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1 # 鷹鴿分析
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2 # 海事先鋒
圖為殲20戰機,可見其具有很大的鴨翼面積,具有較好的機頭升力。
首先,殲20的鴨翼並不是對動力的彌補。鴨翼確實起到了提高殲20高速效能的作用,但是他並不是提高殲20飛行速度的裝置,只是讓殲20在高速飛行時,飛機的機頭方向的移動更加靈活,而且飛機前後重量更加平衡,保持足夠的升力。也可以產生渦流,使得機翼升力更大,這都是鴨翼在殲20氣動中的作用。
圖為殲20和F22戰鬥機的升力體佈局對比,看紅線可知,兩種飛機都是將機體設計為一個機翼的橫截面,整個飛機就是一個升力體。
在常規佈局飛機中,飛機的尾翼起到配平飛機重心的作用,在飛機高速飛行中,尾翼則需要向下偏轉,以此來抵消掉飛機向上的升力,此時尾翼起到的是負升力作用,在高速飛行中,對飛機的推力和升力都是一種浪費。鴨翼的出現可以讓飛機的重心前移,在高速飛行時,鴨翼需要向上偏轉產生正升力,以此來抵消掉飛機機頭向下的力,此時飛機不會浪費升力,總的升力是提升的,因此使用鴨翼的戰鬥機可以有更好的高速飛行效能。
圖為殲20戰機大仰角飛行。大仰角飛行容易拉出渦流,利用渦流殲20可以降低機翼載荷,提高機翼升力,同時也就提高了飛機的靈活性,而這都是鴨翼的功勞。
圖為已經量產的帶編號殲20戰鬥機。
圖中可見,殲20鴨翼和主翼中間的邊條也可以產生渦流。
殲20這樣的五代機不同,在高速度,甚至是接近2馬赫的條件下,依然可以進行大過載機動,甚至是過失速機動,也就是說,殲20打四代機,就像是節奏更快、動作更靈活的拳手,對付那些只有在慢節奏下才能做出動作的拳手一般,佔據絕對的效能優勢。當然,這不意味著殲20就不需要換髮動機了,現在殲20發動機推力不足,所以他在對比F22和蘇57等戰機時,推重比較低。F22的發動機單發推力是15.5噸,蘇57的發動機單發推力是14.5噸,殲20是14噸。
圖為殲20戰機拉出渦流,因為有了鴨翼,殲20在高速飛行時,機翼承受的壓力較小,飛機還是可以靈活機動,不像蘇27等四代機,在高速下只能平飛。
但是換髮動機不屬於對氣動佈局的大規模改變,只是改善飛行效能,因此殲20換髮動機有必要,但是沒必要因為換了發動機去改氣動佈局,殲20的氣動佈局很好,非常適合大推力發動機和高速度飛行,越新、推力越大的發動機,對於殲20提升效能就越有利。
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3 # 文宇1239
不可能。殲20的鴨翼不可能去掉,也完全沒有必要去掉。
戰鬥機的佈局非常複雜,是經過大量風洞吹計算機算,許多的調整才得到的。而且還和飛控等軟體緊密聯絡。 牽一髮而動全身。 去掉鴨翼或增加尾翼或無尾已經涉及戰鬥機的根本氣動佈局了! 等於一切都要推倒重來,差不多相當重新設計研發一款新的飛機了! 就等於是完全放棄現在的殲20重新耗費大量人力物力資金研發一款無鴨翼的戰鬥機了! 可以說是愚蠢透頂的!
目前的殲20非常優秀,而它的優秀很大程度上是得益於鴨翼佈局! 如果再有好的發動機的情況下,它會更加厲害,完全能對抗老美的F22並戰而勝之。
如果放棄殲20重新研發設計新的話,不僅浪費巨大資金精力時間,也未必能超越老美的F22。 因為F22做到了常規佈局的極致,中國跟著老美屁股後也搞同樣的常規佈局,是很難超越的。 老美的科技製造水平,發動機水平,中國還需要相當長的時間追趕。 即便中國裝備了新的更好的發動機,也難以超過老美,能夠追平已經是奢望了。
殲20所以敢和F22叫板,是憑著更優越的鴨翼氣動設計。 不過發動機稍微好點,居然還要放棄這優勢,腦殘之極。 是對鴨翼的極端過敏不信任中國殲20天才設計的無知體現。
這是嚴重的鴨翼過敏症是病。 這些人曾經就常常大喊,不裝鴨翼會死?的反對中國產戰機裝鴨翼。 結果殲10裝了鴨翼,殲20還是裝了鴨翼,於是他們就一片哀嚎,於是各種黑鴨翼不好。
但是隨著20的越來越成功。 他們反對20無效了,於是造謠,20不過是因為發動機不行,無奈之下才裝鴨翼的“飲鴆止渴”罷了。
所以就有了,如果發動機“行了”的時候,20會再取消鴨翼的“不切實際的期盼”了。 其實是非常無知的。
就目前,還沒有找到比20鴨翼更好的氣動佈局設計。
當然現在又開始了更新的下一代戰機的研發競爭,中美俄歐等國都在想研發新的戰機,可以想到會有更多新技術高科技應用。 但氣動佈局方面,有沒有新的更好的氣動佈局,還需要拭目以待。從零星的訊息看,扁平化無垂尾似乎是個趨勢。 但是否有某些人討厭的“鴨翼”,是很難說的。在於各國的設計理念取捨技術條件等等的多種情況制約。
我想,如果老美的下代戰機如果有了鴨翼,中國的鴨翼過敏症的人恐怕會立刻好了吧? 如果老美還是沒有鴨翼,他們的過敏症怕還得繼續下去!
