五代機有鴨翼隱身性能差?殲-20鴨翼採用吸波結構和塗料消除影響

殲-20是中國在21世紀研製的一型具備隱身能力的第五代戰鬥機,是繼美國F22、F35和俄羅斯的蘇-57戰機之後,世界上第四款五代機,也讓中國成為第三個具備研製第五代戰鬥機的國家。

與美國和俄羅斯的第五代戰機相比,雖然殲-20戰機在隱身思路上偏向於美國,但是在氣動佈局方面卻也是獨具特點,是目前唯一一款採用鴨翼佈局的第五代戰機,殲-20戰機使用了遠耦合鴨翼、邊條翼、前後襟翼和全動垂尾的氣動佈局,不同於世界上其他幾款五代機,殲-20獨一無二的氣動佈局可謂是走出了自己的道路。

五代機有鴨翼隱身性能差?殲-20鴨翼採用吸波結構和塗料消除影響

殲-20

不過由於殲-20是目前在第五代戰機中唯一一個使用鴨翼的,加之中國在軍用戰鬥機研製領域起步較晚,比起美國和俄羅斯等強國來說我國一直處於追趕的狀態,使得不少人對於中國在五代機上使用的鴨翼佈局提出了一些看法,認為鴨翼用在第五代戰機上將會對其隱身能力造成影響,而美俄等國的五代機並沒有使用鴨翼,這也更印證了鴨翼並不適合用在第五代戰機上傳言。

這個爭論從殲-20在2011年首飛驚豔亮相後,就一直存在著,不過最近殲-20的研製單位在航空學報上發佈的一篇論文中,提到了很多鴨翼對戰機隱身性能的影響和具體解決方案的研究。

五代機有鴨翼隱身性能差?殲-20鴨翼採用吸波結構和塗料消除影響

殲-20的兩片大鴨翼

論文裡提到飛機的翼面(包括鴨翼)的邊緣散射會對高量級的隱身目標的前部隱身造成顯著影響,解決方案是可以應用吸收雷達波的塗層或者結構來抑制翼面的邊緣散射,其中吸波塗層因為主要針對高頻設計,所以在低頻時吸收雷達波的效果有限,而吸波結構則可以兼顧高頻和低頻吸收雷達波的性能要求,所以隱身飛機翼面上的邊緣部件都應用了吸波結構來抑制邊緣散射,達到隱身的目的。

從目前殲-20戰機的圖片也可以看到,在其鴨翼、邊條翼、主翼面甚至進氣道的邊緣都設置了吸波結構,來抑制邊緣散射。

五代機有鴨翼隱身性能差?殲-20鴨翼採用吸波結構和塗料消除影響

鴨翼、邊條翼、主翼和進氣道邊緣都設置了吸波結構

雖然鴨翼作為飛機前部的一個翼面,也存在著邊緣散射的問題需要設置吸波結構來抑制,而常規氣動佈局飛機雖然沒有了鴨翼,但是常規佈局飛機的水平尾翼同樣存在著邊緣散射,需要設置吸波結構,所以在翼面的邊緣散射特性上鴨翼佈局飛機和常規佈局飛機在整體上是一樣的,並沒有因為有了鴨翼而比常規氣動佈局的飛機差。

除了邊緣散射這一飛機翼面共有的特性外,鴨翼還有一個自身獨有的特性就是對縫散射,由於不同於水平尾翼在飛機後部,鴨翼是設置在飛機的前部,所以鴨翼與機身之間的連接縫隙會暴露在正前方,會形成對縫散射對飛機的正向隱身造成影響,但是由於對縫散射只對高頻雷達波敏感,前面提到吸波塗層就是針對高頻設計的,所以只需要塗上吸波塗層就可以消除。

總的來說鴨翼佈局飛機前部的鴨翼作為一個翼面,有著和主翼面和水平尾翼一樣的邊緣散射特性,解決方法也和常規佈局飛機一樣採用吸波結構就可以抑制,在整體上並不會比常規佈局飛機差;而在飛機前部的鴨翼獨有的對縫散射特性,因為其只對低頻雷達波敏感,則可以之間塗吸波塗料就可以解決。

所以說比起常規氣動佈局鴨翼並不會對隱身性能造成多大影響,美國、俄羅斯等國家在對第五代隱身戰機的探索時,也設計和提出過多種有鴨翼的方案,所以最終採用什麼樣的氣動佈局則是多方面平衡後的考慮,而並不是隱身性能問題。


分享到:


相關文章: