歼20有可能多加装一个发动机,而增加巡航速度吗?
当然不能,虽然理论上可以,但是那是建立在只要速度,不要其他性能的基础上的。
图中可见歼20机体后部非常宽大,一方面是机翼面积原因,另外也因为机体后部布置了两台发动机,单发飞机就要瘦许多,发动机对于气动外形的影响很大。
首先,飞机是一个机器,虽然是会飞的机器,高技术含量的机器,他也是机器,机器就要越简单越好,零部件越多越复杂的机器就会越容易出故障,就会越难造,越昂贵。而飞机上技术含量最高,机械密度最大,也是最重的一个子系统就是发动机了,发动机是有寿命的,我国的战斗机发动机,如歼20用的AL31和太行,寿命一般是2000小时左右,多者3000小时,无故障时间一般是500小时,首次翻修时间是900小时,当然这是指发动机的运行时间,可不是放置时间。
实际上,就歼20的体积和重量来看,双发是最好的选择了。
增加一台发动机,就多一份风险,发动机出现故障对飞机的影响很大,多一台发动机,就多了33%的故障概率,这是不值得的。再有,增加一台发动机还会破坏飞机的气动布局,使得飞机后部变得更重,必须在前部增加重量或者提高尺寸,这样飞机就会变得体积巨大、重量大增,每一种东西的增加都有其边际效应,一台发动机变成两台也许飞机的机动性能提升很明显,但是两台增加到3台就没那么明显了,因为重量也随之增加太多了。
我国今后也会有更先进的发动机装备歼20,改变动力不足的问题,图为正在歼10B上测试的我国新一代隐身、轴对称、三维矢量发动机。
还有一点,会破坏飞机的隐身。发动机是飞机上最大的一个子系统,他占据的空间很大,破坏飞机的气动布局后,首先就破坏了飞机的隐身外形,这样对于五代机来说是非常不好的,不能因为要获得更快的速度就牺牲飞机的隐身能力,因为隐身才是五代机最大的优势。所以,增加一台发动机改善性能的想法是好的,但是实际上是无法做到的。
歼20有可能多加装一个发动机,而增加巡航速度吗?
作者:核子猎潜艇(杨斌国)
在唯美派(唯美国东西最好为标准)眼里,我国的歼-20很多地方都是不如美国F-22。所谓4S、比如F-22隐身性能好,超音速巡航,发动机锥形矢量喷口。网友总是能挑出很多“不如”的地方。再比如歼-20前鸭翼是隐身最大障碍,发动机喷口不隐身等。
以上种种所谓标准都是以一个前提,那就是把美国F-22作为了唯一标准。这本身就是一个很大谬误。F-22的前身也是从不断变革而来,所谓的标准,只不过是从单方面制空军事思想而来。几次局部战争美国空军都想取得100%的制空权,但是他面对的都是国防工业体系相对弱小的国家,从这种角度出出发研发出来的战斗机本身就具有一定的局限性。
从F-117开始,一个指导思想--隐形。这是世界上第一种隐形战斗机,最初级的设计,外型对雷达波折射达到隐形目的。两台F-18战斗机发动机,推动的F-117不能以超音速飞行,隐形是以牺牲了绝大部分气动外型。被全世界都奉为最先进战斗机的F-117 当时被全世界都当成神明一般,这里当然也包括很多中国网友。可惜好事不长,在南斯拉夫折戟沉沙。虽然当时南联盟宣称是一个农妇拿步枪打下了F-117理由让人有待商榷。但是F-117一旦被发现用肩扛导弹能打下来是不争的事实。
在全世界看笑话声中,F-117落下帷幕。宣布很快退役,成为美国最短命的先进战斗机。以上阐述一个事实,看待美国军事装备不要从“神话”的角度,而是理性技术角度去看问题。美国事实上确实在引领全球军事创新,但是在技术上还没有逆天到绝对优势。
F-22一改纯隐形外部设计,以F-15为蓝本,参考了F-117很多现有技术成就。可以说F-22的服役是踩着F-117尸体起来的。可以说F-22是F-15和F-117的结合体也不为过。从空气动力学上说,隐形和气动优化是矛盾的死敌。两者能否共存只能选择第三方技术来融合,于是美国想出的办法是用更大推力发动机来推动,不再外型上做纯隐身折射选项,而是用等离子吸波涂料来补偿。但是虽然是外型虽然没有再像F-117那样夸张,但是也很大程度上改变了优化气动外形的最佳优势。于是美国普惠在119发动机上加装了锥形矢量喷口,锥形是为了隐形需要,矢量是为了补偿因为隐身带来的气动外型牺牲。F-22的设计思路就好像一个不断修补的机器,为了解决一个问题,而发明一个技术,而后面就得再牺牲另外一项技术作为补偿来弥补新的技术缺陷。
