若涡扇10B传闻是真的,现阶段歼20飞行性能就能超越F22!

科技解析站 2020-11-13 23:17:56

自诞生以来,美国F22一直是绝大多数人心中的五代机标杆。很多人认为虽然歼20不差,但也只是比F35略好,和F22还是没法比。主要依据是歼20的发动机推力远不如美国F22装备的F119涡扇发动机。很多人认为我国的歼20连首飞都不是用国产发动机实现的,而是用AL31首飞的。

美国第五代战斗机F22

那么我国的航空发动机真的有那么差吗?

别急,先来看一则官方新闻。2012年,国防军事频道播出春节特别节目《2011世界武器装备大盘点》原话是这么说的:2011年,我国的武器装备的研制、发展取得令人瞩目的成绩。那么在这些装备当中,有哪些值得我们关注的呢?2011年,中国的黑丝带歼20受到全世界关注。从1月11日到12月30日,歼20全年共完成65次试飞。歼20是成都飞机制造厂研制的中国第四代战机,采用2台国产涡扇10B发动机、DSI两侧进气道、全动垂尾、鸭式布局。使用国产10万功率有源相控阵雷达。操控系统使用国际上最先进的光传操控系统。

那么国产涡扇10B发动机的推力是多少呢?

官方曾经在某次航展上展出歼10战机基本参数展板,展板中,歼10的发动机一栏清楚地写着三款发动机:AL31FN(122.58KN)/涡扇10A(132KN)/涡扇10B为(155KN)。

某次航展上歼10基本参数展板截图

展板上展示的各项参数和歼10十分吻合,就连发动机参数也一样很吻合。122.58KN正好等于12.5吨,而132KN也是涡扇10A公开展览的数据。那么涡扇10B的推力为155KN可信度也很高。

正好不久前有消息传出,歼20换装新型发动机!我们完全有理由相信这台发动机就是推力为155KN的涡扇10B发动机!

那么2012年的官方报道又作何解释呢?

其实两者并不矛盾。先来看看可信度比较高的内幕消息:2008年,由于产业工人没有严格按照生产流程和要求制造,造成涡扇10A故障频繁,造成大批歼11系列飞机“菊花残”。后来上级责令生产厂家整顿生产。经过2年时间严厉整顿,涡扇10系列发动机才渐入佳境。当时我国的第四代战斗机歼20即将首飞,当时急需一款推力为15吨左右的涡扇发动机,然而涡扇10A并不能满足歼20的推力指标。为此,我国的专家经讨论后决定,以当时已经完成试验的涡扇15验证机的核心机技术改造涡扇10,变成新型号涡扇10B发动机。

实际上原理也很简单,保持涡扇10其余零部件不变,仅以涡扇15的风扇和低压涡轮替换涡扇10原有设计。美国同行也是这么做的。这么做的好处就是可以快速研制出新款改进型发动机,二不需要对原有发动机进行大的改动。

我国的官方杂志兵工科技多年前也曾提到这款发动机

由于涡扇发动机的风扇是由低压涡轮带动转动的,压气机则是由高压涡轮带动转动的。因此,实际上涡扇发动机中的风扇-低压涡轮是连接在一起转动的。只要研制成功,就不需要考虑匹配问题,这自然就省去了大量改进验证时间。因此,我国完全有可能采取这种方法快速研制出推力达155KN的涡扇10B发动机作为歼20首飞的应急动力。

若歼20真的换装推力达155KN的涡扇10B发动机,那么歼20飞行性能必将全面超越美国F22战机!

