歼-20装配涡扇-15发动机后,能取消鸭翼吗?

红龙军团长


开玩笑吧,战机制造可不是玩“乐高”游戏。去掉歼-20的鸭翼,是不是还要装一对水平尾翼,三角翼是不是还得前移,可不变成歼-31了。去掉鸭翼,整个气动布局全破坏了,不亚于重新设计一架飞机。

首先得破除一条看似有理的谣言:“发动机推力不够,气动翼面来补”。这种窥一斑而猜整体的说法,是极不负责任的。歼-20鸭式布局是源于歼-9的技术积累与歼-10的实践检验的基础之上,发展而成的第三代鸭式布局结构,代表着我国在空气动力学领域领先世界的至高成就。在五代机中,歼-20的升力系数是最大的,也就是说在同样发动机推力情况下,歼-20的机动性最好、航程最远、载弹量最大。所以说鸭式布局是最佳选择,而不是无奈选择。

歼-20的鸭翼没有那么不堪,毫无疑问在“颜值”这一块,歼-20是最科幻的。这种美感来自于人类的自然审美,人类视觉对图形的自洽,往往符合某种数学定理,图形的美感预示着某种真理,“颜值就是战斗机”这句话是很有道理的 。

翼面前、后、侧缘互相平行

鸭翼与主翼大小接近黄金分割比例,所以让你感到很舒服,预示着升力的黄金分布,飞机的操作性极佳。歼-20上下表面是一个不间断曲面,完整升力体设计,拥有更好的超音速性能。仔细观察,不难发现歼-20鸭翼、主翼、垂尾、腹鳍等翼面的前、后、侧缘互相平行,这是为了减少雷达反射的波系条数,简单的线条勾勒出了歼-20刚猛的美感。

上下表面的不间断曲面

进气道边缘与垂尾前缘平行

涡扇-15发动机(推力矢量)

换装涡扇-15是锦上添花事情。升力与推力的平方成正比例,涡扇-15相比涡扇-10增加了30%,那么升力就会增加70%,歼-20战机的航程、载弹量等基本技术参数将大幅度提升,把其它五代机远远摔在了身后,歼-20甚至可以作为一款中程隐形战斗轰炸机使用。涡扇-15使用推力矢量后,在一体化飞控系统规划下,可以减少鸭翼、差动垂尾的偏度角度,一定程度提高机动时的隐身能力,根本不需要特意把鸭翼拿掉。


红龙军团长


代号“峨嵋”的涡扇-15,是我空军首款推重比为10左右的航空发动机,用在了成飞的第3代战机歼-10B上,赋予了歼-10B非常强劲的动力,才有了单发动机的歼-10B在第12届珠海航展上潇洒地做出了眼镜蛇、落叶飘、极小半径转弯等空中高难度动作,从而震撼了全球空军界。

我空军第4代隐形战机歼-20,尽管是款重型战斗机,最大起飞重量接近40吨,但由于采用了涡扇-15双发动机,令机动能力包括飞行品质大幅提高,具备持久的超音速巡航能力,以及梦寐以求的过失速机动性。

歼-20采用了DSI鼓包进气道、全动双垂尾、上反鸭翼带尖拱边条的鸭式气动布局,是其最大的特征,正因为是鸭翼布局,产生了强大的涡流,可以大幅增加主翼升力,获得更好的机动性能。

尽管歼-20的鸭翼布局,导致了最大攻角与持续攻角的矛盾性,并且鸭翼偏转时产生强度较大的镜面反射回波,对飞机头向雷达散射截面影响甚至比常规布局飞机大,但毕竟使得歼-20拥有了较优秀的超音速控制率,良好的大仰角升力特性,以及较大的瞬时攻角与滚转率。

现在,换装了代号“峨嵋”的涡扇-15发动机的歼-20,有了更加强盛的动力以及提高了飞行品质,但也不能将其鸭翼取掉,如同天使折断了翅膀,对歼-20的飞行品控性能将有非常大的影响。

一旦取掉歼-20的鸭翼,至少整机的气动布局被破坏了,整机将推倒重新设计;此外,歼-20看起来就不舒服了,有点怪怪的样子,用张局座的话来说,颜值就是战斗力!

