歼20为什么选择鸭翼布局?既然这么好,为什么歼35又不用了?

红色锐器世界谈 2024-03-08 14:30:42

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歼20自问世以来就备受瞩目,它的鸭翼布局更是引起了广泛讨论。有人认为它已经过时,难以理解我国为何在歼20上采用此设计;也有人对鸭翼布局充满信心,认为它具备巨大潜力,是最好的选择。那么,鸭翼布局究竟如何?为什么歼35不继续沿用呢?

所谓鸭式布局,又叫鸭翼布局,简单来说,它是一种将水平尾翼移到飞机前部的气动布局方式。在正常飞机中,水平尾翼一般被安置在机翼的后方。而鸭翼布局将水平尾翼移到前面之后,水平尾翼就变成了前翼,与主翼形成了独特的“鸭翼”造型,因此得名鸭翼布局。

事实上,鸭翼布局并不是一个多么创新的设计。1903年,莱特兄弟发明的飞机采用的就是鸭翼布局。然而,为什么后来鸭翼布局被抛弃了呢?

鸭翼布局存在一个显而易见的问题,那就是这种设计会导致飞行器在飞行时难以保持平衡,对操控要求极高,增加了驾驶员的负担和飞行安全的风险。为了解决这个问题,大部分飞行器都改变了设计策略,转而选择其他更加稳定的布局。

鸭翼布局也与发动机技术的发展密切相关。刚开始,发动机技术尚不成熟,而鸭翼布局刚好可以通过调整鸭翼的角度,在机翼表面产生涡流,从而增加战机的升力,弥补发动机不足的问题。

后来,随着美国和俄罗斯等国家在发动机技术上取得突破性进展,情况发生了变化。他们的发动机技术先进,推力强劲,而当发动机技术变得强大到足以满足战斗机的需求时,鸭翼布局也就逐渐失去了吸引力。

另一方面,随着雷达技术的不断进步,敌人对战机的探测能力大幅提升。但是,采用鸭翼布局会增加飞行器正面的面积,从而增加了被雷达等传感器探测到的概率,使战机更容易被敌人发现并击中,这一缺点在实战中会产生巨大的负面影响。

如此看来,鸭翼布局似乎并不是一个明智的选择。这也就是为什么,美国F16的设计师甚至公开表示:“鸭翼最好装在敌人的飞机上。”

既然鸭翼布局已经被认为是落后的气动布局方式,那我国的歼20为什么又选择了鸭翼布局呢?事实上,歼20的鸭翼布局并不同于一般的鸭翼布局,而是经过了一定程度的改进。

歼20采用了上单翼构型,鸭翼向上翘,主翼向下翻,使得整个鸭翼都与机翼处于同一水平面上。这种设计不仅提高了飞行器的机动性和隐身性能,更重要的是实现了翼身融合的升力体构型。

所谓翼身融合的升力体构型,是指机翼与机身的无缝连接。这样一来,飞行器的升力分布更加均匀,同时减少了空气阻力。这样的设计也让整体机身更偏于流线型,大大降低了雷达反射面积,提高了隐身性能。

歼20还采用了内置侧弹舱的设计。内置弹舱意味着战斗机可以将弹药储存在机身内部,不会对飞行器的气动特性产生太大影响。这样一来,歼20不仅能够保持较低的雷达反射面积,还可以有效减少外挂弹药对飞行性能的影响。

在歼20鸭翼的位置上,还有一个独特的边条结构。通过边条的设计,歼20可以在飞行时产生更强的涡升力,扩大了最大升力的上限,进一步发挥了鸭翼布局的优势。

传统的布局中,平尾的主要功能是控制飞机的俯仰运动,即上下运动。在飞机起飞、爬升、下降或者转弯时,需要通过改变平尾的迎角来调整飞机的姿态。平尾通过向下偏转产生负升力来压低机尾,从而使飞机保持稳定。

然而,当飞机的机身有一个正迎角,也就是前部相对于飞行方向上升的角度时,平尾的负迎角会部分抵消这个正迎角。这样一来,平尾产生的向下的升力减小,失去了一部分控制飞机俯仰运动的能力,就需要更大的操纵力来维持整体稳定,这就大大降低了效率。

