近日,網友們不知從那裡搞來一張圖,圖中表示美國空軍的F-22猛禽戰鬥機的升力係數資料造假,最初資料表明升力係數為2.0,但是實際升力係數只有1.5。而該圖圖中,中國的殲-20設計師表示,當初殲-20在設計時就是按照F-22升力係數為2.0來對比的,進而顯示出中國殲-20氣動效能的優良。
升力係數是一個把舉升體對附近流體密度所產生的升力、流體速度和該舉升體的相關參考面積聯絡起來的無量綱係數。而舉升體可以是翼又或可以是帶有整個機翼的固定翼飛行器。cl是物體與流之間的角度、雷諾數和馬赫數的函式。升力係數cl涉及二維空間翼的動升力特徵,而參考面積則由翼弦所取代升力係數可用作翼型的某種形狀或橫切面的特徵。
在這個應用中的升力係數叫翼型升力係數c1。展示出某翼型升力與攻角之間的關係是很常見的。展示出阻力系數和翼型升力係數之間的關係也是有用的。翼型升力係數是基於流過具無限翼展和不變橫切面的翼的二維流,因此升力與翼展效應無關,定義中翼型升力係數係數以l表示,即單位翼展長度的升力。而一系列戰鬥機的升力係數曲線,通常是在風洞模式測試時,或者是在進行實際飛行測試中由感測器獲得。因此,看一種戰鬥機的升力係數可以表示出該型號戰鬥機設計的氣動效能,以及在結合發動機效能後的氣動效能。
但是根據氣動效能的定義,我們不難看出,要準群測量一架戰鬥機的升力係數,首先便要拿到其最精準的設計模型。而目前在中國流傳關於F-22升力係數最廣的一份報告是來自瀋陽飛機公司的報告,這份報告裡寫出了F-22的升力係數約為1.5-1.6左右,但是我們誰也不知道沈飛在做實驗時用的F-22的縮小比例模型是否完全準確。同時關於俄羅斯方面做的F-22升力係數實驗,報告資料為1.83左右,而相差了0.3左右的資料,在實戰中已是極大的差距。而還有歐美各國的實驗室複製F-22的縮小比例模型得到的資料為1.9-2.0之間。如此大的資料差距不得不引起我們的思考,那張圖片中的資料的可信度到底有幾分。
而升力係數最主要的決定因素,就是機翼的設計。同時,僅僅依據圖片來逆向工程製造一架飛機的比例模型的難點也在此處。光憑圖片,我們無法得知翼面,襟翼角度等各種詳細引數,但這些恰好是決定升力係數中翼形的關鍵,美方都沒有曝出的資料,我們再怎麼憑藉圖片推算,也無法得知最準確的資料。如果從F-22的初始計劃,先進戰術戰鬥機計劃的設計引數來看,其設計要求就是2.0,而對於競爭對手的戰鬥機,更應該料敵從嚴,不可輕視對手的能力。
目前中國的殲-20戰鬥機,雖然沒有任何有關於升力係數方面的資料被披露,但是根據研發專家的訪談,我們可以得知在殲-20研發過程中,是以F-22的先進戰術戰鬥機計劃作為研發標杆的,各項效能都是向F-22看齊,或者超過F-22的設計指標。
在殲-20的身上,也有許多F-22可望而不可即的技術,就比如說關閉導彈艙後發射導彈的能力。且殲-20採用了鴨翼設計,與F-22等沒有鴨翼設計的飛機相比,殲-20擁有更優秀的超音速配平能力,良好的高攻角升力特性,較高的瞬時盤旋角速度與滾轉率。早期服役的殲-20還不算是完全體的殲-20,這批殲-20在發動機上還存在著缺陷。但是後續批次的殲-20即將換裝渦扇-15引擎,以實現和F-22一樣的超音速巡航。
在殲-20的專家採訪中,還有一點不可忽視,雖然我們不知道殲-20的各項具體指標,尤其是升力係數方面,但是在訪談中卻不止一次的誇讚對殲-20的升力係數是世界領先。從這一點來看,殲-20或許在升力係數上的確存在優勢。但對於F-22升力係數和殲-20的差距,也絕沒有網傳的那麼誇張,或許我們可以這樣推斷:F-22和殲-20的升力係數都超過了2,但是殲-20的更高。
單看升力係數,絕不能判斷出一架戰機的作戰效能,況且中國確實在發動機上還有些差距,但我們也絕不能因有了殲-20等五代機就開始洋洋得意,看不起對手。對於各方放出的資料,除了實戰,誰也判斷不出這些資料的真假。因此更不能輕敵,究竟誰為世界第一戰鬥機,只有實戰才能見分曉!