01.06 2020新年來臨,雙20難得一見,探究我軍的"20"系新飛機

2020年是少見的以相同的雙位數連續排列的年份,而同時它也是21世紀的第3個10年的開始。20這個數字,不僅在年份上意義重大,同時在我國航空部隊的新一代飛機中,也有著重要的意義。其中我國新一代的戰鬥機殲-20、運輸機運-20、直升機直-20都以“20”這個數字命名,不僅如此,他們在今年年內以及全部開始量產服役,讓我國的航空工業能力更進一步。

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殲-20,永不過氣的網紅

這三種新飛機裡,最出名的就是殲-20了。殲-20是由我國程度飛機設計研究所設計,成都飛機工業集團生產的第五代戰鬥機,同時也是世界上除了美國的F-35,F-22外,唯一一種量產服役第五代戰鬥機。其中正逢俄羅斯的五代機初架量產機型墜機風波未平之際,殲-20的高安全性,0事故率更是在國際上得到了稱讚,為我國航空工業撐足了面子!

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航展上打開彈倉的殲20

殲-20採用雙引擎,單座,鴨式氣動佈局的設計。目前量產服役的殲-20裝備了渦扇-10改進型發動機以及AL-31改進型發動機,雖然還不足以讓殲-20完全擁有超音速巡航的能力,但是目前以及可以進行有限度的超音速巡航,而且過度型號的發動機的裝備,使空軍提前獲得了殲-20的部分戰力,同時可以進行飛行員培訓,對後期大規模列裝渦扇-15發動機的殲-20打下鋪墊。

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在隱身性能方面,殲-20的機頭部分採用了類似於美國空軍F-22的五邊形設計;在機身的各類艙蓋上,例如起落架艙艙門,座艙艙蓋,受油管艙,彈艙艙門等都採用了隱身設計。其中在彈艙上,採用了鋸齒狀的開合接面,且可以在發射導彈之前,就將艙門關閉,減少暴露時間。受油管採用了伸縮設計,在不需要空中加油時,可以將突出的受油管收回,可以讓戰機在遠距離飛行時保持隱身性能。在發動機的噴嘴上,採用了鋸齒狀邊緣構造,改進了初期版本在發動機噴嘴上缺乏隱身性能的詬病。如果一切順利的話,殲-20很有可能會在今年年內裝備上渦扇-15發動機,成為真正的五代機。

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在氣動佈局的設計上,殲-20採用了雙激渦流升力體邊條翼鴨式氣動佈局和DSI進氣道設計。鴨翼的存在,讓殲-20可以在高攻角的狀態下,讓鴨翼向迎角的反方向偏轉,繼而保持俯仰狀態,而傳統設計的戰機在這種狀態下會失速,而不能長時間維持這種狀態。此外,鴨翼的存在還讓殲-20擁有更加優秀的超音速配平能力以及出色的著陸性能。DSI進氣口的存在,讓殲-20可以在重量更小的情況下具有更強的隱身性能。

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在武器裝備上,殲-20擁有1個主彈艙和2個副彈艙。根據之前航展上曝光的圖片,殲-20的主彈艙內能夠在主彈艙內佈置4枚中遠程空空導彈,副彈艙內各佈置一枚短程空空導彈,按照此種佈局,殲-20的載彈量和F-22持平;但是根據圖片分析,很有可能殲-20在實戰中或者演習中會採取在主彈艙內交錯排列布置6枚中遠程導彈,在不計機翼下部掛點的情況下,這讓殲-20的載彈量成為目前攜帶導彈量最大的五代機。同時,機翼下方的4個掛點,可以在犧牲隱身性能的前提下掛載更多的導彈,不過這種掛點在實戰中的應用更多是掛載副油箱以增加航程,進入戰鬥前拋棄副油箱。但是殲-20並沒有像F-22那樣安裝機炮,可能表示殲-20的作戰定位並不是近距離格鬥,而是中遠程超視距打擊。

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國之大運:運-20

排在殲-20之後的,就應該是運-20了。運-20是我國的西安飛機工業集團開發的重型軍用運輸機。它也是我國自主研製飛機領域裡,最大的飛機;也是我國首架採取ADT技術進行開發的飛機,ADT技術讓開發時間至少縮短了8個月。除了這些國內成就之外,它還是世界上第一種採用3D打印技術進行模塊化組裝的貨運飛機。通過使用3D打印技術,運-20可以進行高速生產且降低製造成本。同時也是世界上繼空客A380和波音787第三種採用採用MBD技術的飛機。

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MBD技術最先應用在運-20的起落架上,在起落架試驗成功後,便開始被推行到整個機體。MBD技術的實施,讓運-20的建造週期大大縮短,通常可以讓設計工程減少百分之40的時間,生產準備減少百分之75的時間,生產週期減少百分之30的時間。從2013年首架原型機試飛成功開始到2018年5月,僅僅五年間便以及生產了8架試驗機和40架量產機,平均下來約為一年9-10架左右。

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運-20的服役,對我國的戰略意義重大。在運-20服役之前,我國國產的運輸機只有運-9,且運-9採用渦槳發動機,在航速和航程上均不能滿足我軍的運輸需求。在載重噸位上,運-9僅相當於C-130型運輸機的載重,也不能滿足我軍的需求。而噴氣式運輸機只有從烏克蘭及俄羅斯進口的20餘架伊爾-76運輸機,但是20架的數量遠不能滿足,以至於我軍還出現了向民用航空公司租借運輸機運輸的情況,且伊爾-76並非國產,讓我國對其進行維護時存在困難,以至於還向獨聯體國家購買二手的伊爾-76以獲取備用零件。