大凡拥有漂亮机体的战机,其本身作战能力不会差,折了一对可爱小翅膀的歼-20,既然影响了颜值,那么就一定会影响其战斗力的提高。

本来换装推重比更大的涡扇-15发动机,赋予了歼-20更强劲的动力,以及更强的作战性能,现在倒好要将歼-20的一漂亮的小翅膀给硬生生地折断了,如同折了人的手臂,战机和人一样,当然影响其战斗力的提高了。

换装涡扇-15发动机,如同锦上添花,不知道是哪个吃饱了饭撑的,偏偏要折断歼-20的一对小翅膀,让其受伤流泪,大幅提高飞行阻力,折损作战半径和最大载弹量,以及空中非凡的超机动能力,实在是罪过罪过罪过。

因此,即便歼-20换装涡扇-15发动机,取消鸭翼以后,将直接导致歼-20成无尾三角翼战机,配平压力将非常大,将引起歼-20气动中心后移,影响飞行品控性能,将是得不偿失的。

鸭翼+边条翼+全动垂尾,是成飞经无数次的风洞吹出来的优异空气动力学方案,是提高歼-20机动性最直接成本最小的优化设计,在动力相同的背景下,其机动性能其他战机所无法比拟的,高难度的复杂飞控,许多国家根本就无力突破。


国平军史


我国的第五代隐身战机歼-20的诞生已有8年的时间,虽然目前已经开始批量服役,但一直以来因为发动机推力不足、五代机中唯一鸭翼的问题,使得外界对歼-20战机的评价褒贬不一,为此也有不少网友希望在歼-20换装推力更大的涡扇-15矢量发动机之后,能够取消鸭翼,但结果真的会这样吗?

其实,歼-20战机鸭翼的存在主要是为了提升其机动性,因为目前歼-20使用还只是涡扇-10B发动机,该发动机的最大推力只有14吨左右,低于F-22和苏-57战机所用的发动机,所以相比较之下歼-20发动机推力有所不足,为此歼-20才在气动布局下了大功夫,采用了鸭翼+边条翼+前后襟翼+全动尾翼气动布局以弥补发动机推力不足的问题!

不过,话又说回来,很多网友希望取消鸭翼的重要原因就是鸭翼的存在似乎影响了歼-20战机的整体隐身性!其实表面上是这样,但事实并非如此,歼-20的鸭翼只是在机动飞行、起飞降落的时候使用的,平飞的时候并不会转动,而不转动的时候鸭翼并不会影响歼-20的隐身!

也就是说歼-20战如果不做机动飞行、规避导弹等动作的话,并不会破坏其隐身性。另外,歼-20战机的鸭翼的存在,就如同F-22战机上那个巨大的平尾一样,为什么众人都不说F-22上那平尾影响隐身性,那歼-20的鸭翼怎么就影响那么大了呢?

而最重要的是,目前鸭翼已经是歼-20战机上必不可少的一部分,这是整体气动布局设计最优的结果,如果要取消鸭翼,那再加上歼-20的机翼采用大后掠角,将引起整个战机气动中心后移,如果要解决这一点那就要重新设计歼-20的气动外形,这一改动的工作量不比重新设计一款五代机少多少!

综合来说,鸭翼的存在对歼-20隐身性的影响并不大,如果为了这一点就取消鸭翼的话,那将无意义重新设计一款战斗机,最终只能是得不偿失!而且,如果换装涡扇-15发动机的话,那和鸭翼也是相互提升!另外,如果那么在乎隐身性的话,直接将鸭翼、平尾、垂尾都取消,就剩下一个飞翼那隐身性肯定很好!


天下布武


对于广大军迷来说,歼-20最大遗憾的当属发动机推力不够了,因此外界一直比较关注涡扇-15的进度;同时受到美国“鸭翼最好是装在别人飞机上”的引句影响,始终有人在不断放大鸭翼设计与身俱来对前向隐身的影响,这就有了装备涡扇-15后取消鸭翼的设想。

先来说说鸭式布局的几个特点吧,首先鸭式设计能提升气动布局的升力特性,显著增加战机升阻比系数;其次鸭式布局对于战机的机动性有一定的提升作用,主翼上的襟副翼差动时,可以改善鸭式气动布局的滚转机动性,另外对于飞机大仰角机动性也不错的助益;最后就是可操纵性不错,合理的解决了静不稳定性之间的矛盾,对于战机的操纵性和敏捷性帮助较大。

