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自殲20出現後,網路上總有一些人,在不了解飛行器基本知識的情況下,大肆嘲笑殲20的鴨翼,覺得鴨翼就是一個累贅,影響隱身,甚至動不動搬出一個美國軍官那句話“鴨翼最好裝在敵人飛機的身上”。甚至還有人提出,殲20用了WS-15發動機後,就可以拆掉鴨翼了。鴨翼是否影響隱身,宣仔在專欄裡有詳細的描述,這裡就不展開說了。今天就來討論一下,裝配先進的高推重比向量發動機後,真的就可以拆掉鴨翼了嗎?

首先,針對這種說法宣仔先反問一句:美國人的F-119發動機這麼厲害,採用了二元推力向量技術,那F-22能不能取消平尾?咋沒有人討論這個問題呢?因為答案是顯而易見的,不能。如果能的話,美國人大可以把兩個平尾都給去掉,既節約大量製造成本,還引領了時代潮流,然而現實很骨感,平尾作為常規佈局的一個操縱面,承擔了配平的作用,一旦去掉,就會產生無法抑制的低頭力矩。所以同樣道理,鴨式佈局中鴨翼作為一個操縱面,同樣是不能去掉的,否則也會因為無法配平而產生無法抑制的低頭力矩。

F-22採用常規佈局,取消平尾會就產生無可抑制的低頭力矩

​殲20採用遠距耦合鴨式佈局,鴨翼的面積很大,如果取消會產生無法抑制的低頭力矩

最常見的氣動佈局只有三種,一種是常規佈局,一種是鴨式佈局,此外還有個無尾三角翼佈局。前兩者最大的區別就在於用於配平的操縱面是在前還是在後。如果是配平的操縱面在後,就是常規佈局,配平操縱面為平尾;如果是操縱面在前, 那就是鴨式佈局,配平操縱面為鴨翼。升力中心的重心的位置都是事先定好的,因此機身,機翼,鴨翼或者平尾的設計是圍繞著氣動佈局展開,設計上存在強耦合關係,改動其中任何一個,另外的都要大改,那跟重新設計一架戰鬥機有何區別呢?無尾三角翼設計雖然不需要平尾或者鴨翼。但這需要飛機採用一雙巨大的三角翼,使得其設計與其他兩種設計的機翼完全不同,機翼後緣幾乎與機尾平齊。此時可以利用機翼後緣副翼的偏轉提供升力配平。然而殲20的主翼顯然不是這種大三角翼,所以顯然不可能改成這樣的,除非機翼大改。然而無尾三角翼由於低速下操縱性差,早就是落後的佈局了,怎麼可能走回頭路呢?想想就不可能。

​所以鴨式佈局換不換髮動機,基本都氣動佈局不可能改變,尤其是殲20還是遠距耦合的鴨式佈局,鴨翼的存在主要就是提供俯仰力矩來配平的。所以即便是WS-15是向量發動機,裝上了殲20,也改變不了這個現狀,頂多是可以減少一點鴨翼偏轉量。

為啥這麼說呢?向量發動機的偏轉,可以提供直接的升力和俯仰力矩,相當於給飛機帶來了一個平尾一樣的操縱面,對超音速巡航時的配平可以說是大有裨益的。但即便如此,仍然無法完全取代掉鴨翼。因為機動過程中不論如何向量發動機在偏轉時都會帶來推力損失,減少飛機的能量。因此向量發動機應減少不必要的偏轉,這個活能給可動舵面就不要讓發動機來幹。如果讓WS-15完全用偏轉來代替鴨翼,那麼推力損失會變的沒法看了,要一直偏轉,想不偏都不行。向量噴管壽命本來就短,這麼設計是嫌飛機不夠燒錢?​

殲20鴨式佈局配平示意圖

殲20取消鴨翼後,依靠向量發動機偏轉提供配平的示意圖,從此向量發動機就要一直保持偏轉

所以同樣道理也適用於F-22,Su-57,F-35,發動機再厲害,基本的氣動佈局也改不了。實際上人類的航空發動機遠沒有發展到真正的所謂“力大磚飛”的階段,推重比才剛剛突破10沒多長時間。等發動機推重比到了100,再把飛行器外形當磚頭一樣設計吧。

發動機足夠強大,你把飛行器設計成高達的形狀都行,問題是沒有,再等100年吧~

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