歼20在设计上有什么特别之处,为什么感觉机身很长,不协调?

虽然J20没有开始网传的23米长的机身,但是通过目也应该是20.3—20.5米。这个长度在五代机中是最长的。

这点不用否认。原因也很简单,一架战斗机有两个彼此矛盾的性能:机动性和速度。

如果要想速度快!很简单的方法有两个!一个是加大推力。另一个是把飞机设计成为箭一般,越是流线型越好!火箭就是典型的追求速度的例子。但是速度太快,飞机掉头等动作就不容易。机动性就差!如何取舍就是关键。

而鸭翼可以带来静不安定性能,可以让机动能力大大提高。这就是中国为什么选择鸭翼作为五代机的气动布局原因!

当机动性解决以后,如何提高速度。因为我们的设计师非常清楚自己的能力。发动机短时间绝对赶不上有长期经验和制造能力的美国。发动机推力绝对不够,这时候最简单的方法就是设计成箭形。像箭一样刺破空气。于是最细长的中国五代机就诞生了!

这就是为啥细长的原因。美国因为有足够大力的发动机。可以大力生奇迹,就不用鸭翼和细长。但中国做不到。所以我们因地制宜的使用了鸭翼加细长,这就是设计师的能力!

歼20在设计上有什么特别之处,为什么感觉机身很长,不协调?

J20的机身确实很长,长达20.3米。在4代机里面,这也是最长的。

●下面这张图可以很直观的看到几种机型的对比。

如果我们把苏57也算做第4代机的话,且把f35排除在重型机之外。

》世界上服役的第4代双发重型战斗机里,歼20是最大的。

而且我们知道,中国的航空发动机技术不是很过关。歼20标配正版发动机应该是涡扇15,但首飞和第1批服役选择的是AL31改进型发动机。而AL31发动机正是苏27的标配。

●现在有消息说J20换发了,新的发动机是全新的太行(涡扇10)。

隐身战斗机的很多设计在2、3代战斗机上是没有的,目前完全跨过隐身战斗机设计这个门槛的只有中美两家。

为了让飞机隐身,必须把飞机上的最重要的、也是最难处理的发动机涡轮隐藏起来,所以隐身飞机的进气道都应该做成s型的。

●F22发动机进气道的入口,看不到涡轮。

在这点上只有f22、f35和J20是合格的,s57是不合格的。

●苏57发动机进气口可以看到一半的发动机涡轮,为了隐身需要额外加了一个百叶窗罩子(据说苏57的总设计师已经被开除)。

除此之外,隐身飞机的外形必须经过仔细的修形,各种武器弹药需要内置,让雷达回波不能按原路返回。

在完成了各种外形上的严格约束条件后,隐身战斗机还必须能满足超音速巡航的要求。

飞机在空气中飞行的阻力,和飞行速度的平方成正比。如果消耗同样的油量,飞机以700公里每小时飞行,可以达到以1400公里每小时飞行的距离的4倍。

而且,这个物理法则没有办法改变。

在隐身飞机为了隐身做了相当多的气动妥协之后,还必须飞得更快,又不能飞得比常规战斗机要近。

所以,隐身飞机必须尽可能地多带航空燃料。

》因此隐身飞机必须尽可能的做大。

●隐身战斗机会越来越像轰炸机或者是战斗轰炸机。

F22因为出来的比较早,在这一点上面吃了大亏。它做的太小了,里面的油也装不了特别多,而且内部空间已经被塞满,所以改进的余地几乎没有。

后面出来的苏57、歼20都吸取了这个教训,机体尽可能的做得大一些。

●从座舱中飞行员的头盔和飞机的比例就可以看出,歼20的机体确实大。

按照现在的空战理论,机体如果太长,机动性会降低。

但是机体长相对阻力也小,J20看上去像一个箭头。这是中国发动机水平较为落后,在设计上妥协的结果。

》为了弥补机动性能的不足,所以歼20采用了鸭翼布局。

看起来就像两架歼10战斗机拼在一起。

歼20的作战理念里,4代战斗机的各项指标权重应该是如下排列的:隐身性排在第一,飞机的航程排在第二,飞机的超音速巡航排在第三,机动性能排在第四。

关于隐身战斗机的机动性能,可以分成两部分,分别为亚音速机动性能和超音速机动性能。因为进行了大量的气动优化以后,J20战斗机的亚音速机动性能也不会比三代机差,但是实际上歼20战斗机按照设计理念是不会去进行狗斗的,所以放弃了机炮(在4代机里面,只有歼20没有机炮)。