当前,歼-20所采用的鸭翼+边条+升力体+全动垂尾设计的“小展弦比边条升力体鸭翼式气动布局”,外界分析普遍认为,主要是针对提升歼-20的超音速巡航能力而服务,言外之意就是以气动设计来弥补发动机的不足,从而使得歼-20在使用国产发动机的情况下具备了低速超音速巡航能力。

歼-20气动布局设计有利于提升其飞行速度的观点并没有错,先装备的涡扇-10改进型发动机推力不够也不假,这个问题也真真切切存在。但是将前者的优势片面的归结到后者发动机推力上显然有点不全面,歼-20的气动布局设计不仅仅提升飞行速度,同时对于内置弹舱的设计、飞机的内载油航程都有相应的帮助效应,并不能一概而论的看作是气动布局弥补动力。

既然,设计者知道发动机推力不够,通过气动布局设计可以一定程度的弥补,那么同步展开配套涡扇-15的发动机研制工作岂不是多此一举。从这个角度来看,歼-20从设计之处对于高机动性能就有较高的指标,气动布局倾向于这一指标也合情合理。

再从歼-20的尺寸和航程角度来看,歼-20的机体长度约21.3米,比美国的F-22要长得多,但相比国产重型歼击机歼-16,歼-20的机体长度并不是很长;之所以视觉感官歼-20尺寸比较大,主要是其较大机身长宽比设计导致视觉误差形成的。机体尺寸并不比歼-16大,但是能获得比歼-16还大的作战航程,除了制空作战内置弹舱弹药载重比低之外,还和其机身升力体设计有直接的关系。

倘若歼-20如期装备涡扇-15发动机后,其推重比将得到大幅提升,基本上可以接近美国F-22的水平,届时歼-20大推力发动机+优异气动布局设计将使得其最大飞行速度达到空前的2.6马赫,远高于其他同类机型,此时鸭翼的作用已经计算再内,取消鸭翼岂不是自废武功?

另外,取消鸭翼意味着歼-20的机动布局需要重新设计,主翼的位置要前翼,同时还要增设尾翼,如果处理不好就会直接影响到当前比较成功的升力体布局设计,或者说改动后的气动布局达不到当前的升阻比系数,对于歼-20的整体作战能力将大打折扣,实在是得不偿失。况且,采用鸭式布局,其初衷并不是因为发动机问题,对于发动机的弥补只不过是设计带来的红利而已。

歼-20的气动布局设计通过增加边条的方式使得鸭翼和主翼之间形成完美的过渡,一定程度上已经将鸭翼对隐身设计带来的影响降至最低,总体正面RCS数据值已经达到了一个很不错的数值。另外,要看清楚我们歼-20的潜在对手F-22是用发动机推力塑造的一款高机动战机,歼-20的首要定位是在空战中能够压制F-22,隐身性能F-22已经达到登峰造极的地步,很难在RCS数据上实现颠覆性的超越,剩下的就只有机动性了。

很多人将F-35作为歼-20的对手,眼界太小家子气了,我们能压制F-22才是王道。既然优异的气动布局还不错,换装涡扇-15如虎添翼,何必非要强迫其取消鸭翼自废武功而换取不可能实现超越的F-22的隐身设计呢?岂不是挖坑自己往里跳嘛。


鹰鸽分析


无论换不换发动机,J20都不可能去掉鸭翼,因为这不是技术进步这是技术退步。鸭式气动布局相对于常规气动布局有着很大的技术优势。

首先,鸭式气动布局有着非常高的升力系数,要远远超过常规气动布局。以J20和F22为例,J20最大升力系数在1.9到2.0左右,而F22只有1.55左右。那么鸭式气动布局为何会具备更高的升力系数呢?第五代战斗机基本都是升力体机身设计。也就是说不光水平翼面会产生升力,机身也会产生升力。对F22来说机身侧面进气道的外侧边嵴能够产生一股涡流,这股涡流流经机翼上方会带来额外的升力,同时在这股涡流扰动下,机身上表面空气流速会加快,这样机身就能产生升力。

