉,也可以保證其航向的穩定性,此時就可以去掉腹鰭了。其實,現階段殲20的隱身性能已經不錯了,關於腹鰭是否取消已經不再重要了。(圖片來自網絡)
江山何沉
腹鰭,F22是沒有,不過,F22也是付出了很大的代價,才取消了腹鰭,來,你看看F22的垂尾有多大!吃驚😱吧?為了彌補取消腹鰭造成的大迎角飛行時對飛機的控制,不得不做了個史無前例的碩大的垂尾。
傷心時吃糖
腹鰭,某種程度上,腹鰭會對隱身造成不利影響
位於機腹的類似舵一樣的叫做腹鰭,他的作用跟垂直尾翼一樣,是長在下面的垂尾尾翼。兩者的作用都是用來保證航向穩定性,仿製偏航的出現。
腹鰭多在第五代戰鬥機前非常普遍,我國在1978年從埃及獲得米格-23,借鑑了其腹鰭設計,首次在殲-8II上採用腹鰭,之後殲-10、梟龍、JH-7飛豹等都有應用。
相比較垂尾,腹鰭最大優點在於大仰角飛行時,作用效果非常顯著。當戰鬥機在進行大仰角飛行時,寬大的機身和主機翼會減弱並攪亂其後方的氣流,從而導致垂尾的作用大幅度削弱。殲-20進行大仰角飛行,可以看出垂尾大部分被埋進了機身和機翼拉出的激波雲中,垂尾的作用被大幅度削弱,而腹鰭則沒有絲毫影響。
美軍F-22在不採用腹鰭情況下,採用的方法就是水多加面,設置了超級大的垂尾來確保大仰角飛行的航向穩定性。
毛子的蘇-57在這方面難得的設計非常精巧,在機翼位置弄了個繭包,可以容納一枚格鬥彈作為格鬥彈艙的同時,一定程度上也可以起到腹鰭的整流效果,俄羅斯在設計上的確還有相當的匠心。
腹鰭在一定程度上會削弱隱身效果,特別是對於下方照射的雷達效果隱身效果要較差。這是美軍所不能容忍的,美軍習慣就是飛天上炸炸炸,對於下方地面照射上來的雷達波隱身要求很高,而垂尾因為機身可以一定程度上進行遮蔽,對下方雷達不敏感。所以美軍的第五代隱身戰鬥機都沒有腹鰭設計,寧可增加垂尾面積,削弱側面和上方隱身效果,也要確保對下方雷達更好的隱身能力。殲-20的副鰭作用,可以說是有利有弊,對於下方隱身性能肯定會受到影響,但整體來說影響不大,不過需要注意的是,殲-20尾噴管沒有像F-22A一樣採用隱身的二元噴管遮蔽,這樣的話,腹鰭存在反而可以防止對方雷達直接照射尾噴管,反而對隱身來說,可能更有利。五嶽掩赤城
我們知道,先進的戰鬥機,一物一設非虛陳,何況殲-20作為中國的下一代制空主力戰鬥機呢?如圖,這個尾端下垂的突出物,名喚腹鰭,在三代以前,是常見的設置,有穩定和減小前方反射雷達波的作用,可以視為一大匠心獨運的設計。航空大國的戰機設計,都有自己的絕招秘笈,無論怎麼樣的氣動細節,只要用得好,正能增益戰機性能,比如此前詬議了多年的殲-20鴨翼,還拿出不知什麼人的“名句”說,鴨翼最好裝到敵人的飛機上,真是這樣嗎?美國波音和雷聲對六代機的設計,都有鴨翼,於是這夥子被啪啪打臉,再不吱聲了呢。殲-20的鴨翼,巧妙地與主翼在同一個平面內,使渦流得以作用在主翼上面,以利提高航速,非但沒有破壞隱身,反而有利隱身,這正是我們設計師的精到之處呀,如何傻傻分不清,偏要做那學舌鸚鸚鵡模樣?怪令人不恥的唄。好了,不囉嗦,還是三個意思來簡單解釋一下。
▲猛龍的腹鰭。第一次真正地自主設計,這飛機,操縱起來非常靈活,尤其在起降的瞬間,猛拉猛推,飛行員初始接觸,都這樣,似乎忘了離去角度受限的事,何種飛機,都有氣動設計的侷限,並不奇怪,這樣也造成不少的起降事故。世上並沒有一種飛機稱完美,找一找“陣風”抬頭困難的問題,世上的噴子們,更有何話可講,要在注意了是一問題,不斷推進設計,以近趨完美,達到沒有最完美,只有更完美的氣動設計。
▲以毒攻毒。沒有腹鰭不穩,有了腹鰭,實事上在正面正會增大信號反射信號。不少人感到心裡委屈。其實不然,想一想世人津津有味的F-22二元推力矢量噴管,就會好過一點,笨重的尾撐結構件,雖說減少了使用腹鰭的麻煩,但其垂尾算小嗎?尾部紅外特徵是減小了不少,又多出了死笨死沉的尾撐,與之相比,咱們的殲-20則沒有這兩個麻煩,垂尾小,腹鰭還能有效遮蔽尾部氣流反射特徵,這不是很好嗎?如果現在再讓我們設計一次,恐怕還會這樣設計。
▲懂得取捨。才是王道,什麼都想最好,沒有這樣高明的氣動設計大師,我們如此,美國一樣。不能說攻其一點,不及其餘,正像過去傳唱了二年鴨翼,不懂行的門外漢,聽上去,威龍直被這些人糟踐得不成模樣。到如今,還有人不解鴨翼之妙,有時間不妨翻一翻魂舞大漠的解釋,就能知道,到底是何種原因。原因正因為局勢複雜,凡我們弄成一款裝備,總有人跟著哄,群起而攻,讓不明就裡的人士,心裡直犯迷糊,不由跟著嘀咕。記之,懂得取捨之道者,才是高明的設計師。
魂舞大漠
殲-20尾部下面順氣流方向佈置的刀狀翼片結構叫做腹鰭,腹鰭的作用是垂尾的補償,以提高飛機飛行時的航向穩定性,在高空大迎角飛行中,垂直尾翼受到機翼和機身的“遮蔽”,航向穩定作用嚴重下降,而腹鰭不受影響,因此超音速殲擊機普遍採用腹鰭。
第四代戰鬥機中的F-22、F-35都已經取消了腹鰭設計,只有殲-20還保留腹鰭。殲-20使用腹鰭的原因有三點:第一、特殊的氣動外形設計,由於採用了鴨翼氣動佈局,沒有水平尾翼;第二、垂直尾翼為全動式,垂尾面積太小,需要腹鰭來補償穩定性;第三、傾斜設計的腹鰭能夠屏蔽發動機的雷達反射和紅外特徵。
F-22高大的垂尾足以提供航向穩定性,而且其發動機尾部的二元噴口設計也具有屏蔽紅外特徵的作用,所以不需要腹鰭;F-35為單臺航向發動機,雖然垂尾面積較小,但是其採用用雙垂尾設計,足夠保持航向穩定性,所以F-35也不需要腹鰭(單引擎採用雙垂尾佈局的飛機十分罕見)。
至於俄羅斯的蘇-57則不在討論範圍內,畢竟這款號稱“四代機”的飛機有太多奇葩設計。比如直通的發動機艙,由於發動機葉片能夠強烈反射雷達電磁波,所以四代機為了達到隱身效果必須使用“S”型進氣道設計,以保證發動機葉片不外露,然而蘇-57卻仍然使用傳統的直通發動機艙設計,說明沒有考慮到隱身要求;另外,蘇-57只有狹小的機腹彈倉,據目測僅能容納兩枚中程空空導彈,無法像F-22、F-35、殲-20那樣在機腹彈倉內掛載大型制導炸彈;還有,蘇-57使用的是一對小面積垂尾,卻沒有腹鰭設計做為補償,圓乎乎的發動機尾部也沒有任何屏蔽設計……
