最近在知乎上的一个高浏览量问题:“为什么成飞设计的J20与最近的六代机都那么丑?”
毒客想说的是——确实丑!!
歼20特别长,歼36不光长,还异常的宽…
但,所谓需求决定设计,两款飞机为何如此设计呢?
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首先,歼20的确长,其长约21米,立起来有7层楼那么高!我媳妇儿家刚好住7楼,我第一次知道这个事儿的时候,还站到阳台上往下瞅了一眼……(你也可以试一下)
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具体来看,第13届珠海航展官方披露的歼20数据是长21.2米(不含空速管)与号称飞行铅笔的国产歼-8B战斗机的机身长21.52米差不多。而F-22A则长约19米、F-35长约16米,所以歼20为什么这么长呢?事实上这个问题并不准确,应该问歼20为什么需要这么长呢?
第一,也是最重要的问题:发动机问题
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歼20的发动机巨长!目前歼20已经生产了至少7个批次,按照发动机不同,可以分为三个版本:第一版,采用俄罗斯AL31-M1发动机;第二版,是采用涡扇-10C的歼-20A;第三版,搭载涡扇-15的歼-20B。
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而AL31-M1、涡扇10、涡扇15三种发动机的长度分别是4.95米、4.95米和5.05米,而F22和F35使用的F119、F135发动机长度都在4.8米左右,这是因为相比较美国航空工业的发达,中俄在航空材料应用和集成方面还是存在巨大差距,只能采用了尺寸更大的涡轮叶片和燃烧室筒体,以尺寸弥补性能差距,再加上飞机整体的长度,这个长度自然更长。
第二,是雷达和机头的问题
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歼-20采用了独特的三面式相控阵雷达,其不光有传统战机的正向火控雷达,机头两侧还分布着相控阵雷达副天线!你以为这就完了?不,歼20的机头下方还有一组EOTS模块,以F35的为例,其EOTS系统的尺寸大约为493x698x815毫米,雷达和传感器还只是一方面,与其相应产生的机电、冷却和管线系统才是空间最大的占用者,而且坊间还有传闻,歼20还预留了与无人机作战的相关内部空间…
第三,是制空火力投射问题!
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所谓“量体裁衣”,歼20的弹舱所匹配的最大导弹是解放军开发的霹雳15型远程空空导弹,其长度达到3.9米,霹雳17更达到了5米级别,歼20的腹部弹舱尺寸长约4.5米,宽2.4米,深0.7米。其尺寸远大于F-22的主弹舱,毕竟F22所能携带的远程空空导弹只有AIM120D,而其长度仅为3.65米!
第四,是气动布局问题
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歼20采用了三角翼远距耦合布局。其初衷也是为了弥补发动机推力的不足,进一步减小配平阻力,但远距耦合却又削弱了涡流增升效果,阻力是小了,升力却下来了,因此只好又在鸭翼与三角翼之间加了一个边条翼,而且边条翼还不能小了,否则达不到足够的增升效果。
第五,是隐身问题
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歼20为了隐身,使用了大倾角的V形垂尾,因此垂直尾翼的舵效较差,而弥补的方式就是两个:增加垂尾的面积或者改变垂尾的设计,但是垂尾面积增加又会影响隐身性能,这又成了一个两难问题,因此歼-20选择了后者,也是全世界五代机中最复杂、然而又最小巧的全动垂尾,而这幅垂尾的特点就是长!!
歼-36身上也贯彻了成飞一贯的设计特点,只不过相较于歼20出奇的长,歼36不仅长,而且是出奇的宽!
从旁边伴飞的歼-20S我们不妨大致推测一下,歼-20S的长度约21米、翼展13米,而成飞六代机几乎大了一倍,飞机翼展预计在27.5米左右,机长26米!
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这个数据支撑下的歼36,其整个机身都变成了生力面,再加上三角翼布局,机翼前缘后掠角又超过50度,机身与机翼融合度极高,其升力系数可能比歼20更优秀,这意味着歼36更加强调超音速、高航程和大载弹量…
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从目前流出的数据来看,成飞六代机的体型更加接近于战术轰炸机平台,流出的其侧面画面显示,它的主起落架呈纵列双轮布局,和体量巨大的米格-31截击机与苏-34战斗轰炸机非常类似,这意味着它的最大起飞重量很可能接近50吨!
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但同时其又具备极强的对空能力,因此在未来其很可能会利用全向全频段隐身、超远航程、超长超音速巡航和超大载弹量,用于实施战略制空权的争夺,即尽量避免陷入近战纠缠,甚至可以迂回前出至战区进行穿插作战,打击敌后方的预警机、加油机和大型轰炸机平台,非常接近美国空军提出的穿透性制空作战理论,因此完全可以叫它战略制空型战斗机!
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而穿透性制空作战除了强调战机的体型和航程外,最重要的核心指标就是——速度!
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歼36的两个进气道并没有使用歼20、歼35、歼10和枭龙非常成熟的DSI鼓包设计,而是采用了类似于F22的加莱特进气道,从进气道的角度看,DSI进气道的最佳速度区间是0.5马赫至2马赫,而加莱特进气道最佳速度区间可以达到3.5马赫!
另外一个佐证就是歼36独特的背负式进气道,其主要为第三台发动机提供进气,同样从战斗机设计的角度看,背负式进气道与制空型战斗机强调机动性的要求天然相悖,但受到机体遮挡对隐形能力的提升非常有益!
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而根据毒客的猜想,歼36采用三发动机布局,事实上非常没有必要,多一台发动机就意味着要在有限的机身空间内必须要进行更为精巧的布局安排,进气道、燃油管线、电气线路等都得重新规划,稍有不慎就会引发一系列问题!美、英等国都做过相应的探索,最终都以失败告终……而且从技术迭代的角度讲,以下一代航空发动机为代表的发动机推力提升是早晚的问题,因此三发动机布局并不符合武器装备的发展逻辑!
而唯一的可能,就是歼36中间一台未来很可能跟两边两台不一样!实现不同高度速度,不同功能的组合,例如,冲压发动机!
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如果歼36为中间的发动机为冲压发动机,再配合两边的涡扇发动机,那就有意思多了,冲压发动机不能零速度启动,而歼36完全可以利用加莱特进气道后面的两台涡扇10/15进行加力起飞,在到达2到3马赫上下时,启动冲压发动机,关闭下方进气道,进入高音速巡航,以3马赫以上的速度快速抵达或者迂回到战区后方,将强敌空军扼杀在萌芽状态!
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最后再回到歼20和歼36为什么这么丑的问题上?
毒客想说的是,军用装备的美丑一向没有固定的标准,毕竟空中美妞——苏-27,刚出来的时候,美国人也曾评价“装备苏联研制的又大又沉的PD火控雷达,使得苏-27搞得全机头重脚轻,就像是一只折断脖子的鸭子…”
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而今天,军迷圈对苏-27的评价却普遍较高,因此说歼20和歼36长得丑,大家也不必在意,毕竟当这两款战斗机主宰亚太天空之时,自会有大儒来替我辩经……