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4 # 戰情解碼
殲20戰鬥機作為中國最先進的第五代隱身戰鬥機,具備良好的隱身能力、綜合空情態勢感知能力以及強大的機動和攻擊能力,整體效能處於世界領先水平。未來殲20換裝渦扇15發動機後,其整體作戰能力還會有進一步的提高。不過,裝備新發動機,並不意味著殲20的氣動佈局會有很大的變化,因為殲20作為一款優秀的作戰平臺,還有很多潛力可以發掘。
(殲20戰鬥機)
首先要明確的一點是,殲20的初始設計就是鴨式佈局。鴨翼並不是輔助性設計,而是實實在在整體設計的結果。得益於成飛在鴨式佈局設計上的深厚技術功底,殲20採用了鴨翼、邊條翼和全動尾翼綜合氣動佈局,再配合飛控系統來提高飛行品質和機動能力。這樣的氣動佈局設計,可以帶來比較優異的超音速控制性能和大仰角升力特性,具備較大的瞬時攻角與滾轉率。殲20的機動效能優異,鴨翼和邊條翼設計提高了渦流位置,保證渦流經過主翼上翼面,進而顯著提升了主翼升力水平,從而獲得更好的機動效能。另一方面,它還可以降低飛機阻力,提高飛行速度和隱身能力。
(殲20戰鬥機採用的是鴨翼、邊條翼和全動尾翼的綜合氣動佈局)
(殲20戰鬥機的鴨翼可以顯著提升主翼升力水平)
可見鴨翼作為殲20氣動佈局的重要組成部分,是不能輕易取消的。目前殲20使用的發動機為中國產渦扇10B,最大推力為14噸。相比美俄隱形戰機的發動機,其推力稍顯不足。從目前公開的資訊來看,渦扇15的最大推力可以達到18噸,推重比也能達到10左右,整體效能處於世界先進水平。一旦殲20安裝了渦扇15發動機,其整體效能將完全達到理想的設計狀態,整體作戰能力也將變得今非昔比。
(殲20目前使用的是渦扇10B發動機)
(殲20計劃使用的渦扇15發動機)
發動機效能的提升與氣動佈局設計相輔相成,取消鴨翼後,殲20的氣動設計將發生根本性改變。所以取消鴨翼,殲20就需要重新設計氣動外形,這無異於重新設計一款飛機,其難度並沒有想象中那樣簡單。一款飛機從設計到定型需要經過無數艱難險阻,從1997年立項開始,殲20克服了很多困難,才迎來一飛沖天的時刻。如果再重新設計氣動外形,那麼從技術、經濟和作戰效能來看,顯然不划算。
(殲20設計時就考慮了鴨翼的作用)
況且,殲20在設計之初就定位於重型戰鬥機,其內部留下有很多改進空間,今後隨著雷達、資訊科技的進步,完全可以對殲20進行升級改造。因此,完全沒必要去搞取消鴨翼的嘗試,畢竟取消鴨翼後殲20的效能如何是個未知數。
(殲20作為重型戰鬥機還有很大的潛力可挖)
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5 # 客矢解
如果要把J-20去掉鴨翼,那麼為了協調整架飛機,機長會有所縮短。成為類似Phantom系列的雙發雙垂尾四代機版本。說實話我個人比較傾向研發第三種四代機。而不是單把鴨翼去掉的J-20。因此完全沒有必要推出去掉鴨翼的J-20。
J-20原本在四代機行列中就屬於機體最大的(最長),機動能力需要鴨翼來彌補,當然也不是說擁有了更大推力的發動機就要拋棄鴨翼設計。目前J-20的氣動設計已經趨於成熟,大改任何一方面再求均衡效能實際上與再開發一款四代機區別不大。單純以減少軍費開支改出無鴨翼的“威龍”,成本並不能縮減,這種理由推出無鴨翼的J-20也並不成立。
威龍無鴨翼以後具體有這些情況:沒有鴨翼的J-20的飛行控制系統也會因此大改,要想超機動並且不只做“眼鏡蛇機動”估計是很難了,向量噴管可做不到完全解決控制面少機動性還好的問題。其次武器系統、武器攜帶量和作戰半徑會因為縮小的機體而縮水,到時候去掉鴨翼的四代機就真的不如三代機了。如果開發無鴨翼的新一款四代機引入新的技術不排除可以實現超過標準四代機效能指標的可能。
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6 # 歷史小挖客
鴨翼是做什麼用的?去掉是否可行?
