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文|上世纪中心
编辑|上世纪中心
前言
可以说,第五代战斗机代表了现代空战的战斗力巅峰。
中美俄三国研制的第五代战斗机更是先进中的先进,几乎走在了全世界的前面。
我们经常会关注五代机的隐身性能和机动性,但其实它们的起飞距离也非常关键,为什么起飞距离这么重要?
假设发生战争,机场被破坏后,战机能在多少米的临时跑道起飞将直接影响战场形势。
那么,哪国的五代机起飞距离最短呢?美国的F-22起飞距离是0米,而中国歼-20的起飞距离有多少呢?
美国五代机中F-35B起飞距离最短
美国是当今世界上唯一同时拥有两种五代机的国家,其中F-35B型战斗机凭借其独特的设计,实现了惊人的零距离起飞能力。
作为F-35家族中专为海军陆战队设计的机型,F-35B的短距起降能力尤为突出。
与F-35A和F-35C不同,F-35B增加了升力风扇发动机。这种发动机安装在机身下方,由驱动轴连接到主发动机,可以产生相当于全机重量的向上的推力。
当F-35B准备起飞时,先是主发动机提供推力使飞机加速滑行,之后升力风扇发动机启动,产生抬升力。
在飞控系统的精确控制下,F-35B会迅速向上仰升,并最终实现垂直上升。
这就意味着,F-35B可以不依赖任何跑道,实现零距离起飞。
F-35B的升力风扇发动机设计极为复杂。其内部包含复杂的传动系统角速度传感器热管理系统等,并使用碳纤维零件以减轻重量。
发动机外部还配备有防喘振器,以平衡大功率运转时产生的强大气流涡流。正是这些高科技设计,使F-35B拥有了与众不同的起飞能力。
此外,F-35B增加的折叠尾钩也是起降过程中关键的部件。折叠尾钩可以在起降时打开,与机尾的折叠翼面配合,帮助飞行员控制飞机的姿态和平衡。
这对于垂直起降尤为重要。尾钩打开后也会部分遮挡发动机喷口,减弱下洗气流,避免危及地面人员和设施。
F-35B的升级飞控系统也发挥了重要作用。它具有自动稳定和姿态保持功能,可以协助飞行员精确控制翼面方向舵的偏转,保持飞机的平衡。
在过渡飞行模式下,飞控系统还可以平稳地在悬浮停留与常规飞行之间切换。可以说,F-35B的飞控系统是其实现零距离起飞的大脑。
凭借这些特有的设计,F-35B达成了其他战斗机难以企及的零距离起降,这不仅增强了生存能力,也使海军陆战队获得了崭新的战术优势。
而且在起飞距离最短的同时,F-35B也继承了F-35系列的隐身性和多功能性,是美国五代机队伍中不可或缺的一员。
俄罗斯五代战机苏-57的短距起飞能力
苏-57是俄罗斯最新研制的第五代多用途隐身战斗机,它继承了苏联时期多款先进战机的优良基因,具有出色的机动性和短距起飞能力。
苏-57的研发历程曲折,从20世纪末就开始策划,到2010年才进行首飞。
经过多年潜心研制,苏-57终于在最近几年正式入役,其各项数据备受外界关注。
苏-57的短距起飞能力堪称一大亮点。具体来看,在最大起飞重量达20吨的情况下,苏-57的起飞滑跑距离仅需150-200米,个别数据甚至显示其最短起飞距离只有大约400米。
这一数据不仅显著优于同级战机如美国F-35,更是远远超出了此前各国主流战机的水平。这主要源自两大关键技术:
一是采用了先进的矢量发动机。苏-57配备俄罗斯自主研制的AL-41F1矢量发动机,能够实现360度的推力矢量调整,从而产生可观的垂直升力,这为苏-57的短距起飞提供了强大动力。
这款发动机使用了先进的矢量喷口技术,通过精确控制喷口的方向,迅速形成向上推力,使战机垂直飞升。
相比之下,传统战机只能依靠机翼产生升力,起飞距离因此大为拉长。
二是采用了成熟的飞控系统。苏-57装备有数控电传飞控系统,能够精确控制发动机推力的方向,将矢量发动机产生的推力与升力最大化运用,从而实现战机的快速垂直起飞。
这套飞控系统的运算法则经过大量模拟仿真和试飞验证,确保了短距起飞过程的平稳和安全。
可以说,AL-41F1矢量发动机提供了强劲动力,数控飞控系统则发挥了“驭龙”作用,两者相辅相成,使苏-57的短距起飞能力大幅领先。
这充分展现了俄罗斯在航空发动机设计和数字飞控领域的深厚积累,是其航空工业的重要成果。
尽管苏-57在隐身性和续航力上存在一定短板,但其卓越的短距起飞能力预示着在机动空战中的强大优势。
一旦爆发冲突,苏-57能够在极短距离内起飞攻击对手,为友军争取先机。其超强机动性也将对敌方空中目标构成严峻威胁。
中国歼-20战斗机的起飞距离
2011年,一架神秘的大型战斗机在四川某机场首飞。
这架战机的外形特征明显与其他战斗机不同,它采用了独特的鸭式气动布局设计,双垂直的尾翼造型更像一只展翅的大鸭。
这就是中国自主研制的第五代隐形战斗机歼-20的原型机首飞。
首飞时,这架“大鸭”的起飞距离约为650米。对一个重达20多吨的大型战斗机来说,这个数据可以说已经非常出色了。
当时外界对歼-20的气动布局问题颇有微词,认为中国自制发动机的推力不足,将严重制约歼-20的飞行性能。
但这次首飞证明,歼-20的气动布局设计非常出色,弥补了发动机推力相对不足的劣势。
10年过去了,歼-20从一个原型机成长为装备空军的主力隐身战斗机,其短距起飞能力也在持续提高。
现在,歼-20主要使用国产的WS-10系列发动机,这种发动机的推力虽不如F-22的F119,但随着制造工艺的提升,这款发动机的动力也在不断进步。
除此之外,中国正在开发更先进的WS-15发动机,相信会为“大鸭”带来更强劲的“心脏”。
通过这些年的技术积累,歼-20的机体也在不断轻量化,制造工艺更加精良,有助于提高起飞性能。
据专家估计,歼-20当前的最短起飞距离约在300-400米之间,这对完全自主研制的五代机来说可以说是一个飞跃式的进步。
当然,与拥有先进矢量发动机的F-22相比,歼-20的短距起飞还有进步空间。
但这已经充分展现出中国航空工业的快速发展势头。有专家预言,未来歼-20装备新的矢量发动机后,实现垂直起降也不是天方夜谭。
歼-20强劲的短距起降能力,将大幅提升我军应对紧急情况的反应速度。这头中国自主研制的“大鸭”,必将成为空军争取制空权的重要助力。
结语
随着科技的不断进步,五代机的起飞距离将迎来更多的优化和改进。
先进的材料科学引擎技术和飞行控制系统的不断发展,将使战机能够在更短的距离内实现起飞。
然而,制空权的取得不仅仅依赖于战斗机本身,还需要综合考虑战场形势和其他相关技术的发展。
只有在这些方面都取得突破,才能在现代战争中获得胜利。
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