而J20能够产生更强大的涡流。J20有两个涡流发生器,一个是鸭翼,另一个是鸭翼和机翼之间的机身边条,这两者结合能够产生更强大的涡流,因为鸭翼的展向尺寸比F22的进气道侧边嵴尺寸要大得多,导致鸭翼涡尺寸更大,连机身边条产生的涡流都比F22进气道侧边嵴产生的涡流强大。而且鸭翼下方的气流压力大,在鸭翼涡流经机翼和机身上方时能不断向涡流补充能量,使涡流的强度远远超过F22。借助于涡流的力量,J20的机翼能够获得更大的升力,而且因为涡流也覆盖了机身上方,所以J20机身部分也能产生更强的升力,这就是为什么鸭式气动布局的升力系数要高于常规气动布局的原因。这样还可以适当减少机翼面积以减少阻力,以平衡发动机性能的不足。

鸭式气动布局的技术优势还在于机动性要远优于常规气动布局。在评价战斗机机动性时常用的技术指标是单位面积翼载荷,在这方面鸭式气动布局占据很大优势。以J20为例,其机翼面积为68平方米左右,F22为78平方米左右。整架飞机的重量等于全机升力,全机升力等于机翼升力减去平尾升力,因为F22的平尾产生的升力是负的。而J20的整机升力等于机翼升力加上鸭翼升力。对F22来说产生升力的面积相当于F22机翼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产生升力的面积是机翼的68平方再加上鸭翼。而J20还没加上鸭翼的升力面积就已经等同与F22的升力面积了,如果还要加上鸭翼的面积,那么J20能够产生升力的面积肯定是大于。如果两者要产生同样的升力,那么J20的单位翼载荷肯定是小于F22的。而且因为J20的机身部分也能产生比比F22更强大的升力,所以J20的单位翼载荷的优势会更大。

对战斗机来说瞬间盘旋角度是评价战斗机机动性的一个重要指标。这方面,鸭式气动布局的优势也远优于常规气动布局。战斗机在快速转弯时都会将机身侧倾,这就是在利用整机升力在水平方向上产生的分量来提供更强大的向心力,帮助战斗机获得更小的转弯半径,既然J20的升力系数更高,产生的升力更大,那么就更容易获得更小的转弯半径。我们知道飞机转弯时还要借助于垂尾来产生操纵力矩,虽然J20的垂尾相对于整机的气动中心点要比F22的距离要短,也就是操纵力臂要小,但是仍然也通过尽量后置垂尾,加大垂尾后掠角度等进行一定的补偿,更重要的是J20采用了全动式垂尾,整个垂尾的面积比F22的方向舵面积大了一倍以上,所以最终,J20的垂尾能够产生的操纵力矩要比F22大不少。

然而,事情还不仅如此,J20还有自己的独门绝技,那就是鸭翼差动技术,鸭翼差动是从J10身上继承过来的,如今已经运用的炉火纯青了。通过鸭翼的差动也能够产生水平方向上的操纵力矩,这个力矩也是比较大的。因为鸭翼到整机气动中心点的距离很远,所以操纵力臂就很长,导致操纵力矩也非常可观,而常规气动布局是没有这个能力的。有人说了,F22还有矢量推力能力,但是要知道J20装备的也是矢量喷口,而且是三维的,比F22的两维矢量喷口更先进。综上所述,在空中机动能力方面鸭式气动布局也有很大技术优势。

J20的矢量尾喷口

在气动阻力方面,鸭式气动布局也是占据优势的。常规气动布局是有配平阻力的,而鸭式气动布局没有这个问题。因为在常规气动布局中重心在前,机翼产生的升力在中间,平尾产生的升力在后。整架飞机要想保持平衡,平尾产生的升力一定是负的,为了产生负升力必然就会产生配平阻力。而对鸭式气动布局来说完全没有这个问题,鸭翼产生的升力是正的,重心在中间,机翼产生的升力也是正的,三者达成平衡,不存在配平阻力问题。

所以总体来说,鸭式气动布局让J20获得了很大的气动优势,在气动阻力上可能有百分之十几的优势。这样的优势可以降低对动力系统的要求,配合目前装备的WS10B发动机,J20仍然能够获得不低于F22的超巡能力和机动性。所以无论换不换发动机,J20都能有效对抗F22,如果能换更大推力的发动机,那就是锦上添花的事情。

