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1 # 五嶽掩赤城
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2 # 兵工科技
圖注:殲-20的腹鰭,主要是起到增加航向穩定性的作用
首先要說明一下,殲-20計劃分兩階段,第一階段使用某型中國產改進型發動機;第二階段換裝WS-15“峨眉”第五代渦扇發動機——這也是殲-20最終的目標發動機。
要問殲-20換裝WS-15後,會不會取消腹鰭,先來看看殲-20的腹鰭是做什麼用的。
第一,殲-20的腹鰭,首先起到的是增強戰鬥機航向穩定性的作用,殲-20與蘇-57(T-50)一樣,沒有選擇F-22那樣高大的固定式雙V尾,而是採用了全動式V尾,全動式V尾整合進五代機的飛火推一體化飛行控制系統,與其它作動面以及向量推力發動機綜合作用,有利於提高飛機的機動效能;同時V尾高度和麵積大幅減小,飛機飛行阻力也大幅減小,有利於提高殲-20的超聲速機動效能特別是超聲速巡航效能;此外,對於第五代戰鬥機而言,擁有較大面積的V尾是一個很明顯的雷達反射特徵,減小V尾面積,同樣有利於隱身。但全動V尾面積和高度減小,帶來一個顯著問題,就是飛機航向穩定性變差,因為V尾的一個很大作用就是保障飛機的航向穩定。特別是在戰鬥機進行大迎角超機動飛行時,由於機身在前的遮蔽作用,矮小的V尾所起到的航向穩定作用就進一步下降,這會削弱殲-20的超機動效能。為了解決這一問題,殲-20設計了兩片腹鰭,保證了殲-20在大迎角狀態下依舊有非常優秀的機動效能。
第二,殲-20的腹鰭還是一項紅外隱身技術,腹鰭作為殲-20後機身的一個遮擋結構存在。我們可以看到,由於腹鰭位於發動機尾噴口兩側,從後向的多個角度看去,腹鰭都起到了有效遮蔽尾噴口的效果,只有在少數角度,可以避開腹鰭直接看到尾噴口,而這些腹鰭能夠遮擋住的角度,最終構成了一個相當大的角度範圍區間,在此區間內,殲-20發動機尾噴口的紅外特徵得到很好的遮蔽。
鑑於腹鰭設計在殲-20上所起到的重要作用,因此殲-20第二階段研製定型後,依舊保留腹鰭的可能性是很高的。雖然腹鰭不利於隱身,也會產生一定的阻力,但它被機身擋在後面,對於前向雷達RCS的影響微乎其微。
當然,也有的看法認為,如果殲-20第二階段的推力向量噴管投入使用,完全可以在大迎角超機動飛行時與V尾綜合作動,起到增強航向穩定性的作用,因此當第二階段使用WS-15發動機及推力向量噴管技術後,腹鰭是可以取消的。這種可能性從理論上講是完全存在的。從目前技術水平來看,第一代和第二代向量推力技術,雖然實現了“飛發一體”控制,但由於發動機推力向量響應速度仍然不夠快,對飛控的參與程度和深度也比較初步,因此取消腹鰭,會給“飛發一體”的飛控系統設計帶來一定挑戰和壓力。此外,腹鰭能起到一定的紅外隱身效果,取消腹鰭後,要想保證紅外隱身不打折,需要進一步改善渦扇-15發動機的後腔體隱身效果,利用新技術增強發動機尾流摻混降溫效果。
綜合而言,換裝WS-15後,如果選擇保留腹鰭,在技術上較為簡單,更易於實現;而選擇取消腹鰭,則有一定技術難度和挑戰。在兩者之間如何選擇,關鍵看設計方如何進行權衡和選擇。從追求更高標準、更高效能而言,筆者傾向於取消腹鰭,畢竟在隱身和減阻,特別是後者上,取消腹鰭是能起到很明顯的作用的。隱身和超聲速機動被很多專家認為是五代機4S效能中排名最靠前的兩個,取消腹鰭有利於隱身和超聲速機動,能做到當然是最好的。
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3 # 弘楊證道
樓主問這個問題感覺是對這個腹鰭不感冒吧!也是啊,su57和娘娘沒有而20卻有,有點不高階大氣!其實20從鴨翼到腹鰭都是20設計中重要組成部分,與換裝ws15沒關係!