最终的解决方案是:为了平衡速度、机动性和隐身之间的和谐关系,洛马等美国军工,使用有限外型电磁波折射方案,加装纳米,等离子等涂波材料来补偿,这一项技术,算是相对成熟。但是机动性不足问题,只能有大推力发动机来解决,于是发动机矢量喷口技术被发明出来,这一技术非常好用,不但很好的补偿了因为牺牲外型气动带来的损失,而且超越的了所有三代战斗机机动性能。为了在未来更好的天空成为美国空军天下,F-22发动机在矢量推力喷口设计成了上下左右锥形,但是这一设计带来的结果就是发动机动力的损失为代价。
因此!后续的F-35上不再使用该技术,不然本身重量超重的“肥电”发动机损失动力以后,还能不能飞起来都难说。于是在发动机喷口使用了菊型外观和吸波降温涂料,这一技术也被中国歼-20所采用。F-22的锥形矢量喷口和超音速巡航带来的结果就是,F-22战斗机只有700公里的作战半径,在没有对手的情况下,F-22为了超前而不断在技术上“填坑”的行为,除了作战半径不理想外,其他基本上都可以接受。
歼-20大家都看到在三款重型四代战斗机中尺寸是最大的,很多人很奇怪这是为什么。隐身战斗机一定程度上只能依靠机身内油箱飞行,机身内舱弹药也是主要参照目标。这两项指标是未来空军作战重要选项。中国在研究了美国F-22的整体设计后得出的结论。
歼-20与F-22最大的区别是机翼的很大不同,世界战斗机机翼分为两种:常规布局,美俄大都采用常规布局机翼,F-16,F-15,米格-29,苏-27都采用这种布局。而欧洲大都采用后三角翼布局,如台风,阵风,鹰狮等,但都有一个共同特点,就是使用了前鸭翼。
后三角翼设计,能够提供在起飞抬升优势,是战斗机动力不足的很好选项,但是缺点是在高空可持续转弯能力差,因此加装前鸭翼作为补偿。
中国两种布局战机都在发展,以成飞为代表的歼10使用后三角翼,以沈飞为代表使用常规布局。因此歼-20以歼-10为蓝本设计。
那么在先驱F-22上所出现的问题,我们的歼-20是怎么解决的呢?首先,我们歼-20使用了与F-22完全不同的设计思路,使用后三角翼机翼设计。躲开F-22所遇到的发展思路瓶颈,不是纯粹的追求完美隐形,而是综合考虑,可以说发展思路很大胆。硕大的机身让很多国内外媒体很意外,更加像一架多用途战斗轰炸机。
歼-20没有追求外型上完美隐身,而是大量使用吸波材料和涂料来补偿,因为随着科技日益发展,涂波材料和吸波涂料更加完善,从而能达到外型折射带来的隐形不足。前面说过了,发动机喷口采取了类似F-35一样的喷口造型,外型隐形上要低于F-22,但是同样用吸波和降温涂料解决。这样做在不损失发动机动力的情况下,解决了喷口隐形问题。
最后一个问题就是超机动问题,与F-22所不同,中国成飞的设计师很巧妙的把美国F-22锥形矢量喷口技术用在了前鸭翼和后全动尾翼上,正好是上下左右机动补偿,而且效果比矢量碰口带来的超机动性更好。至于前鸭翼带来的隐身负面问题,完全可以用吸波材料来作为补偿。
歼20作为一款后发战斗机,成飞的工程师不会蠢到设计一款还没服役就落后的战斗机。很多地方设计思想已经突破了F-22带来的禁锢。不会按照美国技术思路来画图,作为短腿的F-22现在已经服役,这一缺点是无法通过修改来完成的。只能是在开生产线时重新设计,但这无疑是和重新设计一款战斗机差不多,完全可以把精力放在下一代战斗机上来。这也就是美国国会数次提到重启F-2 2战斗机生产线,被美国军方否决的原因所在。
作者:核子猎潜艇(杨斌国)原创写作,没有授权,不得转载。
歼20有可能多加装一个发动机,而增加巡航速度吗?