网上经常听到有人说鸭翼最好装在别人的飞机上,以此来证明鸭翼不好,不利于隐形。但实际上这句话跟隐形没有一毛钱关系。这句话是美国F16的设计师在六七十年代讲的,原因是因为当时的美国还没有掌握鸭式气动布局,关键的技术障碍是鸭式气动布局有一个技术难点就是鸭翼随飞机迎角增大过程中气动特性会出现非线性,简单的讲就是随着机身迎角的增大,鸭翼的气动特性不是连续稳定变化的,有时会出现突变,这就造成鸭式气动布局难以驾驭。后来一直到电传操纵系统出现后才解决了这个难题,解决了这个问题之后,鸭式气动布局相对于常规气动布局的技术优势就充分发挥出来了。八九十年代以后,世界各国研制的战斗机大都选择了鸭式气动布局,如欧洲的阵风、台风、鹰狮39和我国的J10、J20。

那么鸭翼是否真的对隐形非常不利呢?对机头方向上的RCS来说,虽然鸭翼会产生反射增大反射面积,但同时也会遮挡后方的机翼,机翼反射面积会相应变小。鸭翼和机身之间的狭窄缝隙会是一个散射源,但是从J10开始鸭翼就是用复合材料来做的,刚开始J20的验证机还用一个小小的边条来遮挡这个缝隙,但后来到原型机干脆就取消了,可见鸭翼和机身间的缝隙对机头正面的RCS贡献有限。另外鸭翼内部结构很简单,不像机翼内部还有各种金属部件,甚至可以完全用透波型复合材料来做。此时对雷达来说,鸭翼基本上是不存在的。

实际上鸭翼只有在一种情况下会对正面RCS产生一定影响,那就是当鸭翼偏转角度比较大时。但是这可以通过一些策略进行改进,比如通常的仰俯主要通过机翼上的升降副翼来完成,只在高机动状态再动用鸭翼,这样就可以解决问题。而当需要鸭翼大幅度动作的时候其实应该是近距离空战的时候,而此时可能早就肉眼可见对方了,鸭翼有没有增大RCS已经无关紧要了。

此外,我们站在另一个角度来论证一下。假设鸭翼对J20机头方向上的RCS有比较大的影响,那么对常规气动布局来说,平尾对机尾方向上产生的影响也是类似的。虽然双方都希望以自己RCS最小的方向指向对方,但是实际相遇时各自所处角度是随机的各个角度都有可能,特别是双方RCS水平相差不大时。无论是鸭式气动布局还是常规气动布局都一样,发现对方的概率是接近的,不会出现某种气动布局占据很大优势的情况出现。所以,鸭翼对隐形非常不利这句话无论如何都是错误的。

综上所述,鸭翼对J20来说是技术优势而不是劣势,无论换不换发动机,J20都不可能去掉鸭翼,推出所谓无鸭翼的版本。而且去掉鸭翼实际上是彻底修改了气动布局,那么相当于重新设计J20,这无论成本还是时间都是无法接受的。


尖端防务


歼20取消前部鸭翼其实就是等于重新设计一款五代隐身战斗机了,机身结构肯定需要进行大改,而并不是简单的去掉鸭翼就行了,那样歼20战斗机可能都升不了空!为什么呢?

因为一般战斗机的基本控制肯定是需要水平副翼的,只不过在战斗机里面,有些是把副翼放在了后面,比如是同样是五代机的美国F22战斗机,采取的就是水平尾翼,这也是最普通的战斗机布局方式,F22战斗机整个布局如下:

还有些战斗机就把副翼放在了前面,成为了鸭翼,除了我们的歼20战斗机,还有就是法国的阵风战斗机也是这样的布局,阵风战斗机布局图片如下:

当然还有些战斗机为了更强的机动性,前后都有水平翼,比如苏33/歼15舰载机。下面就是苏33战斗机的布局图片:

甚至有些战斗机,比如法国幻影战斗机和印度LCA战斗机,把水平翼都整合在了三角主翼上面,下图就是印度的LCA光辉战斗机布局图片:

所以现在歼20的气动布局和控制布局,完全就是基于鸭翼来的,要是取消了鸭翼,飞机的气动布局肯定是需要修改。鸭翼取消了,就必须要有新的水平副翼来补充,而且歼20取消鸭翼后,前面空出了很大一部分,主机翼也要改变。另外飞机的升力重心也变了,再加上其它的变化,这样的工程量几乎和重新研制一款战斗机差不多了。