20設計思路是"升力體,小邊條,三角翼",是一款立足於空優型的多用途隱形戰機。這9個字是什麼意思呢?升力體與小邊條都起到增升作用的,鴨翼與小邊條都是升力體,只不過鴨翼夾角不大。三角翼採用中等後掠翼加後翼略前掠設計,這顯然是為了兼顧超音速與高亞音速作戰需要的。整機修長,坊間稱其為超級棍子,這種設計是從2代機誕生以來比較推崇的構型,只不過以前需要修腰,現在不一定修腰了(蜂腰原理這裡就不說了),20這種氣動構型顯然也是考慮在超音速狀態下的作戰需要。尾舵是45度略小差動雙垂尾,這有隱身考慮也有提高大迎角飛行能力考慮。
整機看下來,飛動性較為複雜的是升力體--鴨翼及小邊條與主翼之間的複雜流場,由於整機側重了超音速及部分兼顧了高亞音速作戰要求,勢必會使戰機重心後移,加了升力體組合後可以解決這個問題,並提高了抬頭力矩,因為鴨翼夾角較小,它很難與殲10鴨翼發揮的脫體渦作用並列,加上小邊條的加入,戰機的增升作用勿庸質疑,機動性自然會增強不少,目測至少瞬盤能力會相當不錯,但這組升力體顯然增加了流場的複雜性,也就是這兩組渦流是否線性或是否會產生擾流?這個沒有相關資料,不好妄言!從這裡可以看到:為了追求較為穩定的縱向操縱面,必須要對縱向面加入穩定設計,除了飛控要寫的較為完善外還必須有穩定裝置!另外剛才說過垂尾有點小,這個雖然隱身較好,但操縱面的穩定性稍顯不足,因此加入腹鰭就可以解決這些問題了,這與當年空警2000上腹鰭有點類似!
所以殲20的超級棍子不是亂喊的,是承前啟後的結果,它的每項設計不是為美而設為顏值而設。最終不管加了什麼都要經過Rcs測試的,不必擔心它的隱身性!
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4 # 大志遠思想空間
殲20即使以後換上了渦扇15,也不可能去掉尾鰭,這是原始設計決定的,如果改,勞動量太大了,也沒有必要。
殲20尾鰭明顯作用有兩個,一是平衡。美國F22有兩個高大的垂尾,俄羅斯的蘇57雖然垂尾不大,但是在兩個發動機之間有一個巨大的氣流溝,也起到了平衡的作用。這一方面中國殲20和其他兩種戰機都有相似的地方。
第二就是紅外遮擋,殲20的尾鰭對紅外熱量擋得很好,如果去掉,還需要在發動機尾部上設計一個像F22的大噴口罩,這樣做甚至有些像買櫝還珠了。在紅外遮擋方面,蘇57做的很不好。
所以未來的殲20幾乎還是這個樣子,增強的是動力,有一顆強勁的心臟在跳動,是一架非常好的戰鬥機。
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5 # 咖哩咖哩醬
原始海報問了這個問題,我覺得我對這骨盆鰭沒有感冒!沒錯,su57和Niangniang並沒有,但是20則沒有,這是毫不客氣的!實際上,從鴨翼到骨盆鰭的20個是20設計的重要組成部分,與更改為ws15無關!20的設計理念是“提升機體,小側帶,三角翼”,它是基於空中優勢的多功能隱形戰鬥機。這9個字是什麼意思?舉升機體和小側帶都在增加舉升力中發揮作用。鴨翼和小側帶都是提升體,但是鴨翼之間的角度不大。三角翼採用中掠式機翼加後掠式機翼的略微前掠式設計,這顯然是超音速和高亞音速戰鬥所必需的。整個機器又長又纖細。它在市場上被稱為超級棒。自第二代機器問世以來,這種設計是一種備受推崇的配置。只是之前需要修理腰部,現在沒有必要修理腰部(這裡沒有提到蜜蜂腰部的原理),20這種空氣動力學配置顯然也在考慮超音速狀態下的戰鬥需求。尾舵是稍小的45度差動雙垂直尾翼,它考慮了隱身性,並提高了在高攻角下的飛行能力。從整個機器的角度來看,更復雜的飛行是鴨翼與小側條和主翼之間的複雜流場。由於整機專注於超音速,並且部分考慮了高亞音速戰鬥的要求,因此勢必可以解決此問題。可以透過增加升降機體組合以使戰鬥機的重心向後移動並增加頭部來解決該問題。上升時刻。因為鴨嘴的角度很小,所以很難使J-10鴨嘴的分離渦流效應平行。毫無疑問,透過增加側邊條,戰鬥機在增加飛機高度方面的作用自然會大大增加。至少即時盤的視覺能力會非常好,但是這組提升體顯然會增加流場的複雜性,即這兩組。渦流是線性的還是會引起湍流?沒有相關資料,所以這不是一個好主意!從這裡可以看出:為了追求更穩定的縱向控制表面,有必要在縱向表面上新增穩定的設計。除了更完美的飛行控制外,還必須配備穩定裝置!另外,我只是說垂直尾巴有點小。儘管此隱身效果較好,但控制面的穩定性略有不足,因此新增骨盆鰭可以解決這些問題,這與“空中警察2000”的上部骨鰭相似!因此,J-20超級搖桿不是尖叫,而是連線過去和未來的結果。它的每個設計都不是為美觀和價值而設計的。最後,無論新增什麼內容,它都必須經過Rcs的測試,因此不必擔心它的隱身性!
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6 # 使用者8330128482223
不會,事實擺著,W15早就量產了!早就裝在殲二十上了!否則優異的飛行效能從哪來?你看不慣的東西就是壞的?怎麼想的!
