作為中國現役唯一的四代機,在尖端科技日新月異的情況下,殲20一直處於不斷的適應性改進之中,力求做到精益求精,它每一個微小的改動都吸引著國人的眼球,比任何流量明星都火。
殲20鋸齒的“左三圈,右三圈”佈局
殲20的最新照片顯示其發動機尾部採用了三圈鋸齒形邊緣設計,首先是是尾噴口擴斂片自身的鋸齒,再就是擴斂片與尾噴管之間的連線和發動機艙與尾噴管之間的連線也分別作了鋸齒化處理,當沿機身表面爬行的雷達波遇到一圈鋸齒時,大多被散射到別的方向,但仍有一部分繼續前進,到另一圈鋸齒時,同樣的現象再次發生,通過反覆幾次這樣的散射,雷達波的能量就微乎其微了,三圈鋸齒能夠確保無論是前方還是後方的雷達波都能被有效抑制。
殲10發動機擴斂片張開的狀態,尾噴口一直是隱身處理的難題
雷達波長與鋸齒的長度有特定的比例關係,在鋸齒的尺寸比對方雷達波長小很多時,其反射效果與一條直線邊緣相同,雷達波在這裡會原路返回,形成強反射,無論這裡有任何的吸波塗料都無法改變這一點,所以殲20需要較大尺寸的鋸齒。這是因為作為重型四代機,它對隱形的要求遠遠超過F35之類的外貿機,無論是鋸齒,還是吸波塗料,必須對付儘可能多的雷達波段,毫無疑問,預警機雷達較寬的波長是最優先被考慮的。
不光發動機部位,彈艙,起落架艙,座艙形成的邊緣都需要進行鋸齒處理,而且這些鋸齒的尺寸不是完全一樣的,這是因為不同方向的隱形要求是不同的。
隱形飛機之所以需要鋸齒,是因為雷達波作為電磁波的一種,也有波粒二象性,既象光一樣直線傳播,有反射、折射現象,又有聲波一樣的特徵,在邊緣處會發生繞射和散射現象,隱形飛機不但要通過傾與平行的原則把雷達波折射到別的方向,還要防止因波動形成的回波。B2的反射之所以很低,很大程度上是因為沒有垂尾和突兀的平尾。
毫無贅肉的B2省了不少鋸齒
尾噴口因為沒有外涵道的間隔冷卻,無法被髮動機艙容納,又沒有能經受如此高溫的吸波塗料,形成了一個明顯的訊號源
鋸齒非常考驗總體隱形設計水平,搞不好會弄巧成拙,不但沒能減小回波,卻適得其反將其放大,需要長期在各種電磁環境的使用,以及在微波暗室中的模擬模擬,才能篩選出最合適的鋸齒形狀和角度。隱形設計是一個精益求精,不斷優化的過程,需要長期的積累才能修成正果。
進行微波暗房測試中的F-22,準確分析、計算和測量飛機的雷達散射截面就是整個飛機隱身設計的基礎
因此,殲20一開始是比較保守的,以往總要藉助放大鏡才能看出發動機的尾噴口擴斂片邊緣的細節,現在只要一眼就能確定是鋸齒形狀的。
原型機狀態的殲20幾乎沒有鋸齒的影子
鋸齒形成的縫隙也不容忽視,殲20的縫隙處理從暴露的一些地方來看與22類似,主要是在有些地方用導電膠布掩蓋,儘量保持機體材料的介電連續性,機表材料導電率對末端反向散射有很大影響,如果電磁波到了機體邊緣時,材料的導電率有很大變化,電磁波就不會發生繞射,而是原路返回,雖然這個過程中其能量有衰減,但四代機畢竟只是一種戰術飛機,尺寸有限,衰減行程相對大飛機要短得多,且其外形複雜,反射源多,總的返回波訊號特徵還是很明顯的。
機身細節的不斷優化表明殲20蒙皮的升級潛力很大,不象F22,從服役至今外觀一直沒什麼醒目的變化,外界威脅是不斷升級換代的,F22顯然已經不太適應時代要求了。
殲20發動機噴口的鋸齒很象一頭噴火巨龍的牙齒,西方給殲20一個“火牙”的外號真是恰如其份,這起外號的水平可真不是蓋的。
鋸齒處理表明,擁有經典設計的殲20正在走一條漫長艱辛的改進之路,祝它越來越強大,越來越美麗!