而歼20的鸭翼布局就考虑到了这一点,在设计时略微做出了一些调整。它的鸭翼面积相对较大,且距离机翼较远,这样就可以增加鸭翼和飞机重心之间的距离,从而提高了操纵力矩。这些设计上的优势,都让它的飞行性能更加出色。

当然,我国选择鸭翼布局的背后,也有一个无奈的原因,那就是因为我国的发动机技术相对来说不是很先进。虽然我国一直在坚持自主研发国产发动机,但毕竟起步太晚,大部分仍然采用的是俄式发动机。使用鸭式布局,一定程度上也能弥补发动机的不足。

不过,虽然最开始选择鸭翼布局是因为受到发动机发展技术的限制,但当我国对鸭翼布局进行改造并正式运用于歼20上面之后,鸭翼布局已经不再是一个无奈之举,反而被夸赞为一种真正先进且有创新的气动布局方式。

2020年7月15日,在第21届中国专利奖的评审中,歼20这种独特的鸭式布局就荣获中国专利奖外观设计金奖,这足可以见这种设计的先进程度。

可以说,鸭翼布局的成功应用不仅证明了我国在航空技术创新方面已经取得了重要的突破,也为我国航空科技的未来发展指明了一条光明的道路。

就在大家都认为歼20的“升力体边条翼鸭式布局”是一个相当出色的创新之举时,在我国最新推出的隐形舰载战机歼35上却看不到鸭式布局的影子了。既然改进版的鸭式布局效果这么好,为什么歼35不继续沿用呢?

首要原因,就是两个战机的定位不同。作为一款重型空优战机,歼20主要被用于空中作战,用于夺取制空权。而歼35则被认为是一款多用途战机,虽然在空中作战的性能方面比不过歼20,但它具备更强的对地攻击能力,且更为灵活。

与常规布局相比,鸭式布局并不是落后的那一种,但却并不是适配歼35的那一种。歼35的设计初衷是为了满足多种任务需求,而常规布局在这方面更有优势。它能够更好地适应复杂环境下的作战要求,具备更出色的空中机动性和对地攻击能力。

因此,在最终设计上,歼35采用的是常规布局,主翼靠前且负荷相对较轻,不会过大影响飞机的机动性能。在低速飞行时,主翼能够产生更大的升力,使飞机更容易起飞和降落。

歼35采用了机翼可折叠的设计。这种设计减小了歼35在地面上需要占用的空间面积,方便停放和运输于机场和航母上。在起降过程中,机翼可折叠也可以提高战机的机动性能,使歼35可以在狭小的空间中更加灵活机动,提高它的适应能力。

另一方面,歼35配备了更强大的中推涡扇19发动机,推重比达到了11,这意味着每吨飞机的重量可以提供11吨的推力,这是一个相当可观的数字。

它的单台推力超过10吨,甚至可以达到12吨。按照最大推力来算,双发推力可达到24吨。以F35为例,它的发动机F135涡扇发动机凭借最大加力推力21.4吨一跃成为世界上推力最大的战斗机发动机。而歼35的24吨,显然超过了F35。

涡扇19在小涵道比方面也具有出色的表现。小涵道比是用来衡量飞行器推力与自身重量比值的数据,它是一个关键的参数,能够反映出飞行器在起飞、爬升和加速等各个阶段的性能表现。

涡扇19发动机较高的推力输出,使得歼35的最大起飞重量超过35吨,这在中等推力发动机领域可谓是数一数二。

涡扇19还采用了全向矢量喷管技术。矢量喷管是一种能够改变喷气方向的喷管设计,可以在飞行中实现航向和姿态的敏捷控制。

这种矢量发动机应用于舰载机,能够在起飞、着陆和空中操纵等情况下提供更好的机动性能和操纵能力。矢量喷管可以通过改变喷出的喷气方向来产生推力的偏转,从而使飞机能够进行更加灵活的机动动作,如快速转弯、提高升降速度等。

由于舰载机需要在狭小的舰船甲板上起降并进行迅速反应的任务,使用矢量发动机就能起到显著的效果。

当发动机的推力足够强大时,歼35就无需拘泥于鸭式布局,可以更加灵活地选择合适的气动布局方式。不管是常规布局,还是鸭式布局,都只是确保战斗机性能最大化的一种形式而已。根据具体情况择优而选,才是最客观的做法。

