歼20的超音速巡航是什么情况?
歼-20战斗机的最大飞行速度是2.8马赫,巡航速度也能超过音速,其实实现超音速巡航并不是什么难事,虽然他真的对发动机的推力要求很高,但是这个要求我们已经达到了。另外需要强调的一点是,世界上最早可以实现超音速巡航的战机并不是美国的F-22A,甚至都不是四代半的战斗机,他就是俄罗斯的米格-31。
图为高速飞行中的歼-20战斗机。
米格-31的发动机是D-30F-6发动机,该发动机的单发最大推力是15.1吨,和美国F-22A战斗机的F-119发动机推力差不多,F-119的推力是15.5吨。米格-31最大飞行速度是2.83马赫,是目前全球最大飞行速度最快的战机,他的巡航速度也在音速之上,当年就是作为高速的截击机设计的,在面对敌人的重型战略轰炸机时,需要有快速的迎头拦截能力。
有人说了,歼-20的发动机WS-10B推力仅14吨,比米格-31的D-30F-6发动机推力要小1吨多,因此很难实现超音速巡航了。但是其实不然,我们还需要看到米格-31是有着超过46吨的最大起飞重量的,光是燃油就可以携带16吨,算是世界上目前现役最大的战斗机,他在滑行时的一张照片显示,他的个头甚至和大型客机是差不多的。
如果这么沉重、这么大的铝合金飞机都能飞出超音速巡航,那么歼-20的发动机自然也能够推动最大起飞重量30多吨的歼-20实现超音速巡航。所以说,要实现超音速巡航,还需要看另外一个关键方面,那就是气动布局。歼-20的气动布局是适合超音速机动的设计,实际上对于发动机的功率有很大的节省。
比如说,歼-20的鸭翼距离主翼较远,接近于远距离耦合鸭翼,这种鸭翼的配平效果非常明显。一般而言,战斗机因为最重的子系统,也就是发动机,位于飞机的尾部,因此飞机的整个重心向后偏移,这个时候,战斗机在飞行时,机头有很大的上扬效果,为了抵消这个上抬机头的力矩,战斗机的平尾会对整个飞机进行一个下压,这时候,战斗机等于只有主翼产生升力,尾翼在下压产生负的升力,抵消了部分发动机的推力。
图为拉出复杂涡流的歼-20战斗机。
而鸭翼前置的飞机,由于鸭翼本身的重量和机械操作结构的存在,使得发动机的重量被很好的配平,战斗机的鸭翼和主翼两个翼面都是产生升力的,因此对发动机的功率就是一种节省。所以歼-20并不需要F-22A那么大推力的发动机,就能够实现超音速巡航。另外,歼-20的升力体布局非常明显,这也是他可以获得超音速机动能力的一个原因。
图为太行WS-10B发动机幽深的蓝色火焰。
如果我们观察歼-20的侧面,就能发现,他的整个机身下方是非常光滑的,但是机头和机尾和机腹接触的部分,都是上翘起的,这就是典型的升力体布局,他使得整个飞机可以看做是一个飞行的翼面,整个飞机都能够产生升力,这就更能节省的发动机的功率了。最后,歼-20的尾翼是全动垂尾,全动的垂尾增加了飞机尾部的舵效,增加了垂尾的力矩,一定程度弥补了他没有矢量发动机的缺憾,也使得歼-20不需要F-22A那么大面积的垂尾,降低了阻力,提高了隐身。
因此,歼-20的整个设计非常偏重于对升力体的使用和对发动机功率的发挥。另外,歼-20还使用了复杂的涡流,进一步降低了飞机高速飞行和大仰角飞行时的翼载荷。歼-20的鸭翼可以拉出一对涡流,他还有一对小边条,也能拉出一对涡流,他的鸭翼内缘和飞机不接触,也能产生一对涡流,事实上,据统计,歼-20一共能在高速飞行中产生5对可以操控和利用的涡流,这就使得歼-20的整个机体上方空气压强大大降低,机翼载荷降低,歼-20在高速飞行中,一旦需要进行机动,可以非常轻松的进行大过载的机动。
最后,歼-20的整个机身非常狭长,这是非常典型的高空高速设计,过去的第二低战斗机,尤其是米格-25和米格-31这样的截击机都是这种狭长的机体,他降低了飞机前飞的阻力,同时使得飞机在高速飞行中,有一个很好的纵向操控能力。去年,央视就说歼-20战斗机的最大飞行速度可以到2.8马赫,我们认为这并非是夸张,如果46吨的米格-31在15.1吨推力的D-30F-6发动机的帮助下可以飞到2.83马赫,那么更轻、更偏向于高速设计的歼-20,也一定可以在14吨推力的WS-10B发动机的帮助下飞出超音速巡航来。
图为歼-20战斗机,可见其垂尾体积很小,飞机侧面很长,看上去略微不太协调,但是这就是高速设计和高效率尾翼的特点。
因此,歼-20是非常全面的第五代战斗机,他的隐身、高机动、超音速巡航、超级战场态势感知能力都是具备的,未来,他还可能换装推力达到18吨级的WS-15发动机,到时候,歼-20的总推力将会是现役战斗机里最高的,推重比也最高,到时候别说是超音速了,估计歼-20都能在超音速条件下作出超过9个G的机动动作了,到那个时候,歼-20想不做世界第一都难了。就让我们拭目以待吧。
歼20的超音速巡航是什么情况?
