歼20为什么不用矢量喷口?

两个原因,第一个原因是我们还没有已经开始量产的矢量发动机喷口。

歼20战斗机的量产型一开始使用的AL31,现在部分量产型改为了太行发动机。

我国目前的一款已经曝光的三维矢量发动机尾喷搭载在一架测试中的歼10B战斗机上,这架飞机目前还在测试之中,根据一般的研发进度来看,这款发动机也许还需要起码1年多的时间才能完成飞行测试,进入小批量装备和进一步进行军方测试阶段。不过这款矢量发动机尾喷究竟是全新设计的发动机,还是仅仅是在现有发动机上增加矢量尾喷,还不得而知。

歼10B战斗机测试矢量发动机。

第二个原因是因为歼20拥有全动垂尾和鸭翼,可以在机头指向和跨音速机动上取得很大提高,全动垂尾也增加了尾舵的效率,部分弥补了没有矢量发动机的缺憾,鸭翼提高了机头指向能力,可以在中近距离帮助歼20取得优势,再加上歼20装备的新型头盔,可以使得歼20飞行员不转头就能获得大角度的视距范围,并且以头瞄装置协调空空导弹进行瞄准,这也部分弥补了矢量发动机在格斗中的作用。

歼10B测试的矢量发动机三维CG图。

除此之外,也没有其他原因了,不过歼20目前没有装备矢量发动机,以后也会装备的,毕竟现在歼20用的太行和AL31两款发动机都不会是歼20未来的发动机,歼20未来的WS15发动机也必然会应用到矢量尾喷技术。

歼20为什么不用矢量喷口?

这个问题终于问到了点子上,因为我们知道隐身战斗机如果配上推力矢量,那么技战术水平就有很大的提升,F-22就是这样,尾喷口是二元推力矢量,超机动性由此得名。歼20的研发在1990年代末就开始了,中国人就是必须拥有具有竞争力的隐形战斗机,本来估计至少要25年的时间才能完成,结果我们在2011年就完成了首飞。期间大约花了十多年的时间,这得益于我们对重型战斗机经验的积累。双发动机的歼20的重量超过了35吨,外媒认为最早达到40吨,比重达30吨的F-15C还重。但在2017年列装时,歼20的重量更接近F-22。F-35的起飞重量是31吨,单台发动机,F-22为38吨,歼20和俄罗斯的苏-57战斗机重量在36至37吨。

较大的起飞重量使用推力矢量之后,可大大提升机动性,虽然歼20以F-22作为追赶目标,因此机体形状、重量和发动机功率都要达到F-22的标准。至少要超过非隐形战机F-15C,换句话说,歼20拥有与F-15C相同的翼展面积,在长度和翼展宽度上比F-15C多几个百分点。

换装太行B发动机之后,歼20下一步就要上推力矢量了,发动机功率要超过F-15C,而使用涡扇15之后,发动机功率达到F-22的水平。但是歼20目前也有优势,一旦打开加力,那么发动机功率已经达到F-22的水平,超过F-15C一大截。只不过开加力会消耗大量燃料,而不开加力的超音速巡航控制的1.2马赫,预计未来1至2年,我们即将看到歼20加装推力矢量喷口。

歼20为什么不用矢量喷口?

一般飞机的发动机喷管,喷射方向是固定的!也就是说,只有大小,没有方向,这就是标量!而矢量喷管可以改变喷射方向,也就是说即有大小,也有方向,这就是矢量!

推力矢量技术是指发动机推力通过喷管或尾喷流的偏转产生的推力分量来替代原飞机的操纵面或增强飞机的操纵功能,对飞机的飞行进行实时控制的技术。对它的应用,还得依靠计算机、电子技术、自动控制技术、发动机制造技术、材料和工艺等技术的一体化发展。

利用推力矢量技术到新设计和改型的下一世纪军用飞机上,的确是一个有效的技术突破口,它对战斗机的隐身、减阻,减重都十分有效。

推力矢量技术能让发动机推力的一部分变成操纵力,代替或部分代替操纵面,从而大大减少了雷达反射面积;不管迎角多大和飞行速度多低,飞机都可利用这部分操纵力进行操纵,这就增加了飞机的可操纵性。由于直接产生操纵力,并且量值和方向易变,也就增加了飞机的敏捷性,因而可适当地减小或去掉垂尾,也能替代其他一些操纵面。这对降低飞机的可探测性是有利的,也能使飞机的阻力减小,结构重减轻。因此,使用推力矢量技术是解决设计矛盾的最佳选择。许多年来,美、俄等国作了大量的飞行试验,证明了利用推力矢量技术的确能达到预定的目的。