歼20隐身战机

战机的飞行性能主要由气动设计和战机整机推重比共同决定。接下来逐一探讨歼20和美国F22战机这两方面的性能对比。

一、歼20气动设计远超F22。

关于歼20气动设计远超F22这一点基本没有争议。

1、歼20控制翼面数量远超F22。

这样做的好处是歼20的操控性能更好,足以弥补缺少适量推力发动机的不足。当然代价是飞控设计更加复杂。幸好,中国人在程序设计方面更具有天赋。据报道国际黑客大赛甚至拒绝中国人参加,原因是我国曾连续三年包揽前三名。歼20天才总师杨伟恰恰是这样的人才,尤其擅长飞控设计,完美解决了歼20的飞控系统。

2、歼20的整机高度和长细比都比F22小,因此阻力更小。

飞机的飞行阻力和长细比、机身高度成正比。若细心观察你会发现,所有能高速飞行的飞机长细比都很大,看起来都很细长。这样做的主要目的是为了减少超音速飞行阻力,实现高速飞行。飞机高度也一样,尾翼越高,飞行阻力也越大。

对比歼20和美国F22战机,你会发现,歼20的翼展、尾翼都更小,看上去更像是一架更扁且更细长的飞机。这无形中就降低了歼20的气动阻力。

3、歼20升力系数超过2.0,远超F22。

长细比太大的飞机也会带来操控性变变、升力系数降低等问题。为了解决这些问题,歼20引入鸭翼设计、升力体设计、边条翼等设计,完美解决了这方面问题。

根据相关资料介绍,歼20的升力系数高达2.0以上,据说能达到2.1。实际上能做到这点也拜美国人所赐。当初美国人到处吹嘘F22升力系数能达到2.0,后来俄罗斯和我国通过模型风洞测试,测出F22的升力系数仅有1.5左右,无论如何都不可能超过1.7。

二、虽然推力不占优势,但歼20空重更小,整机推重比还略大!

推重比越大的飞机,飞行性能越好。甚至可以说只要推重比足够大,连板砖都能飞起来!

那么歼20的推重比到底有没有比F22更低呢?

很多人把推力更大等同于推重比更大,这个观点是错的!

推重比和飞机的发动机总推力、飞机整机重量都有关。

根据公开资料报道,我国歼-20的空机重量被成功控制在15吨级。与之相比,美国F-22空重则要大得多。根据F22生产厂家洛克希德·马丁公司在不同时期公布的技术资料显示,该机空重达19吨级。不同时期的公布数据都在19~19.6吨之间。虽然美国飞机的设计思想与我国不同,更强调多用途,机载设备的安装密度比我国高。两架尺寸接近(我国飞机机身稍长,但机身宽度和厚度较小,翼展也较小),采用的材料也接近(两者钛合金用量均超过空重的40%,复合材料均超20%)的飞机,空重本不该有如此大的差距。究其原因,主要是F-22研制年代较早,研制期间(主要是20世纪90年代),很多制造新技术、新工艺还远未成熟,受技术水平限制,死重较大。

F22尾部厚重感满满

此外,诞生年代过早也导致F22当时的一些理念不符合时代要求。仅尾部的液氮罐重量就超过2000kg、机炮重量按500kg计算,再加上加特莱进气道也比歼20的可调DSI进气道更重。这三项付出的代价就可能超3吨,完全得不偿失!种种原因最终导致F22比歼20重得多。这就是早产儿的代价。

若涡扇10B推力真的高达155KN,那么即使歼20空重按照16吨计算,其推重比也高达1.9375(31/16),而F22推重比仅1.584(31.2/19.7)。可见,歼20总推力仅需达到250KN,其整机推重比就能达到F22的水平。由此可见,即使采用推力为132KN的涡扇10A,歼20整机推重比也不会落下风。

根据上述两方面分析我们可以得出结论:歼20飞行性能全面超越美国F22是显而易见的!

最近有国外媒体报道说,美国准备向以色列出口50架F22战机。若消息属实,这意味着美国政府打算重开F22生产线。

F35隐身战机(腹部凹凸不平)

若美国政府重开生产线,是否说明美军认为F22、F35不足以对抗我国的歼20战机呢?换句话说歼20综合性能超越这两款战机呢?

对此你怎么看呢?欢迎共同探讨。

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