回答這個問題,首先要說清楚:鴨翼的作用是什麼?事實上,鴨翼的根本作用是什麼呢?配平!飛機的重心基本上是不變的,而在不同速度下飛行,升力中心會發生一定的變化,尤其是從亞音速到超音速,升力中心變化很大。那麼要保持飛機的姿態在水平狀態(目的是讓阻力最小),需要一個力,這個力就是由鴨翼或者水平尾翼產生的。如下圖。鴨翼形成的是一種所謂“抬式佈局”,而水平尾翼形成的是所謂“挑”式佈局,都是飛機俯仰姿態的重要保證。
那麼,鴨翼的作用是否能夠被取代呢?可以!沒有水平尾翼或者鴨翼的純無尾式佈局早在二戰中就已經出現了,戰後更是風靡一時!比如美國的F-106、法國的Phantom3、Phantom2000(下圖)、瑞典的“龍”式……不要更多!這些飛機沒有水平尾翼或者鴨翼,它們在飛行中如何配平、俯仰呢?靠的就是機翼後緣的“升降副翼”。當“升降副翼”差動(就是兩邊偏轉角度不一樣)時,會產生通常副翼的滾轉力矩,起的作用和常規副翼相同;當“升降副翼”一起向上或向下偏轉時,就產生了低頭或抬頭力矩,起的作用和水平尾翼、鴨翼是一樣的。因此,去掉殲-20的鴨翼仍然能夠正常飛行,只需要修改一下主翼,和副翼的控制就可以了。
此外,鴨翼還可以增強飛機的非常規機動能力:在大迎角飛行時產生脫體渦,吹走主翼翼面上的分離亂流提供所謂“渦升力”,和蘇27的邊條翼作用一樣。蘇27能做“眼鏡蛇”機動這個脫體渦的作用很大。不過,殲-20是所謂的“遠耦鴨翼”(殲-10是“近耦鴨翼”,注意觀察下圖鴨翼和主翼的距離,兩者甚至有所重疊,鴨翼產生的脫體渦作用很明顯),鴨翼和主翼的距離相當遠,產生的脫體渦對主翼影響不大,因此去掉鴨翼對殲-20非常規機動能力的影響也是有限的。
去掉鴨翼有什麼好處?題主說了“新發動機裝備以後”,也就是說有足夠的推力以後,去掉鴨翼有什麼好處呢?首先,去掉鴨翼後,可以擴大主翼的面積,一直沿伸到現在鴨翼的位置。所以機翼的面積能大大增加,由此帶來的好處很多:機翼油箱的容量可以大增,殲-20的航程增加很多!總體升力也是大增,因此載彈量也能增加不少!
其次,無鴨翼加大主翼的殲-20更符合面積律,符合面積律的飛機跨音速阻力很小,超音速巡航能力也會增強。還有,大面積的三角翼提供了更多安排武器掛架的位置,殲-20載彈的靈活性也大大提高。到這裡,很多熟悉飛機的條友應該能夠明白:這樣改進以後,殲-20會變成一架出色的戰鬥轟炸機!
事實上,這樣的改法並非小挖客臆想,美國的F-16就曾經有去掉水平尾翼加大主翼面積的改型——F-16XL,如上圖!當初曾和F-15E競爭美國空軍的戰鬥轟炸機專案,切切實實試飛了!大改後的F-16L載彈量、航程都大幅增加!最先進的F-22,也有類似的改進計劃,叫FB-22,如下圖,也是出色的戰鬥轟炸機專案,想想都流口水啊!
去掉鴨翼,還可能會改善殲-20的前方隱身效能。鴨翼在偏轉後會和翼根部的機身形成角反射器,對隱身效能影響極大,去掉它就去掉了一個很大反射源,變得更加隱身,尤其是從正前方的方向。綜合這幾點,去掉鴨翼後的殲-20成為隱身效能好、載彈量大、航程遠、自衛空戰能力也不錯的“殲轟-20”,非常攻擊防空力量強大的目標,成為進攻的先鋒!