歼20采用鸭翼布局,可能并不是说就是现在它配套的发动机动力不够,或者说就是推力不够才在前部安装了鸭翼,以此来提高升力和机动性,弥补发动机的动力不足。歼20战斗机的鸭翼布局,是我国科研工作者综合考虑的结果,考虑的方面包括气动性、隐身性和机动性等方面,最后经过科学的论证,采用了现在的布局。

换装了涡扇-15发动机,肯定让歼20的动力提升了不少,这样让歼20在现有的布局下面,机动性更强,只是需要稍微的改进。因为推力大了,战斗机的气动布局肯定是要改的,但是也只是微调,总体的布局是不可能发生变化的。

所以综合来看,歼20是不会取消鸭翼的,根本就没有必要,鸭翼使得歼20战斗机相比较世界其它国家五代机机动性更强,如果换装了涡扇-15发动机,那就是强强联合,取消鸭翼等于自断臂膀!


高富帅超级大帅哥


鸭翼没必要取消的。

我国如今在飞机上使用鸭翼并不是为了修正不足,而是为了更好的气动布局。我国对鸭翼的研究已经是十分成熟的了。所以,不存在说鸭翼对飞机整体上有什么不好的影响。

美国对F35进行设计时,曾经就考虑过鸭翼布局。只不过国外对鸭翼布局并不熟悉,于是后来取消了。

所以,鸭翼并不落后。歼二零的鸭翼更是可以为歼二零提供更优秀的机动性,而且,作为五代重型战斗机的歼二零因为气动布局的优越性,也减小了对发动机的依赖,一旦发动机技术过关,再配上优秀的气动布局,所产生的将是性能十分优秀的一款战机。



永煜中原


歼20战机采用鸭翼布局,确实有利于动力的补充。在一定程度上可以弥补发动机动力不足,但这并不是鸭翼的主要用途和目的。

鸭翼,是决定战斗机气动布局的关键部分,是不能取消的。别说是鸭翼,即使是尾翼简单的一个切角变化,都会改变飞机的局部气动状态。取消了鸭翼,等同于重新设计隐形机,需要从零开始研究,所有的地方都要推倒重来。

鸭翼设计有很多好处,它对战机隐身性能影响不大,但可以带来更多优势。歼20的鸭翼和歼10的鸭翼显著不同,歼10的鸭翼位置偏高,高于主机翼的水平线。目的是作为涡流发生器,飞行中对流起涡,产生下洗效应。此举能够减小分离效应,让歼10的机翼获得更多的升力,飞得更高。

歼20的鸭翼和主机翼是平齐的,这样有利于隐身,但不利于增升,阻碍了有利气流的形成。智慧的工程师在鸭翼上安排了一个向上的安装角,采用了上反设计的思路。歼20的主机翼本身是下反的,如此一来,鸭翼和机翼形成了互动,实现了下洗增升的效果。

再加上歼20明显的边条翼,三者最大程度上提高了歼20的涡流升力,让这款达到37吨的重型战机可以实现高效率的飞行和高难度机动。

现在使用的发动机推力有限,单发推力只有14吨。可以满足歼11B和歼15,歼16的需求,无法满足歼20未来要达到的超音速巡航目标。如果涡扇15大推力矢量发动机研制成功,对歼20来说就是一次提升,其机动性会再上一个台阶。同时实现超音速巡航的歼20就成为完全达到4S标准的高端隐形机。


兵说


歼20作为我国现役唯一一款第五代隐身战机,其性能是毋庸置疑的,而且随着歼20的批量装备部队,对于我军的整个空防实力将会有一个质的提升。但是细细评价歼20的话很多人会对其装备的发动机不甚满意。因为从现有资料来看,就算是现役的歼20战机装备的还只是四代战机装备的发动机,所以何时装备歼20配套的传言之中上的涡扇15发动机就成为了很多军迷的梦想,毕竟对于歼20战机来说,其整机除了还没有换装涡扇15发动机外,是挑不出任何毛病的,甚至也可以说其整机某些作战性能是领先全球的。但是在歼20刚刚首飞那几年,网上曾经出现过这样一段话,说歼20之所以设计有鸭翼就是为了弥补发动机的不足而特意为之,那么如果此话当真,那歼20后期换装涡扇-15发动机后,真的就会取消鸭翼了吗?