谢邀;
歼20的超音速巡航是什么情况的提问,我也只能简单肤浅的答一下。
歼20是我国自主研发的五代隐身战机,其秀长的机型,优异的鸭翼式短尾设计布局弥补了我国航发的劣势。
谈到超音速巡航问题,一款五代隐身战机,如果它不具备超视距,超机动性能,那它就称不上五代隐身战机。
我国歼20如打开加力推进燃烧室后,每妙飞行速度可达850米左右(略逊米格31的飞行速度)。就是在空中漫游,也是以1马赫超音速在飞行(1马赫=1126千米/h)。
航空专家指出,一款五代隐身战机,如果没有标配的航空发动机,就是五代隐身战机的短板。
目前我国加大力度研发的wS一15"峨眉″航空发动机正在进行最后机载测试,估计会在20025年前,装机提前服役。
说起wS一15"峨眉″航空发动机,它是一款小涵道加力涡扇发动机。采用的三维矢量尾喷技术,最大推力可达18吨,推重比在10左右。
都说航发是现代工业皇冠上的明珠,wS一15"峨眉″航空发动机研制成功。标示着我国现代航空工业的掘起,也展现了新一代航发研究人敢为人先,不屈不挠的奋斗精神。应该为祖国划时代发展和跨越感到自豪和骄傲。
装上中国心的歼20隐身战,会在今后航空发展史上引领历史潮流,也会在六代机完全没有型成前,在蓝天白云间独居鳌头。
歼20的超音速巡航是什么情况?
中国空军飞行员是这样评价歼20的超音速巡航的,歼20一旦进入超音速巡航就是我们的天下。2021年,人民日报曾经曾经报道了一个震撼的数据,歼20可以在一分钟内战斗巡航52公里,歼20配备WS15,可以实现超音速巡航,能超音速巡航半个小时,才能算真正意义上的超音速巡航,歼20B已经换装WS15发动机,完全可以超音速巡航。
歼20的超音速巡航是什么情况?
所谓的歼-20超音速巡航,要而言之就是:驾驶员不打开加力,便可进行超音速飞行。以前歼20搭载的发动机还实现不了超音速巡航。马上就要换装WS-15之后便可实现了。
歼20实现了超音速巡航之后,
超巡能力可以显著提高隐身战机的综合空战效能,其提高的幅度相比于3代机,其效能可达3倍左右。
1.超巡能力可以大大增加战机快速到达战场、撤离战场的能力。
2.、超巡能力可以显著提高所携带弹药的射程,包括机载导弹的射程。
3.超巡能力可以大大压缩对方的反应时间。如果飞行速度增加一倍,那么对方预警、探测的时间就会被压缩为原来的一半。
而歼-20实现了超巡之后,就补齐了五代战机的所具备的所有(4S)全部能力了。即:超音速巡航能力,超低的可探测能力(隐身性能),超常规机动能力(使用矢量推力发动机),超视距打击能力。这样一来,美国人再也别冷嘲热讽歼-20因发动机不行达不到超巡的目的了。
歼20的超音速巡航是什么情况?
