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歼20首架原型机依旧帅气!全动垂尾似变形金刚

1/12 2001号歼20原型机可谓是当年多少军迷的梦中情人,她的出现简直是超出了所有人的预期。虽然现在的量产版歼20已经有了许多改进,但总体设计基本没有大的改动。(来源:JacKsonbobo)

2/12 新浪军事深度:闪转腾挪间很多网友都大呼“歼20机动性碾压四代机”云云。如果撇开发动机不说,那么歼20飞行性能的高低就完全取决于其气动布局,在这方面其比美俄四代机究竟如何呢?

3/12 四代机怎么设计?简言之就是在隐身的大前提下,升力尽可能大,阻力尽可能小,同时还要有过失速机动能力(也就是人们常说的“超机动性”)。无论美国的F-22还是俄罗斯的T-50抑或是我国的歼20都是依此原则来进行设计,但各家走的路又不尽相同。

4/12 隐身在这里就不说了。四代机要超声速阻力尽可能小(因为超声速巡航),同时亚跨声速升阻比要高(直接决定最大航程,三代机还可挂载副油箱弥补但四代机行不通),低速最大升力特性还要好。简言之,无论是低速、亚跨声速还是超声速,都要有足够高的升力

5/12 ,但其实这三者之间又存在内在矛盾。而除此之外,四代机还要有过失速机动能力。F-22的解决方法很简单,大推力发动机+矢量喷口就解决了上述所有问题。磕磕绊绊的T-50究竟如何解决,解决得如何现在还不好说。那发动机暂时不那么给力的歼20又怎样解决呢?

6/12 众所周知,三代机为了提高升力系数,一般采用边条翼(比如歼11)或鸭式布局(比如歼10),目的就是通过边条翼或鸭翼产生脱体涡并与主翼脱体涡有利耦合,以提高升力(脱体涡就是纵向生成但沿着机翼横着跑的低压气旋) 。

7/12 既然边条翼和鸭翼都能增升,那如果把这两样同时都装在飞机上会怎么样呢?如果设计不好就是1+1+1<1,如果设计得好则可能是1+1+1>3。

8/12 如今的歼20显然同时拥有鸭翼与边条翼,这说明成都所最终实现了>3的效果。但这说起来容易做起来难,与三代机相比,就好像是从一元一次方程(或二元二次)到三元三次方程的跳跃。

9/12 而成都所更厉害的地方在于,不仅第一次实现了“鸭翼+边条翼”的双升布局,而且还进一步采用了翼身融合体,从而实现了在进一步放宽纵向静不稳定度(提高升力)下的升力体(提高升力)鸭式(提高升力)边条翼(提高升力)布局,充分展现出中国人在航空方面的非凡智慧。

10/12 有很多网友觉得歼20的全动垂尾很高大上,其实在小编看来垂尾就是一个多余的东西,既增加重量还损失升力,更影响隐身。但目前的四代机都有垂尾,根本原因就是没有其他方法能进行有效的偏航控制。既然是个“多余”装置,那自然是越小越好

11/12 所以从F-22到T-50/歼20,垂尾面积缩小很多,根本原因就是后两者通过采用全动的方式获得了比前者(垂尾方向舵)更高的效率,从这一点来说,歼20和T-50无疑是要比F-22更先进的。

12/12 中国人看到了鸭翼的长处,并且扬长避短,结合边条翼、翼身融合体、全动垂尾等诸多创新,造出了世界上独一无二的鸭式布局四代机,使歼20在拥有最复杂气动外形的同时也获得了现有条件下最优的飞行性能。(作者署名:航空世界)

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