歼20作为我国自主研制生产的第一款五代隐身战机,歼20的装备服役不仅填补了我国不能自主设计研发五代隐身战机的空白,更是超越性的将中国空军制空、拦截能力提升到一个更高的高度。至于歼20作为一架双发重型战机能够多增加一台发动机来提升其巡航速度的问题,这个可以具体来说说。首先答案是不可能、也没有必要。战机的巡航速度指的是什么?巡航速度是指飞机在进入预定航线后连续飞行(即巡航)时所采用的速度,但是飞机的巡航参数并不是固定不变的,要根据飞机飞行的距离、所需的时间、载荷要求、飞行的安全性、发动机的耐久性和经济性,以及气候条件等情况确定。具体来说的话歼20的巡航速度并不低,根据此前官方公关的歼20隐身战机巡航速度来看其一分钟巡航里程高达52公里,算下来的其巡航速度是0.7马赫,作为对比美国的F22隐身战机的巡航速度是1.56马赫的超音速巡航速度。这样看的话歼20的巡航速度只有F22一半之多,的确是有点低。但是歼20的巡航速度之所以比较低是因为当前歼20装备的发动机还是推力和推重比较低的涡扇10B发动机,这款发动机无论是在加力推力还是推重比上相比F22装备的F119涡扇发动完全不是一个等级,比如涡扇10B发动机加力推力大概在13.5吨左右,推重比只有8一级;而F119涡扇发动机加力推力高达15.6吨,推重比更是达到10一级,所以发动机的性能落后才是导致歼20巡航速度只有F22一半的原因。那么该如何提升歼20的巡航速度呢?也就是如何让歼20也具备超音速巡航能力呢?答案就是等我国自主研制的涡扇15发动机装备歼20之后,因为涡扇15发动机作为我国专为歼20研制的高性能新一代大推力涡扇发动机,根据网络消息来看,涡扇15发动机加力推力和推重比基本和F119相当,那么也就意味着歼20换装涡扇15发动机后,也具备超音速巡航能力的同时,其巡航速度也能达到甚至超越F22创下的1.56马赫巡航速度。为什么说甚至有可能超越呢?这个就要从歼20和F22的整机气动布局和气动优化说起了,F22为了控制整个机身长度,量产版本的机身长度略有缩减,导致其整机气动优化不佳,较为短粗的机身增加了启动飞行阻力,也就降低其最大超音速巡航速度。但是歼20不一样,歼20的整个机身长度更长,意味着在超音速飞行时,更长的机身长度使得整机的气动阻力更低,气动减阻效果更为明显,那么在换装加力推力和推重比相似的涡扇15发动机后,超音速巡航速度势必更高一些,而且歼20还是一架天生具备超机动飞行能力的制空战机。也就是说即将到来的歼20换装涡扇15发动机后不光填补了唯一的缺点,更是真正一举超越F22,成为全球范围内“公认的最强战机”。毕竟歼20拥有比F22先进的航电系统和很多F22不具备的“黑科技”加持,所以换装2涡扇15发动机后的歼20将“更强”。
歼20有可能多加装一个发动机,而增加巡航速度吗?
想象很奇妙,结果往往可能不如意!战斗机一般只有两台发动机,也有很多中型战斗机和轻型战斗机只有一台发动机。歼20作为重型战斗机,已经装备了两台重型发动机,再装一台发动机,无论是轻型,中型还是重型发动机,最大可能就是适得其反。
有人说,不对呀!现在战斗机配备的发动机一般推重比达到8,甚至超过10,推力是增大的呀,怎么会适得其反呢?的确是增加一台发动机推力的会增加了,但这个增加是有代价的。首先是把这台发动机放在哪里呢?是背在背上呢?还是放在腹下呢?或者是放在原来两台发动机的中间呢。加上一台发动机,阻力肯定会增加,同时也会影响到其余两台发动机的工作。
再加了一台发动机,机载武器是很难布置的,非隐身战斗机还要好一些,而隐身战斗机是需要空间把武器放在里面的。为什么隐身战斗机一般都是两台发动机呢?那是因为布置弹仓比较方便。看看美国的F35弹仓是多么难看啊,难看只是表面,F35是很难布置大型导弹的,因为两个弹仓是没有关联的,布置起来就要困难的多。
以前的确有人搞过三台发动机的战斗机,美国曾经试验过一种三发战斗机叫NR-349截击战斗机,主要是为了增加速度,面对的是超音速战略轰炸机。俄罗斯也有米格31截击战斗机,他们要的是高速度。但现在的战斗机不太讲究高速度了,战斗技术太快了没有什么大用,战斗机再快有导弹快吗?这就是战斗机飞行太快,太耗燃油,影响了战斗机的经济性,尤其是性能本身。
所以现在三台发动机的战斗机一般没有了,隐身的歼20战斗机更不可能这样做。要想增加推力,就得研制更加先进的发动机,而不能单纯为了增加发动机的数量增加推力。现在世界上战斗机发动机发展趋势是正在研制变循环发动机,用更小的阻力,更大的推力,通过转变推力方式达到提高性能,现在中国在未来发动机研制方面是和美国在第一梯队的,那么其他国家呢?你说呢?[呲牙]
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