18 阅读:9074
评论列表
  • 2024-03-09 19:53

    鸭翼布局不是鸭翼造型,影响隐身操控困难,歼20气动布局在现代飞机是落后的。

    海边漫步 回复:
    飞翼布局也是落后的[抠鼻]
    猛将兄 回复:
    很多人不知道:能解决其他人不能解决的困难,那也是先进……
  • 2024-03-08 20:19

    不懂瞎编!鸭式布局飞机相对于传统布局飞机高速性能,敏捷性,大迎角性能,包括升力性能都是占优的,但是因为鸭翼一般和三角翼组合,而三角翼低速升力小,需要更大的迎角,这就使飞机降落时机头更加高昂。舰载机本来降落空间就小,高昂的机头更影响视野。

    只喝三杯 回复:
    如此的话,阵风舰载型如何解释?
    用户10xxx31 回复:
    苏47后掠角不利于超音速巡航,为了保持重心将前翼(这个才是有升力的小前翼)放在中部对于飞控要求容易些。苏57主翼前缘的可动大边条就相当于鸭翼,只是效果不如歼20可动前翼。
  • 2024-03-09 02:21

    沈霍伊搞不了鸭翼,只能用常规布局。沈霍伊从来没有搞过一款不是仿制的飞机。

    中条山王富贵 回复:
    无攻11?j35????
    用户10xxx31 回复:
    雪鸮最终详细数据方案就没公开过,你上哪知道的每秒转向20度?你确定你有军方和设计师那种审阅封存资料的权限?
  • 2024-03-09 21:56

    主要还是当初发动机跟不上只能用复杂的鸭翼来弥补,现在发动机上来了。

  • ZBBLP 11
    2024-03-09 15:26

    使用环境不一样,20是尖刀,越尖越好,所以是大型长途高速加隐身,35是大刀中型机主要是多用途和上舰,论空优35肯定比不20

  • 2024-03-10 20:32

    专家:歼20的鸭翼是最好的隐身设计,F22是技术达不到才没有用!歼35的隐身设计是最好的!

    飞翔的小能猫 回复:
    网友看到J20:就这? 专家看到J20:这竟然还能飞? 看不懂?看不懂就对了 说得就是你
    老司机新征途 回复:
    专家:果然是贼咬一口入骨三分,阁下的嘴是真毒呀[得瑟]
  • 2024-03-09 15:43

    歼20原始拱尖边条带鸭翼气动布局外形,是成都的一位军迷在2001年初设计,原始气动布局方案为中单翼,除了正面图与2001号原型机的带下反角中上单翼略微不同外,俯视图和侧视图几乎一模一样,并邮寄给成飞公司总经理的。成飞工程师在此原始气动布局方案基础上进行大量的吹风和修型,成就了现版歼20

    ZJW 回复:
    造谣的连基本常识都没有,不写给研究所却写给制造厂,发一条拿多少钱?
  • 2024-03-12 10:10

    说那么复杂,就是技术全面。有句话叫做等咱以后有钱了,吃油条喝豆浆,想蘸红糖蘸红糖,想蘸白糖蘸白糖,喝豆浆一次点两碗,喝一碗,倒一碗。

  • 2024-03-10 12:53

    J20和J35虽然都是隐身战机,但二者机身区别大。J20是大型战机,机身细长,安装鸭翼是为了提高机头升力,增加机动性。J35是中型机,机身比例中规中矩,主翼面积相对于机身足够大,所以并不需要鸭翼提供额外升力和机动性。

  • 2024-03-09 13:25

    成飞脑子笨,没想通鸭翼得巨大缺陷

    用户10xxx31 回复:
    你猜歼二十为啥有个像翼刀的小尾翼。
  • 2024-03-09 00:00

    天下武功维快不破,这就是刺客,任务不一样,舰载机必须要有取舍,有舍才有得,没办法,除非研究出歼星舰。

  • 2024-03-09 11:34

    整天胡说八道!!

  • 2024-03-16 13:36

    理论上鸭翼升力系数比较高,但是控制比较复杂,玩熟了也不比尾翼差

  • 2024-03-09 13:33

    瞎扯,鸭翼理论上完全强于传统布局,但是越发静不稳定,需要大量舵面调整气流,必须采用自动控制舵面,必须有完善的飞行控制率,必须投入大量资金时间进行实验验证,使用重型高速风洞设备。歼35采用常规布局可以节约大量的研发时间和经费,最重要的是对手f35为了三军通用搞得不伦不类,飞行性能不堪入目,目前的歼35性能已经可以压制F35,那么快速服役形成战斗力才符合我国的战略布局!!!!