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7 # 狼煙火燎
殲20如果換裝太行WS15大推力向量發動機後,那個辣眼睛的腹鰭不但不會取消,反而極有可能會被加大,別不信,看我慢慢給你說!
所有五代機都沒有鴨翼,唯獨殲20有鴨翼;所有五代機都沒有腹鰭,也唯獨殲20有腹鰭,於是很多軍迷都有個疑問,這個鴨翼和腹鰭是否會大大影響到殲20的隱身性?是不是因為我們的發動機推力不足,因此要這些東西呢?
首先簡單說說鴨翼,其他五代機雖然沒有鴨翼,但是都有一個尾翼,問這個問題的小夥伴們,你們是不是問問這些尾翼是否影響到戰機的隱身呢?放前面就影響隱身,放後面就沒事了?道理說不通吧!
重點說說腹鰭的事,確實在殲20的尾腹部,突然冒出來一個這個東西有些辣眼睛,但是殲20腹鰭設計是F22似的大尾翼和小尾翼的之間的一個選擇問題,並不是發動機能力不足才需要這個腹鰭,而是殲20選擇了一對全動小尾翼,在大機動過程中,這對尾翼無法滿足飛機的穩定性要求,於是在加了腹鰭其實就是加了一對小尾翼,來滿足飛機的穩定性要求!如果安裝WS-15後,推力增加,速度和機動性更強,腹鰭還會相應的做適當加大,取消除非採用F22那樣的超大尾翼!
在隱身戰鬥機尾部的隱身處理上,各國做得都不是很好,包括美國,不管是在F22還是在F35上。特別是F22是隱身戰鬥機的先驅,發動機能力太強勁,超機動性也太強,還能超音速巡航,下圖就是F22設計的各種機動動作:
從這動作中我們知道F22的超機動能力是很強的,但是在各種大仰角機動、翻滾等等各種動作的時候穩定性不足,怎麼辦?為了增強穩定性,F22選擇了一個最笨的辦法,就是加大尾翼,於是就有了我們看到的與F22極不協調的一對超大尾翼!這對超大尾翼才是最影響隱身效能的隱患所在,特別是在長波雷達面前就是一個大缺陷,很可能在蘇57安裝的L波段雷達面前吃大虧!
鑑於F22的大垂尾,殲20的設計吸取了經驗,選擇了另一條路,採用了2對小垂尾結合:全動小垂尾+腹鰭(可以理解為機腹下的固定小垂尾),給人感覺是不好看,辣眼睛,是否影響隱身性呢?甚至很多軍迷都認為這是發動機能力不足造成的妥協設計!
個人謬論:參考F22的大垂尾變成2對小垂尾,傾斜垂尾被現在公認具有隱身性,而腹鰭不但是斜垂尾,而且非常小,這方面來說隱身性比F22的大垂尾更強一些。腹鰭並非發動機推重比不足而設計,腹部冒出腹鰭出來反而增加了阻力,他的主要作用是增加飛行穩定性,而等殲20換裝WS-15後,推力更強勁,機動性也更強了,兩對垂尾是否滿足穩定性要求?能夠滿足要求則不會做處理,如果勁推力下機動時發現穩定性有問題,那麼腹鰭和全動垂尾可能還會適當的放大,個人觀點絕無取消的可能,而且腹鰭設計還很靈性,遮擋住殲20側面噴口的紅外特徵,一定程度上更增強了隱蔽性。
而作為美國的第二款隱身在戰機的F35,發動機更強勁,為何沒有超大垂尾呢?F35戰機的尾翼確實中規中矩,不是很大,但是F35肥電嚴重超重,仔細觀看超肥的腹部,其機動效能有些讓人“捉急”,可以說肥胖讓F35機動性還不如F15、F16,自然就不需要這麼大的垂尾來做大機動是的穩定調節了。
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8 # 新型多向進氣風扇
特種風扇---多向進氣異面風扇為航發取得突破提供新途徑
目前中國航發要增加推力和提高壽命成了一對矛盾,為了增加推力,就要提高渦輪前溫度,而這不可避免的要降低發動機的壽命。多向進氣異面風扇為打破這一悖論提供了新途徑,它能多方向進氣,有優異的排氣流,使航發進氣量顯著增加,讓航發不必再以犧牲壽命來提高推力了。
回覆列表
不會,腹鰭作用跟發動機推力沒有一毛錢關係。
隱身戰鬥機本身是採用傾斜垂尾佈置,以減少雷達RCS面積,但是這樣就會削弱垂尾的作用。要想保證航向穩定性,特別是大仰角機動情況下,又要不要腹鰭,目前只有兩個辦法。
一是單純的加大垂尾面積,比如F-22……面多加水,水多加面的辦法,代價是結構重量會增加很多。
另一種辦法是,垂尾位置前移,比如F/A-18,但是會擠壓機身內部空間,不利於隱身戰鬥機的機腹內建武器艙安排。
而且,對於殲-20目前來說,腹鰭與隱身效能不衝突,目前殲-20發動機噴管未採用隱身修改,腹鰭存在反而可以起到一定的雷達遮蔽作用。