殲 -20戰機如何做到超音速無敵

中國的J20暫時使用了較為落後的發動機,但是為何飛行員會在對外公開發言中宣稱J20超音速無敵?

中國的J20。(圖源:互聯網)

中國的J20。(圖源:互聯網)

戰鬥機發展沿革
戰鬥機每一代之間,都有著各種巨大跨越的技術性台階,二代機時代,飛機為了首次突破音速1倍,2倍,3倍,在不太熟悉和瞭解超音速的空氣動力學特徵的情況下,摸索式和競賽式的發展了很多競速的戰鬥機,比如F100,米格19,米格21,F104 等等。

二代機為了速度丟失了非常多戰鬥機需要的特質,第三代戰鬥機則為了撥亂反正,保留了一些二代機的超音速衝刺的能力基礎下,主要發展了飛機的亞音速機動性,讓戰鬥機真正回到能“戰鬥”的狀態來,今天,我們看到第三代戰鬥機的代表,F15,F16,蘇27,他們都有非常出色的亞音速機動性,都有不錯的超音速飛行能力。

第三代戰鬥機重點發展亞音速升阻比,它們成功的從二代機的5-8提高到9-12,所以三代機往往都比二代機飛的更遠。

四代機有更高的追求,以ATF為代表的四代機從1990年,就要求新一代的戰鬥機超音速升阻比大於5,這是新一代飛機設計的新方向,空氣動力學新的研究和發展方向,F22在馬赫1.5時升阻比據稱可以大於6,而YF23更誇張,號稱接近7。
 
中國的殲-20
中國的殲-20通過長期的研究,據悉也大大超越了升阻比5,具體資訊還是高度保密的,但是據已公開的,J20之前淘汰的各種方案研究的這方面參數就已經非常接近6。

從更基本的程度來看,四代機需要超音速巡航並不僅僅是需要巡航超音速而已,它的戰術意義在於四代機在作戰開始的引導- 佔位-發射武器這個全過程都要在超音速範圍,這個過程不僅僅有直線衝刺,還伴隨相當多的轉彎和調整航向。

四代機高超音速升阻比的設計不僅僅讓飛機在巡航時以更省油更持久的不開加力狀態工作,而真正需要作戰時,使用飛機最大的推力,可以在空中完成3G,或者5G的快速轉彎,讓飛機可以在敵機完全沒有察覺或者完全沒有能力反擊時候就完成攻擊。

殲-20若使用AL31系的發動機在1萬1000米高度能達到1萬6200 KG推力,至少可以支持飛機實現3G的轉向,而蘇27類飛機即便是全開加力,雖然也能短時間進入同樣的速度,但是一轉向就立刻掉進亞音速,這是一種追不上,打不著,夠不上的尷尬,這就是飛機的代差。

俄羅斯的T50,儘管隱身設計上飽受質疑,但是其氣動設計也是充分考慮超音速巡航和機動的需求,所以,俄羅斯在各種質疑中仍然非常鄭重其事的對待這種新飛機。美國的F22,擁有目前最好的發動機,超音速機動性能還遠不是使用AL31系列發動機的殲-20和T50可比的,它超音速機動至少可以達到5G,這需要換裝更大推力的WS15的殲-20才能與之匹敵。

裝備國產發動機
我們知道,美國的F-22和F-35列裝空軍經歷了非常艱難曲折的過程,耗費了鉅資和很長時間。我們不敢說中國人會更容易,或許中國人花費了更長的時間。目前關於這款戰機的資訊不多,這與中國相關領域開放程度不高有關。不過就目前已透露的資訊來看,已經可以斷言,這是一種戰力相當強大的現代化戰鬥機。

殲-31的命運尚不清楚。有可能純粹是一種出口機型。總體看來,中國人希望同時擁有重型機和輕型機。第五代戰機恐怕不能完全取代第4+代戰機,但中國人仍在繼續投入資金。有消息稱,首批列裝軍隊的殲-20在訓練中類比侵略者的角色,目的是訓練現有的常規空軍戰機對抗隱形戰機。

殲-20採用的鴨式氣動佈局,這是獨立設計研發的證明。中國戰機使用鴨式氣動佈局已有很長的歷史了。早在上世紀70年代,成都飛機工業集團公司研製殲-9戰機時就首次使用了這種氣動佈局。這在當時是一種相當獨特而完美的設計方案。只是由於當時發動機和儀器製造業比較弱,殲-9項目未能完成。後來他們採用鴨式氣動佈局設計出了 殲-10多用途戰鬥機,現在這種鴨式氣動設計又有了新的發展。

也就是說,中國人創立了一個相當有實力的飛機設計流派,如今這一流派正在結出碩果。這是近40年不懈努力的結果。只不過長期以來,中國的這一流派沒有被國際重視。 

客觀來講,WS15應是達到和追平了以F-119為代表的西方發動機的水平,有優有劣,優勢在於推出時間晚,電子技術應用和多元向量噴管可以提供更好的機動性,應優於二元噴管。劣勢在於,在生產和實踐經驗上的差距,預計使用壽命仍只有F-119 的5-7成◆
 
據俄羅斯自由媒體網站9月30日報導,中國已為殲-20量身定做了國產WS-15發動機,以取代俄製發動機。第五代隱形戰鬥機殲-20正式列裝中國空軍。這樣一來,中國就成了繼美國之後世界上第二個列裝第五代戰機的國家,速度超過了俄羅斯的蘇-57。

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