    风行 回复:
    鸭翼布局是先进的,但是太复杂!美苏由于有强大的发动机,所以不需要鸭翼布局!中国用鸭翼布局是为了弥补发动机推力不足的短板!能弥补发动机的短板,本身就证明了鸭翼布局的强大
  • 2024-03-09 13:52

    真搞笑,歼二十前翼本来就是造涡提升升力的,比常规机翼前缘边条更有效率,现在反倒是落后的象征,太弱智了。F22的梯形翼中高速阻力太大,后尾喷口在偏转时会损失动力,就知道F22气动有多浪费动力,哈哈,[笑着哭][笑着哭][笑着哭]

  • 2024-03-18 00:22

    鸭翼是一个优缺点都非常分明的东西,优点是加升力,还有一些机动性。缺点就是气动布局了非常复杂了,气体乱流会影响到后面的机翼,而且低速性能稍微差点。

  • 2024-03-09 11:35

    照你这逻辑,美国有了F22,为啥还要F16??

  • 2024-03-08 19:59

    20也是没办法才这样

  • 2024-03-11 17:54

    一个上舰一个不上舰

  • 2024-03-18 10:16

    鸭翼对飞控要求高吧~从来没有直接或间接证据证明鸭翼会影响隐身~

  • 2024-03-20 20:54

    J20的鸭翼是可以翻转控制的,这个连老美也玩不转

  • 2024-03-10 23:21

    主要是舰载机,为了安全保险起见而已

  • 2024-03-11 10:31

    那你猜猜为什么歼20那么庞大的机体 在发动机还不给力的情况下 机动性可以做到那么优秀

    用户10xxx31 回复:
    可动前翼+可动大垂尾+飞控!
  • 2024-03-09 14:58

    [吐舌头眯眼睛笑]评论区里一堆空气动力学大神,国家没找他们研发飞机真是极大的损失

  • 2024-03-10 00:36

    鸭翼跟主翼在同一个平面并不会影响隐身性能。尾翼跟主翼不在同一个平面照样影响隐身性能。

  • 2024-03-11 16:01

    根据我自己制作模型测试的结果,以下几个结论基本属实:相比传统布局,鸭翼的升阻比有明显优势,但低速性能相当糟糕,导致起降性差,失速后难以改出尾旋,用边条翼代替鸭翼是个折中的方案。

  • 2024-03-16 16:11

    发动机技术变得强大到足以满足战斗机的需求时,鸭翼布局也就逐渐失去了吸引力。所以F22采用大推力发动机。航空界称为:气动不够,发动机凑。

  • 2024-03-11 18:31

    沈霍依出的能一样吗?

  • 2024-03-17 01:43

    是因为发动机不行,所以需要提升前段升力,不然缺乏灵活性,不然你以为加装上去为了增重吗?

  • 2024-03-09 19:32

    一个中型机,一个重型机发动机问题

  • 2024-03-15 21:31

    两款机型定位不同

  • 2024-03-09 09:26

    J35都用了,还用j20干啥,况且不同厂研发的,就算j35用j20技术,还能卖出涉密?幼稚的标题

  • 2024-03-23 02:31

    小编文章和评论区诸位没一个说对根本,基础气动布局关系都没有理清楚。首先要隐身必须是双垂尾这个无解,单垂尾隐身不了。鸭翼在飞机有迎角时会给机身两侧带来强烈涡流影响垂尾效率和稳定性,J20鸭翼相对全身翼面不大而且机身细长鸭翼远离垂尾,发动机间距大双垂尾间距也大所以有效减少了鸭翼涡流干扰并且采用全动双垂提高操纵效率,米格1.44也差不多布局但加宽尾撑拉开双垂尾间距避开干扰还给鸭翼前沿加锯齿控制并减少涡流扩散。J35机身相对窄小些发动机间距小多了而且机身小一圈,如果用鸭翼再单独布置尾撑拉开双垂间距减少鸭翼涡流干扰增加重量不划算

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