我们现在只能说J20战斗机是一个根据中国国情,按照中国自己的设计优势发展出来的先进四代战斗机。

因为歼20战斗机比f22晚出生了好久,如果采取某种扬长避短的方式,是可以压制f22的。

按照611所的设计理念,歼20的主要作战模式是掠袭。也就是说高速进入战场,向目标发射导弹之后快速脱离。

如此反复,可以对目前的三代机,除f22之外的其他战斗机,包括f35形成压倒性优势。

》目前,世界上的空空导弹发动机的工作时间都相当的短。

典型空空导弹的发动机工作时间,格斗导弹只有4秒钟,而中远程空空导弹也都在15秒钟左右。

即使使用双脉冲发动机的导弹,工作时间要受导弹内置燃料限制。

飞机利用自己的燃料优势,在大范围内做机动,可耗尽导弹的燃料。

●空空导弹在发动机消耗完燃料以后,剩下的时间都在做惯性运动,速度下降极快。

只要战斗机拥有比较好的高速性能以及超音速机动能力,摆脱来袭的导弹,概率会大大增加。

“黑鸟”曾经在前苏联和中国的领空来来回回的飞了不知道多少遍,一架也没被打下来,就是靠着无双的长时间高超音速飞行能力。

●虽然“黑鸟”的机动性能不强,但是只要稍微一个转弯就可以让地对空导弹远远的偏离目标。

所以,目前看来大航程、高速性能和隐身性能是第4代战斗机真正的标配。

为了高速,为了大航程,为了装更多的油,所以歼20有一个很长的身体。

歼20在设计上有什么特别之处,为什么感觉机身很长,不协调?

歼20修长的机身既提高了超音速性能,也提高了内油装载量,但是却对机动性能造成不利影响。

作为我国第一款隐身战斗机,歼20自然是众星捧月,在服役后也逐渐展示了自己强大的威力。但是也有一些军迷认为歼20颜值较低,尤其是机身很长,比例失调。

颜值高低很大程度上是主观审美问题,但是说歼20机身很长,那么则是客观情况,歼20是目前所有意思隐身战斗机中机体最长、体型最大的一个。

这张图在细节上有待商榷之处,但是却毫无疑问的指出了一个事实:歼20确实是机身最长的隐身战斗机。虽然歼20的具体参数尚未解密,但是通过公开资料对比,歼20机身长度在20.3米左右,比F22长了近1.5米。

而歼20采用的全动垂尾面积较小,在机身侧面的观感中也确实显得机身较长。

歼20修长的机身其实并不算什么坏事,首先修长的机身可以减低超音速飞行时的阻力特性,而突出超音速性能是歼20在气动设计时的重点,这对超视距空战非常有利。在发动机尚不给力的情况下,歼20只能在气动布局方面进行突破,以获得优秀的超音速机动性能。

实际上提高机身的长宽比是很多飞机在追求超音速性能时普遍采用的气动选择,比如我国著名的人操火箭、以高速性能著称的歼8系列。

另外歼20较长的机身使得机体空间较大,为提高内部载油量以及加装更多的航电、内置武器提供了更好的条件。歼20内油量超过10吨,是目前战术飞机中最高的,这赋予了歼20优异的载荷航程性能,使得歼20具备较强的远程打击能力,避免了F22“腿短”的尴尬。

当然,歼20较长的机身在带来较好的超音速性能和较大的内油量的同时,也有不可避免的缺陷,比如较长的机身必然限制了歼20在跨音速区间的机动性能,使得当前阶段歼20的整体机动性能与典型三代机相当,与F22、苏57差距明显。

总之,飞机设计就是一个有舍有得、权衡利弊的过程,为了获得一种能力就得舍弃另一种性能,尤其是在整体水平还不够强的情况。在发动机性能不理想的情况下,歼20为了获得较强的超音速性能和载荷航程性能而采用较长、较大的机身,是从我国自身需求和能力出发,在权衡、取舍之下利大于弊的合理选择。

歼20在设计上有什么特别之处,为什么感觉机身很长,不协调?

飞机想要漂亮,就要把屁股翘起来。但飞机设计肯定不是为了漂亮,他要符合设计用途,寻求最佳设计思路。

J-20的主要设计目标有三个:

一是隐身。隐身就需要飞机表面越平滑越好,兼顾整体的几何面追求最少的电磁波反射方向,所以J-20表面不能有多余的起伏。J-20尾部如果抬高10度马上就会变得很有韵味,但腹部和背部就会出现多余的反射面,不利于隐身,所以必须舍去可能的美感,让他的侧面线条显得平直呆板,给人机体过长的印象。