首先对于第五代隐身战机的衡量标准就是F22隐身战机首创的“4S”标准,其主要包括隐身性、超机动性、超音速巡航和超视距攻击能力,其中除了隐身性能外最重要的就是超音速巡航和超机动了,而这两个标准都需要一款先进的发动机参与,所以对于一直航空工业比较薄弱的我国来说,歼20首飞和刚开始服役一直采用的是四代战机发动机,这也是在等待歼20配套的涡扇15发动机量产装机前的应变之道。其次鸭翼本身的优势就是能够大幅度增加战机的机动性,所以很多人就会觉得歼20之所以设计有鸭翼就是为了弥补当下的歼20还没有装备涡扇15发动机的缺憾而设计的。
其次在歼20刚刚首飞那年,对于歼20装有鸭翼很多人是不认同的,因为除了歼20外,像美国的F22、F35和俄罗斯的T50这些第五代隐身战机都不是鸭式气动布局,所以在当时还传出了关于美国军方曾说过的关于“鸭翼最好装在敌机上”的话语,因为在美国人看来,鸭翼的存在会增加战机的雷达反射面积,对于隐身是不利的表现,特别是对于注重隐身表现的第五代战机而言更是如此。所以在歼20刚刚首飞那年,听信了这句话的觉得歼20装了鸭翼对于隐身不利。

首先歼20装备的鸭翼可是整个战机的气动布局的一部分,因为歼20的鸭翼和前代歼10一样主要提供整个战机的升力和机身配平需求,鸭翼不光要为机翼提供跟大的涡流升力外,还要和常规气动布局的战机的尾翼一样提供整机的俯仰配平力,所以也可以说歼20的鸭翼其实就是常规气动布局战机的尾翼,只不过将其放在主翼前边罢了,而且放在主翼前边因为力矩更大的优势下还显著提升了战机的机动优势。
所以不管未来换不换更为强大的涡扇15发动机,光是直接取消了鸭翼那可就破坏力歼20整机的气动布局,连正常飞行都成问题,而且取消了鸭翼等于是战机没有了配平力矩,那就需要和常规气动布局战机一样在主翼后增加水平尾翼,那这样的取消鸭翼又增加水平尾翼的做法和重新设计一架全新战机有什么区别,毕竟战机的整机气动布局发生任何改变都需要重新进行整机风洞试验和后期的试飞定型试验,那不管从时间还是从尽力上来说都是不值得的,而且取消歼20的鸭翼等于是主动消掉了歼20自身的超机动飞行优势。
当然对于希望换装了涡扇15发动机后取消鸭翼的朋友来说,战机的俯仰配平完全可以通过矢量喷口实现,毕竟此前在珠海航展上我国已经公开展示了我国自主研发的矢量发动机的优异表现,所以有理由相信涡扇15发动机也一定是具备矢量推力的,而且矢量发动机的矢量喷口的偏转的确可以为战机提供更大的转向俯仰力矩,但是别忘了矢量发动机喷口都是有时间寿命的,而且纯粹依靠矢量喷口来实现整机的正常飞行这个风险太大,毕竟现有的矢量喷口除了寿命只有二三百小时外,将其用于整机正常飞行的可靠性和稳定性又有多高呢?
再一个从鸭翼的隐身性能来说,我国早在上世纪60年代研制歼9战机的时候就已经开始研究鸭翼了,所以论鸭翼的研制经验恐怕没有任何一个国家能够再出其右吧。所以不管是从没能定型的歼9还是后面大获成功的歼10到如今的歼20战机,鸭翼在机动性、隐身性等方面的各种问题肯定成飞都已经研究透了,所以歼20采用鸭翼绝不是为了弥补发动机性能不足而特意为之的,而是成飞在考虑了鸭翼的存在,为机动性和隐身性等战机各种能够影响其作战实力的综合考虑后的产物。而且从隐身性来说其实和战机的气动布局设计关系不是很大,而是和整机的气动面的角度等有直接关系,所以歼20在设计鸭翼的时候将鸭翼上反恰好能够降低鸭翼对隐身性的影响。
随着歼20的批量装备部队后,我国自主研制的涡扇15发动机近几年也不断传出了各种好消息,所以离歼20装备涡扇15发动机的日子已经不远了,未来歼20换装性能更为强大的涡扇15发动机后,除了能够获得更强的机动优势和超音速巡航能力外,其更大的推力也赋予了歼20战机更大的武器挂载能力个作战航程。特别是在超机动优势方面,本身就是鸭翼布局的歼20在获得了涡扇15发动机的鼎力相助后,其综合作战实力将会有一个更大的提升,到那个时候歼20的真实作战实力恐怕也是找不到对手的。