歼-20现在没有采用矢量推力系统。中国在上世纪末就已经在矢量喷口领域有所成就,新一代的涡扇15发动机也确实研制了配套的矢量喷口。这其中所谓喷口结构、材料的问题根本不足以成为技术障碍,主要的技术问题更多的是将矢量推力控制与全机气动布局控制深度整合的飞火推一体技术。而更重要的则是一个需求问题:99M2作为歼-20的主动力,推力远远达不到理想水平,如果执意要应用矢量推力还要额外损失5-10%的推力,这样会得不偿失的。

推力矢量技术的优点:

战斗机应用了推力矢量技术后,战术效果有很大的提高,

1) 起飞着陆机动性、安全性加大。由于在起飞着陆过程中,都能使用推力转向来增加升力,从而使滑跑距离大大缩短,若用推力反向,那么效果更为明显,因此对机场要求降低,使飞机的使用更为机动。对气候的要求也可放松,不怕不对称结冰、突风、小风暴对飞机的扰动,也减轻了起落架毁坏带来的影响,战斗力相对提高。

2) 加强了突防能力、灵活性、生存率和攻击的突然性,这是因为减少了雷达反射面积和增加了机动性。这种突然性很为宝贵,美国空军航空系统分部司令约翰M.洛赫将军说过,在过去被击落的飞行员中有80%未见到是谁向他们开火的。生存率的提高增加了飞行员的信心,还可相应减少战斗机的配备,美国空军计划将空军战斗机缩减35%。

3) 航程有所加大,则增加了攻击或防卫的范围。使用了推力矢量技术后由于舵面积的减少可使阻力减小,燃油消耗减小,相应航程加大,另外,尾部重量的减少可导至飞机总重的较大减小,相应可增加燃油,又可加大航程。

4) 近距格斗战斗力提高,开辟了全新的空中格斗战术。主要是可控迎角扩大很多,大大超过了失速迎角,机头指向能力加强,提高了武器的使用机会。而且操纵力的增加使敏捷性增加。大的俯仰速率能够使飞机快速控制大迎角,使机头能精确停在能截获目标的位置,同时尽可能按照所希望停留时间,维持和实时调整这个迎角以便机头指向目标、锁定和开火,随后快速推杆,使飞机回复到较小的迎角(还原和复位)。常规飞机通常限制在远低于失速迎角的条件下飞行,

5) 提高了空对地的攻击性能,命中率有所提高,投弹后规避动作也更敏捷。

缺点就是:结构复杂,寿命短,造价高昂,可靠性差。

歼20为什么不用矢量喷口?

图注:中国空军歼-20战斗机

首先,我们得说一下矢量喷口这个概念,它是发动机尾部的一个套件,可以将发动机喷出来的高压尾焰进行变向导流,从而使战机在飞行中获得异乎寻常的机动能力,在空战中占得先机。矢量喷口是第四代隐身战斗机的标准配置之一,也是我们判断一架战机是不是第四代战机的标准之一。

目前,世界上的矢量喷口有两种类型,一种是美国F22采用的二元矢量喷口,它仅限于上下偏转,而俄罗斯苏-57使用的是三元矢量喷口,可以360度随意偏转,具有比F22更灵活的机动能力,这从无半径盘旋等飞行特技动作中就可以明显看出二者的差别。

目前,中国歼20使用的发动机,我们并没有看到有矢量喷口的特征,但它现在没有不表示今后就没有,歼20作为中国研制的第四代隐身战斗机,要在机动性上达到四代机的水平,发动机上采用矢量喷口是必然的,很可能在发动机矢量喷口技术上,我们还正在进行积极的攻关,假以时日,这项工作顺利完成,我们的歼20肯定会以全新的姿态亮相在大众的面前,在配装了带有矢量喷口的发动机之后,歼20将具备比现在更加优异的机动飞行性能,再加上它机身上的鸭翼设计,本身就对提高机动性有利,两项因素合在一起会给歼20更大的机动飞行自由度,超过美国或俄罗斯第四代隐身战斗机的水平也是完全有可能的。

歼20为什么不用矢量喷口?

不是不用而是暂时还没有比较成熟的矢量发动机供歼20用,这个时间不会太久,

歼20为什么不用矢量喷口?

肯定会使用的。目前我们的矢量发动机在珠海航展上奸10上已经亮相了。后期技术过关。性能稳定一定会应用在J20上的。现在不用是我们还没有成熟的成品。

内容仅供参考,如果您需解决具体问题(尤其法律、医学等领域),建议您详细咨询相关领域专业人士。

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请与我们联系,我们将及时删除。

相关推荐