五代机作为目前最顶尖的军用航空装备,目前能够独立研发五代机的国家仅有中美俄三国,与大洋彼岸相类似,我国也同时发展出了歼20和FC31两款五代机,歼20自2017年被公布正式进入空军序列后,世界似乎掀起了研制五代机的热潮,像韩国、日本、土耳其、印度等国也纷纷拿出了五代机方案,日本甚至还推出了“心神”验证机,但是最后都以失败告终,这也说明了五代机真不是谁都可以玩儿得转的。
其实在一些国家推出的五代机方案中,我们不难发现几乎都选择了F22隐身战机作为参考对象,歼20作为全球唯一一款采用鸭式布局的隐身战机,几乎从来没有被其他国家模仿,这难道说明歼20气动外形不够优秀吗?
军事专家张召忠曾经说过,颜值高的武器战斗力一般也不会太差。纵观所有隐身战机,在外形上相较于非隐身战机最大的特点就是气动布局,在保证隐身能力的前提下,还必须要具有良好的机动性和高升力,F22隐身战机采用双垂尾双发单座布局,发动机为二维矢量,苏57凭借着强大的三维矢量发动机能够做出很多高机动动作,然而歼20直接在发动机推力不足的情况下采用了鸭式布局,这在隐身战机上可以说是独树一帜。
作为战机研制的后起之秀,从歼10开始鸭式布局战机便在我国生根发芽,歼20隐身战机更是将鸭式布局进一步升华,采用了独创的升力体边条鸭式布局,主翼前端还设计了边条翼,复杂的气动设计让歼20飞控程序编写难度成倍提升,没有强大的风洞技术和设计经验根本无法实现,升力体边条鸭式布局是隐身战机的开山之作,开创了我国战机研制的新体系。
鸭式布局有很多优点,首先就是增加总体升力,一般而言前置鸭翼也可以为战机提供一部分升力,其次战机在大迎角飞行时鸭翼会产生气流涡旋,这样会增加主机翼上下翼面间的压力差,从而增加主机翼整体升力。其次就是提升战机机动性,由于鸭翼布局的升力系数和操控效率较高,因此其特点就是具有天生不稳定性,机动性较常规布局有很大优势,因此非常利于战机近距离空战。
虽然鸭式布局有很多优点,但是其设计难度非常大,几乎不允许出现任何设计误差,可以说设计好了就是一架优秀战机,设计不好就会沦为笑柄,好在我国有着丰富的鸭式布局设计经验,而成飞独创的升力体边条鸭式布局成功将其应用到了歼20隐身战机,正是凭借着这一优秀设计让歼20获得了第二十一届中国专利奖设计外观金奖,这不仅是对科研人员的肯定,而且也证明了我国突破了鸭式布局对隐身性影响大的难题。大洋彼岸专家也曾高度评价升力体边条鸭式布局设计,称歼20总设计师杨伟是一位真正的天才,为中国战机现代化事业做出了突出贡献。
除了战机气动布局,很多人对于歼20发动机尾喷口设计也提出了质疑,认为隐身性不如F22战机的二元喷口。其实歼20发动机尾喷口与F35类似,采用的是锯齿形裙边结构,区别就是F35发动机锯齿裙边的位置和结构不同,但是总体思路是一致的,最终的目的就是让雷达波不会集中在一个方向上,让雷达波向非重要方向散射,从而达到隐身目的。据大洋彼岸测算歼20正向雷达波反射面积为0.027平方米,这一数据优于F35的0.038平方米。
歼20战机采用成飞独创的升力体边条鸭式布局可以说开创了隐身战机设计先河,鸭式布局的高难度设计对于从未接触过鸭翼战机的国家几乎比登天还难,因此想要模仿歼20气动布局并不是一个最佳选择。
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