二是高速。空气动力学要求高速飞行需要细长的外形,需要尽量小的飞行阻力和尽可能高的气动升力。J-20的机头-鸭翼-主翼连线形成一个锐角三角形,典型的为超音速飞行进行的优化设计。飞机的气动中心是随着速度变化的,机体短,就意味着用于平衡飞行姿态的力矩短,导致高速飞行时姿态不稳定难于控制。故而美式四代机都尽量把平尾向后延伸加大力臂长度,但即便如此仍然不够用,F-22还需要推力矢量系统加入到平衡作用中;F-35干脆放弃了高速飞行能力。毛子的T-50也照顾了超音速性能,但宽大的尾部造成的阻力较大,小平尾更需要矢量推力来补充平衡力。J-20舒展的外形没有这样的烦恼,机体更细、表面更平直、鸭翼在前提供的超音速飞行力臂更长,鸭翼和主翼同时提供升力而不是像尾翼那样卸载生力,超音速性能更加出色。即便没有推力矢量,J-20的升力也比F-22大30%以上,极限速度超过F-22 20%以上。就算现在用的是三代发动机,也能实现超音速巡航,超音速性能基本跟F-22比肩,只是持续能力差一些。另外机体长还能平滑S型进气道的几何过渡,减少进气道进气损失,再加上没有矢量喷口的动力损失,动力效率更高。当然相应的亚音速机动能力会弱一些,比起F-22和T-50会有差距。不过J-20的设计目标就是依靠隐身和高速进行掠袭,进行亚音速缠斗的可能性微乎其微。而且将来配备推力矢量就能弥补这一块的相对短板。所以J-20可以说:我的侧面细长不太好看,但我飞得快,没人能比。

三是大航程。阻力小除了飞得快还能飞得远。长机体兼顾降阻的同时还可以容纳更大的油箱。J-20的航程几乎比F-22大60%。更长的气动外形也使气动应力得到缓解,J-20能够使用更轻薄的材料减重。相比F-22,J-20虽然体型更大,但空重反而轻了两吨,这意味着更多的燃油和更远的航程,也意味着更持久的作战能力和更远的打击距离。可以说J-20是专门面向西太平洋广阔的海洋环境设计的战机,不带副油箱可以直飞日本上空建立空中优势,为东欧平原作战设计的F-22根本达不到这样的要求。除了直飞日本作战,J-20还能在第一岛链外配合海军压制美国航母舰队的制空能力,对F-18和F-35形成压倒性优势。

歼20在设计上有什么特别之处,为什么感觉机身很长,不协调?

其实也不是很长,全动垂尾做的小感觉机身长了

歼20在设计上有什么特别之处,为什么感觉机身很长,不协调?

一个普通军迷的猜测,大家看个热闹。

按现在军事媒体普遍的说法,皆称2001年的一篇由航空泰斗宋文骢写的论文《一种小展弦比高升力飞机的气动布局研究》是歼20外形来历的出处。虽然咱看这种论文就和看天书一样,但不妨碍知道,论文里就已经说了歼20就是一种狭长的比例。

应该这么说,中国自己最顶级的飞机设计师最懂中国自己的基础,因此歼20的这个狭长的外形,大概就是中国技术基础下最好的选择。按军事媒体的说法,之所以选择这种狭长外形与必须用鸭翼布局有关,而用鸭翼布局又是为了将就航空发动机短板的结果。插一句话,如果这些军事媒体说得有道理,就意味着,一开始作为歼20标配动力的涡扇15,其动力也无法支持歼20使用常规布局,就只好用鸭翼布局了。

再多一句嘴,咱们按常识来想想。从维基上扒来的数据,美国F22的体型比歼20短许多,正常起飞重量29.4吨,使用的F119发动机在开后燃时推力是156千牛。而歼20正常起飞重量是32吨,使用的俄国AL31FN开后燃是137千牛,如果是涡扇15则可以提高到181千牛。从数据上就知道,现在俄国航发的歼20用的动力比重量小的F22还小,无论怎么圆,都已经证明使用俄国发动机或涡扇10的歼20 机动性好不到哪去。没有涡扇-15的歼20就是个漂亮的“二等残废”无疑。

最后忍不住多句嘴。现在网上全是说歼20的比例才是隐形机最标准尺寸,美国F22是设计失误的那一个。但我忍不住想,F35启动研发的时候其实和歼20差不多,怎么美国人就没发现F22的缺点,又研发出一个“胖子”来?是不是可以这么大胆猜测,按美国的技术基础,F22的长宽比就是最佳的比例,同样F35也是这个道理,对于美国的技术基础,胖胖的F35就是最好的选择了。如果我万一猜中了,那么是不是有这么一种可能,美国的隐形机尺寸比例才是更合适的选择呢?毕竟美国人的飞机可没有“心脏病”的问题,所以他们可以将飞机的尺寸做到更合理一些呢?不能再多想了,这么写可能已经有人要把我骂死了。

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