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歼20换装太行WS15发动机后,会取消机尾腹鳍吗?歼20装上WS15后,能否实现与F22同等的超机动性\u002F狗斗性能

admin admin 发表于2022-07-28 12:12:32 浏览195 评论0

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推力不输给F-22的F119-PW-100发动机歼-20上使用的涡扇-10发动机,鉴于腹鳍设计在歼-20上所起到的重要作用,歼-20使用涡扇-10改在推力上已经不输给F-22,腹鳍作为歼-20后机身的一个遮挡结构存在,歼-20的腹鳍还是一项红外隐身技术,会取消机尾腹鳍吗图注:歼-20的腹鳍,歼-20的腹鳍,歼-20设计了两片腹鳍。

歼20换装太行WS15发动机后,会取消机尾腹鳍吗

图注:歼-20的腹鳍,主要是起到增加航向稳定性的作用

首先要说明一下,歼-20计划分两阶段,第一阶段使用某型国产改进型发动机;第二阶段换装WS-15“峨眉”第五代涡扇发动机——这也是歼-20最终的目标发动机。

要问歼-20换装WS-15后,会不会取消腹鳍,先来看看歼-20的腹鳍是做什么用的。

第一,歼-20的腹鳍,首先起到的是增强战斗机航向稳定性的作用,歼-20与苏-57(T-50)一样,没有选择F-22那样高大的固定式双V尾,而是采用了全动式V尾,全动式V尾整合进五代机的飞火推一体化飞行控制系统,与其它作动面以及矢量推力发动机综合作用,有利于提高飞机的机动性能;同时V尾高度和面积大幅减小,飞机飞行阻力也大幅减小,有利于提高歼-20的超声速机动性能特别是超声速巡航性能;此外,对于第五代战斗机而言,拥有较大面积的V尾是一个很明显的雷达反射特征,减小V尾面积,同样有利于隐身。但全动V尾面积和高度减小,带来一个显著问题,就是飞机航向稳定性变差,因为V尾的一个很大作用就是保障飞机的航向稳定。特别是在战斗机进行大迎角超机动飞行时,由于机身在前的屏蔽作用,矮小的V尾所起到的航向稳定作用就进一步下降,这会削弱歼-20的超机动性能。为了解决这一问题,歼-20设计了两片腹鳍,保证了歼-20在大迎角状态下依旧有非常优秀的机动性能。-ws15

第二,歼-20的腹鳍还是一项红外隐身技术,腹鳍作为歼-20后机身的一个遮挡结构存在。我们可以看到,由于腹鳍位于发动机尾喷口两侧,从后向的多个角度看去,腹鳍都起到了有效遮蔽尾喷口的效果,只有在少数角度,可以避开腹鳍直接看到尾喷口,而这些腹鳍能够遮挡住的角度,最终构成了一个相当大的角度范围区间,在此区间内,歼-20发动机尾喷口的红外特征得到很好的屏蔽。-ws15

鉴于腹鳍设计在歼-20上所起到的重要作用,因此歼-20第二阶段研制定型后,依旧保留腹鳍的可能性是很高的。虽然腹鳍不利于隐身,也会产生一定的阻力,但它被机身挡在后面,对于前向雷达RCS的影响微乎其微。

当然,也有的看法认为,如果歼-20第二阶段的推力矢量喷管投入使用,完全可以在大迎角超机动飞行时与V尾综合作动,起到增强航向稳定性的作用,因此当第二阶段使用WS-15发动机及推力矢量喷管技术后,腹鳍是可以取消的。这种可能性从理论上讲是完全存在的。从目前技术水平来看,第一代和第二代矢量推力技术,虽然实现了“飞发一体”控制,但由于发动机推力矢量响应速度仍然不够快,对飞控的参与程度和深度也比较初步,因此取消腹鳍,会给“飞发一体”的飞控系统设计带来一定挑战和压力。此外,腹鳍能起到一定的红外隐身效果,取消腹鳍后,要想保证红外隐身不打折,需要进一步改善涡扇-15发动机的后腔体隐身效果,利用新技术增强发动机尾流掺混降温效果。-ws15

综合而言,换装WS-15后,如果选择保留腹鳍,在技术上较为简单,更易于实现;而选择取消腹鳍,则有一定技术难度和挑战。在两者之间如何选择,关键看设计方如何进行权衡和选择。从追求更高标准、更高性能而言,笔者倾向于取消腹鳍,毕竟在隐身和减阻,特别是后者上,取消腹鳍是能起到很明显的作用的。隐身和超声速机动被很多专家认为是五代机4S性能中排名最靠前的两个,取消腹鳍有利于隐身和超声速机动,能做到当然是最好的。-ws15