去掉鴨翼有什麼壞處?首先,沒有鴨翼改用升降副翼去控制俯仰,力臂較短,相對來說機動性可能會變差。副翼既要負責滾轉又要負責俯仰,動作容易變形,大仰角機動能力也許會變差。但是,第1,改進後殲-20變成了“殲轟-20”,對地攻擊為主,機動性的下降是可以接受的。第2,上述效能的下降還能通過題主說的“新發動機裝備後”來彌補,前提是新發動機裝有向量噴口,能提供額外的控制力!
其次,去掉鴨翼增大主翼面積,必然會增加飛機的結構重量,飛機的推重比、爬升率都會略微下降,但“殲轟-20”並非用於爭奪制空權,而是去“踢門”,所以這些效能的略微下降完全可以接受!
小挖客結論換新發後,殲-20去掉鴨翼改成純三角翼改進出“殲轟-20”是個非常誘人的想法,突破敵方防空力量的能力遠遠大於轟-6K,面對敵機還有很強的自衛能力,能有效填補是在轟-20服役以前的空白。即使在轟-20服役以後,也能形成類似B-2和F-15E這樣的搭配,而且攻擊效率比B-2和F-15E強大很多!
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7 # 列甲陳兵
殲20最大的短板就是發動機,記得殲20剛問世的時候,一位網友用這麼一句話來評論:外形很潮,心臟很嫩。殲20裝備試飛的過程不幸言中網友的這句話。到現在還是AL31或太行,不管是哪一款都不是殲20的目標發動機,只能是無奈的過度。渦扇15只聽樓梯響不見人下來。一些無知的軍迷整天吹渦扇15,盼渦扇15好像只要渦扇15出來就可以獨步天下。殊不知一款合格的發動機是有一個漫長的提高過程的,指望突然出現一款發動機立即超過美國,只能是痴人說夢。
如果有了合格的發動機殲20要不要取消鴨翼呢?可以不取消鴨翼,因為取消鴨翼不是一個簡單的問題,整個空氣動力都發生了巨大的變化,工程巨大,很可能得不償失。就保留鴨翼,只是做效能的提高。
最大的可能是再設計一款不帶鴨翼的戰鬥機,提高飛機的隱身性,鴨翼確實會破壞隱身。換裝向量發動機後,機動性還需要翼面調節,就加裝尾翼,放在後面提高了隱身性,還可以遮擋發動機的紅外線,有利於紅外隱身。當然那就不是殲20了,是一款真正可以匹敵F22的戰鬥機了。
有一個問題我一直沒有弄明白,殲20為什麼不可以走殲10的路,先裝備俄羅斯的先進發動機,如蘇35上的發動機,或他們為蘇57準備的30發動機。是俄羅斯人不賣,還是我們不買,按說蘇35都賣了,發動機不會不賣了。不知道哪位大神可以答疑解惑。
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8 # JackZ捷
你對飛機的氣動佈局一無所知。
如果像你所說,那就等於重新設計一架飛機,原先的風洞實驗資料全部作廢,所有飛行控制系統全部都要推倒重來。完全沒有任何意義。
多讀點書吧,小白。
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有網路訊息稱,殲-20已換裝渦扇-15發動機進行測試,目前還尚未得到實錘;未來一旦新型發動機成熟,將徹底了解殲-20心臟問題,外界的質疑也將煙消雲散;對於換裝新發動機後,是否有必要推出無鴨翼版本,這個問題就好比一個完好無損的蘋果你非要去學喬布斯所謂的上帝之吻,偏偏咬上一口,有點強迫症的傾向。
殲-20氣動佈局設計基本定型,去鴨翼設計,雖然可以大幅度縮短機身長度,但這同時意味著將要推翻原來設計,對殲-20的氣動佈局進行重新設計,相當於重新設計一型戰機;去掉鴨翼設計,需要從機身、機翼以及邊條在內的等諸多外形重新修改、優化,此外後續還需要進行一系列的氣動佈局測試等工作,整個工作量不亞於全新設計。
其次,殲-20最大的優勢在於氣動佈局。殲-20採用小展弦比升力體邊條鴨翼式氣動佈局設計,很好的兼顧了超音速巡航和隱身效能,成功的克服了鴨翼式佈局與隱身性設計之間的矛盾,成為殲-20最顯著的特點,也是中國隱形戰機設計的獨到之處。
最後,解放軍空軍對四代機的作戰定位。中國空軍對殲-20的作戰定位,壓制F-22是首要任務,這就需要優於F-22的機載雷達、超機動效能以及制空作戰武器;其次殲-20還有一個重要任務就是打擊空中預警機、加油機等特種作戰飛機,這對殲-20的作戰航程有較高要求,畢竟各類特種作戰飛機通常位於空中兵力部署後方,距離前線戰機叢集約150-300公里左右,採用傳統佈局,機身長寬比降低,很難在內建彈倉與內部載油量之間取得平衡,現有殲-20設計剛好滿足這一點。