目前歼20已经能够实现较低水平的超音速巡航,但是要达到F22那样的高马赫超巡,还得需要等待涡扇15就位。
歼20自2017年装备部队以后,虽然数量仍然不多只能优先装备重点部队,但是歼20已经在内部演训中发挥出了秒天秒地的战斗力,而且在台海方向上的战备行动中展现了实实在在的威慑力。
虽然歼20作为我国第一款四代机已经展现了新一代战机的强大实力,但是目前阶段的歼20仍然需要进一步完善,而最大的短板就是发动机。无论是俄制99M1还是近期已经随新批次歼20交付的涡扇10改进型,都不是歼20理想的动力选择。某种程度上,发动机的短板限制了歼20机动性、尤其是超巡能力的发挥。
根据歼20总师的公开透漏,歼20在整体气动设计取向上就是突出超音速机动性能,以此来获得更强的超视距空战能力,这样的气动取舍其实与F22相似。而歼20在服役后,其超音速性能已经得到部队的交口称赞。
至于目前阶段的歼20是否具备超巡能力,很多军迷认为由于发动机的拖累,目前无论使用俄制99M1还是国发太行的歼20都无法超巡。所谓的超巡,是指在不开加力的情况下战机可以超过1马赫的速度进行持续飞行。超巡对于战机来说具有重大意义,可以更快的速度接敌或脱离,也能够极大扩展导弹的有效射程。但是笔者觉得歼20目前不能超巡这个结论可能略显悲观,目前阶段的歼20确实在推力性能上不如F22,但是歼20在气动设计上较F22更加优化超音速区间的飞行性能。歼20无尾三角翼的整体布局天生具有超音速性能好的优势,而且修长的机身进一步降低超音速飞行阻力,再加上创造性的使用了带边条翼的升力体鸭式布局,使得其超音速区间的升阻比优于F22。
网上流传着一个真假难辨的说法,说是我国情报部门错误的高估了F22的升力性能,使得歼20在研制过程中为了达到或者超过F22的升力系数而用力过猛,类似的事情还有PL15使用了双脉冲发动机(对标的AIM120D其实没有使用)。但是无论这些传闻的真假,边条翼鸭式布局的升力系数确实比较高。
而歼20能否超巡已经得到研制部门的实锤认证,上图就是航空工业官方媒体发布的一张图片,连”散步“都是马赫以上的速度。所谓的”散步“,懂得自然懂。
当然,现阶段的歼20即便能够超巡,估计也是1.2马赫左右的水平,而F22凭借最大军推超过10吨、涵道比较小的F119的逆天性能,据称能够达到1.6马赫甚至更高的巡航速度,更恐怖的是在如此高的速度下仍然具备超强的机动能力。目前在超音速机动性能方面,F22还是要远远的强于歼20.
歼20真正要能达到F22那样的飞行性能、能够与F22一教高下,还是得等涡扇15就位,而对于涡扇15的进度,我觉得大家还是谨慎乐观或者保守一点吧。
歼20的超音速巡航是什么情况?
现阶段超音速巡航有三个难点,气动方面有两个,发动机方面也有一个。
1.尽可能减小波阻;2.尽可能减小超音速下的配平阻力;3.发动机的涵道比不能太高,压气机的增压比不能太高,而且尽可能的提高涡轮前温度,这也很关键。
J-20基本的气动外形是远距鸭翼+小展弦比大后掠角的机翼+大长细比机身,这样的设计一看就是为了超音速能力而设计的。远距鸭翼可以减小超音速下的配平阻力;小展弦比大前缘后掠角的机翼可以大幅度减小跨音速区间突增的激波阻力;大长细比机身和靠后的主翼位置应该是为了改善超音速面积率。
大幅度减小超音速阻力的气动外形设计,毫无疑问适用于第一二点的。
当然以上说的是理想状态,相比普通的三角翼+远距鸭翼布局的飞机,J-20的鸭翼位置并不靠前,我们拿XB-70,台风来举例子。
XB-70女武神轰炸机
台风战机
相比较于前两架飞机,J-20的鸭翼位置明显要靠后一些,这其实很正常,因为J-20使用的是DSI进气道,如果像台风一样鸭翼过于靠前,那么在鸭翼偏转时肯定会影响进气道的进气效率。
但鸭翼位置没有那么靠前,也意味着鸭翼同重心的力臂长度不像XB-70的那么长,效果可能也会稍微打一些折扣
也就是说从第一二点来说,J-20的气动外形是非常有利于超巡的,但是鸭翼相对来说靠后又将这个优势稍微减小了一些。
而发动机也很重要,想要实现超巡发动机的涵道比要较小,增压比也要较小,而且涡轮前温度一定要高。
发动机的涵道比,压气机增压比高当然可以提高亚音速推力。但是小涵道比,低增压比的发动机,随着飞行速度的增加,下降的推力数值却更小。
因为发动机的推力并不是一成不变的,同一台发动机的数值是随着飞行速度,飞行高度而改变的。
通过动量定理,我们可以简单地得到涡扇发动机的推力公式。空气质量流量很明显和飞行高度和速度有关,不同飞行高度和速度进气效率是不一样的。
而涡轮前温度在允许的情况下,肯定是越高越好,越高效率就越高,相同飞行速度高度,相同流量的气体情况下,推力就越高。
目前还没有确实的证据证明J-20装备了WS-15,也没有WS-15的一些数据,
歼20的超音速巡航是什么情况?总结一下就是:气动外形适合超巡,但效果比理想情况下有点折扣,发动机目前还有一些短板,这就是目前的情况。
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