魑魅涅槃


歼20战机现在装备的发动机仍然是涡扇-10B发动机,最大推力约14吨,它的推力和推重比略逊于美俄两国的五代机发动机,并且,涡扇-10B以及整个太行系列发动机其实是我国四代机的专用发动机,除了歼20,像歼11B、歼16等战机均装备了太行系列发动机。从这一点讲,涡扇-10B其实是歼20战机的过渡选择,后者最终会采用五代机专用航发---涡扇15大推力矢量发动机,这款发动机的设计推力达到18吨,完全符合歼20战机的相关需求。话虽如此,当初有不少人认为,歼10B发动机动力不足,歼20战机因此才会采用鸭翼布局。随着涡扇15发动机即将列装部队(预计2020年完成研制),人们总会有歼20战机装备涡扇15发动机以后就会取消鸭翼的想法,这种观点完全不正确。

歼20战机采用多种气动布局,考虑全面合理,取消鸭翼与重新设计一款战机无异

事实上,歼20战机是世界上气动布局最复杂的战机,科学工作者们经过充分论证,在综合考虑战机的隐身性以及机动性以后,最终决定合理整合多种气动布局,这就是歼20战机为什么会采用鸭翼+边条翼+双三角翼+全动尾翼布局之原因。如果单单是因为换装了涡扇15发动机就随便取消鸭翼的话,无异于彻底推翻歼20战机的风洞实验数据,与此同时,改装后的歼20战机还必须考虑整机布局,然后再频繁进行试飞。如此一来跟重新设计一款战机又有何区别?

歼20战机无法取消鸭翼的具体原因

更何况,鸭翼并不是单纯为了弥补发动机动力不足,这种想法着实狭隘,下面我们来简单了解一下鸭翼布局对歼20战机有何意义。鸭翼布局的确增强了战机的机动性,它从侧面弥补了发动机动力不足的劣势。但这是结果,而绝非采取鸭翼布局的原因。歼20战机采用鸭翼布局一方面考虑了战机的机动性,同时也考虑了战机的配平力矩,它在为战机提供巨大涡流升力的同时,也兼顾了战机在俯仰状态下的配平需求。此外,歼20的鸭翼与四代机的鸭翼位置有所不同,它把鸭翼前置,极大提高了力矩,换句话说,歼20战机的鸭翼比四代机的鸭翼更能保证其机动性,而鸭翼上反则从某种程度上削弱了它对战机隐身性能的影响。

歼20战机的鸭翼对隐身性影响甚微,合理整合相关技术后,完全可以削减鸭翼对隐身性的影响

按正常情况来讲,鸭翼的确会影响战机的隐身性,因为它会增强战机的雷达反射面,可如果把握好战机气动面,并且从其他方面弥补的话,鸭翼不至于彻底破坏战机的隐身性。我们从上世纪60年代就开始研究鸭翼布局,相关技术早已被摸透了,在此基础上,我们才为歼20战机打造了上述多种气动布局相结合的外形。如果鸭翼确实影响战机隐身性的话,我们又怎会坚持让歼20采用类似气动布局呢?

完全依靠矢量发动机来保证歼20战机综合性能发挥并不靠谱

有人说了,既然涡扇15发动机是矢量发动机,我们完全可以依靠新型航发来保证歼20战机的配平和俯仰力矩,但是,矢量喷口毕竟使用寿命有限,一般来讲,它只能正常使用两三百个小时,我们没有听过一架战机性能充分发挥要完全依靠矢量发动机,当然了,单靠矢量发动机也极易发生危险,这种做法毕竟是一条腿走路,很难保证可靠性。

结论:鸭翼与涡扇15强强联合,歼20战机未来会领先全球

我认为,歼20战机换装涡扇15发动机,会与鸭翼布局相得益彰,届时战机的机动性将更加强悍,受助于涡扇15的强大推力,歼20战机的载弹量和航程均有望增加,因此,鸭翼对歼20战机乃是“如虎添翼”,而非“画蛇添足”。贸然取消鸭翼,意味着推翻歼20战机之前的所有设计,既不符合预设需求,同时也耗时耗力。


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