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運-20的出現,讓我軍的運輸需求得到了滿足。運-20的貨艙長20米,寬4米,高4米,在寬度和高度上都大於伊爾-76。其高達66噸的載重量足以運輸我國的各類主戰坦克;在負載為40噸的情況下,航程可達4500千米,20噸的情況下航程為6500千米,足以覆蓋我國全部領土面積,甚至可以投射到整個亞洲區域。

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在發動機上,目前雖然還使用4臺俄產的D-30KP-2發動機和我國在其基礎上改進的渦扇-18發動機,目前推力為125千牛。但是和殲-20類似,在後期的量產型號上,也將更換新型的發動機。且運-20的新型發動機研發進程要遠快於殲-20,2019年2月時的照片顯示,已經有一架編號為783的運-20換裝了新型的渦扇-20發動機進行測試。渦扇-20發動機可以最大提供140千牛的推力,這將讓運-20的航程以及燃油經濟性大大增加。

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其中運-20的服役,除了在運輸方面外,對我國還有更重要的意義。運-20的機體設計表明它不僅會被運用於運輸,其機體還可以被改裝或稱為我國預警機/空中加油機等平臺。目前的計劃表明,運-20改造的運油-20計劃以及提上日程,甚至可能已經擁有了測試機。

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20細新星——直-20

之後便是我國的新一代多用途直升機,直-20。直-20的需求來源於我國在10噸級中型通用直升機的長時間缺乏。在直-20出現前我國的多用途直升機只有載重為4噸的直-9直升機。而直-9直升機的4噸載重,遠不能滿足我國的需求。空軍方面,直-9不能讓垂直投放的空降兵攜帶過多的武器裝備,且其狹小的客艙,也導致其不能攜帶足夠人數的士兵。

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在海軍方面,直-9不足以攜帶可靠的反潛裝備,而海軍的卡-28也不足以滿足反潛需求。反潛直升機的缺乏,導致我國海軍在反潛作戰能力上一直存在短板。

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我國裝備的黑鷹直升機

而陸軍方面,需要能夠適應惡劣環境的高原運輸機,雖然在1983年從西科斯基公司採購了24架民用版的"黑鷹"直升機,也就是S-70直升機,但是由於美國在上世紀80年代末對我國的武器出口禁運,以及進入了21世紀後其機體開始逐步老化,導致了陸軍不得不考慮其的國產替代品。在三軍的需求得不到滿足的情況下,我國必須研發一款載重噸位較大的通用直升機以滿足需求,繼而出現的直升機就是直-20。

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直-20直升機在外觀上,雖然和美國的"黑鷹"直升機十分相像,但是在設計細節上卻有著天壤之別。首先就是旋翼,"黑鷹"直升機採用的是4葉型螺旋槳,而直-20採用的是5葉型螺旋槳,槳葉的增加,讓直-20擁有比"黑鷹"直升機更為強大的升力。而在機體結構上,直-20擁有更大的客艙,相比"黑鷹"直升機可以容納更多的裝備,且直-20機體的彎角更大。

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機尾的設計上,直-20擁有一個突出的整流罩,內部應該是搭載了我國國產的"北斗"導航系統,這項設計加強了我軍的信息情報網絡的通用能力。最為關鍵的一點,直-20的心臟比"黑鷹"的心臟更為強勁,直-20採用的國產渦軸-10發動機能夠提供1600千瓦的動力,而"黑鷹"直升機採用的通用電氣GE T700-701D型發動機只能提供1500千瓦的動力,高出的100瓦動力能夠讓直-20的飛行高度更高,約為4000米,在和"黑鷹"直升機在相同高度下飛行時,也具有更好的機動性能,這種性能足以滿足我國陸軍的高原飛行需求。而對於空軍的需求,直-20的載重量為10噸級,以及前文提到的大客艙,可以滿足空軍對垂直兵力投放的需求。

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直-20的海軍版本則是專門為了艦載設計的。為了滿足艦艇直升機庫容積有限的要求,海基版本將機尾採用鉸接的方法,佈置在尾槳的前方,而主旋翼的槳葉也應該可以摺疊。而為了關閉直升機庫的艙門,在尾槳下方的水平穩定翼的中心處還有一個獨特的缺口。這是與陸基版本的最大不同。而海軍方面為了配合直-20的服役,還新設計的多艘052E型導彈驅逐艦,加長了艦體,進而獲得了更大的直升機起降平臺,讓直-20可以和海軍艦艇的配合更加默契。

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對於反潛需求,直-20的載重噸可以安裝全套的反潛系統,彌補我國海軍在反潛直升機上的空缺,但此前一直在我國海軍服役的卡-28和直-9不具備這種能力。同時相比於"黑鷹"直升機的海基版本"海鷹",直-20也將會在我國海軍的全部水面艦艇上操作,以至於登上船塢登陸艦,兩棲攻擊艦以及航空母艦,增強這些艦艇在兩棲登陸作戰中的垂直兵力投放能力與制海作戰中的反潛能力。在2020年裡,這三種20系飛機也將並駕齊驅,為我國的國防做出傑出的貢獻!


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