歼20装上WS15后,能否实现与F22同等的超机动性\u002F狗斗性能

歼-20现在使用的涡扇-10是特供版,推力不输给F-22的F119-PW-100发动机

歼-20上使用的涡扇-10发动机,并非歼-11和歼-10C上使用的涡扇-10,他是歼-20特供版,国外称其编号为涡扇-10改(FWS-10G)。-ws15

因为歼-20的进气道是为涡扇-15准备的,进气口面积和吸气流量都远超过歼-11和歼-10C,所以歼-20预生产型用的涡扇-10也是进行特别设计生产的。这个版本的涡扇-10G的核心机气流量要比之前涡扇-10B高很多,相当于给油更多换取更大推力,同时还应用部分涡扇-15技术作为技术验证。关于涡扇-10G的推力,外网有两个不同说法,一个说是155KN(约15.8吨),另一个版本则高达177KN(约20吨,觉得有点夸张)。
对比歼-11正面,歼-20的进气道明显大太多了,这为特供增推提供条件-ws15

但不管哪个版本,F-22使用的F119-PW-100发动机推力是156KN,歼-20使用涡扇-10改在推力上已经不输给F-22。但是F119-PW-100发动机是涵道比只有0.3的小涵道比发动机,而涡扇-10B的涵道比是0.59,再加上增推也很有可能学F-35的F135发动机一样采用增加涵道比的方式进行(因为最简单有效)。所有涡扇-10G的涵道比要比F119-PW-100发动机吃亏不少,在超音速巡航性能上肯定要吃亏。-ws15

飞机重量方面,F-22虽然要比歼-20小上一号,但是其垂尾面积和尾撑结构都太大了,外加上F119-PW-100发动机的二元矢量喷管结构复杂,重量沉重(里面还有给尾焰制冷的液氮),所以F-22的空重是相当高,达到19.7吨。而歼-20虽然用尾鳍结构和无遮蔽尾喷管在隐身性能上受到不少批评和质疑,但是这种结构布局可以省相当的重量,他的空重被认为只有17吨,对此个人虽然保留意见,应该不止,但不会比F-22重。
F-22尾部看起来很科幻,但重量浪费太严重了
歼-20的腹鳍多被嘲笑,但其好处是垂尾面积比F-22小了太多,可以节省大量重量-ws15

气动布局方面,歼-20升力系数高的令人发指,8X涡流系数都是目前各种战机里面最高的。再加上鸭翼结构在大仰角和跨音速方面有着天然优势,所以在推力相差不大情况下,歼-20在跨音速以及大仰角方面有着优势,同时瞬时机动方面也要强于F-22,这也是体现现代空战发展趋势。
歼-20两侧进气道、鸭翼、边条翼和机翼共可以拉出4对涡流,其对涡升力利用极其彻底-ws15

但是歼-20机身更加细长,再加上常规布局在稳定盘旋方面有优势,所以个人认为F-22在水平机动,特别是稳盘方面有优势,这也是F-16和苏-27等传统四代机们所特长的。相比较来说,F-22的设计理念较早,其设置空战优势区还比较守旧。-ws15

歼-20换装涡扇-15的话,推力现在还不得而知,但涡扇-15是小涵道比发动机是肯定的,这必然有利于超音速巡航,结合鸭翼正升力配平的话,歼-20的超音速巡航速度很可能达到2马赫左右。但这对于狗斗机动性能改善并不大,如果歼-20想要提升水平机动能力的话,还是用三维矢量喷管更加现实,这方面已经在试。-ws15

歼20用涡扇15,歼10用涡扇10,为什么不统一一下

谢邀;

歼一20是我国自主研发的一款高超音速隐形重型战斗机。作为五代空优型战机,其超音速巡航和超机动能力仅靠2台涡扇10发动机是源源不够的,何况它起飞重量超36吨之多!要想发挥歼一20真正的空中卓越优势,必须还得配上我国自主研发生产的先进涡扇15矢量发动机。涡扇15发动机最大推力达18,采用“轴对称三元矢量喷管″其先进技术已超过F22的“二元矢量喷管。如果歼一20装备先进的涡扇15矢量发动机后它的发动机问题再也不会被某些国家所质疑。-ws15

至于歼一10为啥不统一配备涡扇15发动机。因为歼一10是一款轻型战斗机,它的起飞重量和机身尺寸和歼一20比都弱低个挡次。歼一10C配备2台涡扇10矢量发动机后它的超机动能力已超越F16。在珠海航展上做的“眼镜蛇″机动和飘移就足已证明涡扇10矢量发动机是一款专为歼一10量身定制的发动机。所以说每款战机发动机配置都是有科学依据的。-ws15

图片源自网络,不喜莫喷!