蘇-57的種種奇葩設計體現其並不是一款符合四代機“4S”要求的四代機,它不使用腹鰭的原因恐怕只有老毛子自己清楚了。
兵器知識譜
殲20尾部的哪個叫腹鰭,這個裝置我們在第二代,第三代和第四代戰鬥機上經常能看到。就像早期的米格21、殲8以及F16、還有殲10、甚至是MQ1捕食者無人機,都是具有腹鰭的。但是第五代戰機確實只有中國的殲20才有腹鰭。
那麼這個腹鰭到底有什麼用呢?據我瞭解作用主要是用來在戰機飛大迎角等超機動動作時的穩定性, 有人說: 殲20的腹鰭還能擋住部分發動機尾焰,降低紅外雷達的可探測性。我覺得應該作用不大,沒有一篇論文和教材提到過,確切的說根本就沒有證據能證明腹鰭有這種功能。
迷彩石頭
你看的真仔細,殲20的尾部下垂部分叫戰鬥機的尾鰭,有些像船的舵,取得縱向平衡,船還有轉向功能,其實加20也能做。就像上面的垂尾,是全動的。殲20和蘇57一樣,垂尾都是能動的,增加靈活性。在正面和尾部看來,特別科幻。
很多戰鬥機尾鰭,有的還能動。殲7,殲8,殲10都有,F16也有。其中間,殲8的尾鰭還能動,八爺起飛後,能夠垂直收起,就是為了縱向平衡。尾鰭有的兩面,有的一面。
殲20的尾鰭有兩大作用,一是平衡。也像垂尾,砸進身體,上面一部分,下面一部分。上面一部分垂尾,下面一部分叫尾鰭。殲20上面是全動的,也比較小。不像F22和F35,兩個高高的v型垂尾,很威武,不過得隱身有影響,也可以說他們各有千秋。
殲20的尾鰭第二個特點是遮蔽紅外。殲20的尾部氣溫比較高,噴管的顏色趨於藍色,殲20的尾鰭在噴口外側,可以擋一下。等到渦扇15發動機到位的時候,殲20的尾鰭應該去掉,做一個和F22相似的全動噴口,殲20會更加強大。這是我的個人理解,應該有錯誤和紕漏,僅供參考。
大志遠思想空間
在部分型號戰鬥機的尾部下方,經常會看到的固定翼面,這種部件的專業稱呼是——腹鰭,其作用主要是在飛機飛行過程中為飛機提供額外的航向穩定性。
對於任何傳統佈局的戰鬥機而言,尾翼是不可或缺的氣動部件。一般情況下尾翼包括四個部分:垂直安定面和方向舵、水平安定面和升降舵。
其中升降舵,也就是平尾上的舵面,主要是在飛行過程中給飛行員提供抬頭和低頭的操作能力,一般由手杆前後控制;
方向舵,也就是垂尾上的舵面,主要是咋飛行過程給飛行員提供偏航操作的能力,一般由腳蹬控制。
對於正常向一個方向水平平飛的戰鬥機而言,在受到側向突風乾擾時,飛機就會偏離航向,在這種情況下,垂尾安定面就具備讓飛機在一定時間內恢復到原來航向的能力,這種能力就是所謂的“航向穩定性”。恢復的時間越短,抵抗側風能力越大,則這種航向穩定性就越強。
泛泛而論,垂尾面積是決定航向穩定性大小的指標之一,有的時候為了考慮到其他因素要求,比如降低RCS面積,就不能將垂尾做的太高,那麼就只好在機尾腹部額外的增加一個額外的垂直安定面,這就是腹鰭的由來了。殲20就是採用這種方式來提高航向穩定性的,畢竟其兩個全動式垂尾面積都比較小。
腹鰭在戰鬥機方面採用也是比較普遍的,國產飛豹戰鬥轟炸機,F-16等也都採用這種設計方式。
這個問題呢就回答到這裡吧。
想了解更多專業的軍事、航空知識,請關注“老鷹航空”;
老鷹航空堅持原創回答,不做任何文字性抄襲;回答中引用的部分圖片素材來自互聯網,如侵則刪;他人請勿抄襲,發現必舉報。
老鷹航空
殲20戰鬥機尾部下垂的部分是腹鰭,與垂尾一樣同屬於垂直安定面,是用來保證航向穩定性,防止偏航的設計
美國的f22沒有是因為它的垂直尾翼足夠大,不需要,俄羅斯的su57使用翼下繭包作為垂直安定面,順便把格鬥彈塞了進去
除此以外,還包括腹鰭對於隱身性能有所影響的原因。但是這個不是主要原因,而且腹鰭是飛行器設計環節中的常用設計,採用腹鰭的戰鬥機,遠不止殲20
(殲10猛龍戰鬥機的腹鰭也很明顯。)(殲7,殲8,殲10,jl9山鷹 jl10獵鷹,jf17梟龍,全部有腹鰭
(蘇33的腹鰭)
f14的腹鰭尺度較小,但是也有
f16照樣有 ,腹鰭其實挺常見的
f22的垂尾比殲20的垂尾+腹鰭的面積還要大.....
所以說,實際上還是因為各國飛機設計思路不同,f22一切思路力求穩妥,不然服役的就不是f22,而是f23黑寡婦。
蘇57RCS已經夠大了,並且俄羅斯實在沒錢,他也不想嘗試那些高機動的設計佈局(難度越大,性能越大,風險也越高)沒錢不敢浪
嘯鷹評
殲20垂尾下面有兩個腹鰭,這兩個腹鰭起的作用是保持飛機的橫向穩定,增加或者彌補飛機尾翼的舵效不足,其他的五代機沒有,是因為也採用了其他的辦法予以彌補,不過也有說法是因為殲20的發動機沒有矢量能力,所以還需要腹鰭。
腹鰭,又被稱為是下垂尾,他是強調機動性能的戰鬥機在垂尾面積已經無法增大,但是還需要繼續提高飛機在機動中的穩定性的一種常見的裝備,幾乎所有的飛機都有這個設備,比如美國的F16、俄羅斯的蘇27、蘇30、蘇35、我國的殲11B、殲10以及FBC1飛豹和殲20等,這些戰鬥機都有腹鰭,因此腹鰭是一種常規的提高戰鬥機飛行穩定性的方式。
但是腹鰭有他的劣勢,那就是破壞隱身,飛機的翼面越少,隱身能力越強,畢竟飛機其餘部分都很容易做到隱身,但是翼面不行,翼面只能保證互相平行,把主要的雷達波束朝著唯一的兩個方向散射出去,因此形成了雷達閃爍現象,而雷達會自動屏蔽閃爍,因此就達到了隱身,可是腹鰭的存在對這種閃爍有不利的影響,他會提高飛機的暴露概率。
當然了,殲20使用了腹鰭,但是也使用了全動垂尾,這樣他的垂尾高度做的比較低矮,提高了飛機的正向隱身能力,這一點可以說是彌補了腹鰭帶來的不利影響,不像美國的F22A戰鬥機那樣,有一個巨大垂尾,就是不捨得加腹鰭,於是他的垂尾雷達反射信號要大於殲20。所以殲20加一個腹鰭也無可厚非了。
至於俄羅斯的蘇57,他不加腹鰭主要有兩個原因,一個是有三維矢量發動機,再一個人家用的是升力體佈局,兩個發動機是扁擔式結構,本身也就起到了保持飛機橫向穩定的作用,他的兩臺發動機從正面看上去,就是像是一對傾斜佈置的腹鰭。何況,蘇57戰鬥機機翼下的繭包也能發揮出類似於翼刀的效果,所以橫向穩定不成問題。