别笑,某种意义上来说歼20确实是歼10改!局座并不全是忽悠

科技解析站 2021-08-22 08:55:12

据央视报道,8月9日-8月13日,中俄两国在宁夏举行联合军演,我国首次派出了歼20隐身战机参加演习。除此之外,近年来歼20也在其他众多场合频频亮相,这充分体现了我军对歼20综合性能、可靠性的充分自信。回想当年,歼20给了我们太多惊喜了!

公开消息显示,2011年1月11日,我国自主研制的第一款隐身战机歼20成功首飞,消息出乎了多数人的预料。就连世界头号军事强国美国也都预计错误,按照美国国防部对我国的评估,我国首架隐身战机不会早于2025年首飞,怎么也想不到歼20研制进度竟然如此神速!公开消息显示,2003年,歼10才刚刚交付部队试用。然而,仅8年之后歼20就能首飞,不得不说是一个奇迹!

歼10完成首飞后平安降落

那么,为何歼20进展可以如此神速呢?

主要原因在于有了歼10这位“大哥”在前面硬生生趟出一条路来!

2009年,军事专家张召忠曾经在某军事节目上称:“此四代机非彼四代机,我们搞的不是美国意义上的四代机也不是俄罗斯意义上的五代机。我们是在歼10基础上的改进。”

局座忽悠说我们的四代机是J10改(此处应有掌声)

虽然他这么说有故意忽悠蒙蔽对手的嫌疑,但从技术角度看,歼20确实是在歼10的基础上全面发展而来!两者确有不少相似之处:

从专业角度看,气动与结构(机体)、动力系统(发动机)、飞行控制与导航系统是构成飞行器的三个最基本的部分。这三方面歼20和歼10均有很多共同点。

1、歼20鸭式布局继承了歼10,但得到进一步发展。

总体来看,歼20均采用了一对鸭翼,主翼也均为三角翼。

歼10采用大三角翼加近距鸭翼耦合前翼气动布局,优点是可以提升亚音速性能、大迎角性能,仅250米就能起飞,缺点是超音速飞行阻力偏大,超音速性能较常规布局有所下降。

歼10受力示意图

歼-20采用了更复杂的“升力体边条翼鸭式布局”,更接近于台风的那种“远距鸭翼”,兼顾了远距鸭翼高速性能好、近距耦合鸭翼升力系数高的优点,让歼20在保证翼展较小的情况下,依然获得了非常高的升力系数。虽然看起来过于细长,但是亚音速机动性依然非常强悍,超音速性能较常规布局也更好。堪称迄今为止做得最好的鸭式布局。

由于鸭式布局设计没有规律可以利用,只能采用最笨的办法,那就是在风洞里一点一点吹,一点一点试验,最终通过大量测试才能确定设计方案。歼10也不例外,为了取得基础数据,大批科研人员夜以继日做风洞测试,最终才积累足够测试数据,设计出歼10的鸭翼。

相比歼10相对简单的“近距鸭翼加三角翼布局”,歼20多出了“边条翼”、“升力体设计”、“双外倾尾翼”。如此变态的气动布局更是需要付出巨大代价的,背后是多少科研人员加班加点,一点一点在风洞中吹出各种测试数据,背后凝聚的是大量航空人的汗水!

2、歼20光传飞控继承自歼10的电传飞控,背后是大量的基础数据积累。

很早以前,科研人员就认识到鸭式布局的优点,然而受限于当时的飞控技术不够灵敏,采用鸭式布局的飞机无一例外均为固定式鸭翼,仅能有限提升亚音速性能。直到后来电传飞控的出现,才彻底解决了飞行控制不够灵敏的世界性难题。为了应用可动鸭翼,歼10必须运用电传飞控系统才能解决飞控难题。

虽然歼20远超歼10的复杂气动设计能大幅度提升歼20的气动性能,但带来的麻烦也远超歼10。为了解决飞控难题,歼20不仅需要采用电传飞控系统,而且需要编写难度远超常规布局的飞控软件。当年美国之所以不愿意使用鸭式布局,根本原因就在于飞控难度太大,而不是因为鸭式布局会大幅度影响隐身性能。研制新一代战机本就有很大风险,作为第一个“吃螃蟹”的国家,美国完全可以依托其发动机领先世界的技术优势设计出飞行性能足够强悍的隐身战机,没必要采用鸭式布局,在风险巨大的飞控难题上死磕。

L15教练机电传飞控系统构成示意图

我国歼20之所以采用非常规气动布局主要原因就在于我国的航发和美国差距太大,动力不行,不得已只能用气动设计弥补,这背后需要付出远超常规布局的代价才能成功。这一点从国内某专业期刊对参与研制歼20的技术人员的采访就能得到证实。

为了减轻重量,提升抗电磁干扰能力,歼20更是采用了四余度光传飞控系统。这一点早在2012年,央视7套春节特别节目就透露过了。不管是歼10的电传飞控还是歼20的光传飞控,本质上都是基于电脑的辅助控制系统。差别在于光传飞控采用的是光作为信号传输介质,而电传飞控采用的是电作为信号传输介质。前者不会受到电磁干扰,后者在强电磁环境下,甚至有可能瘫痪。除此之外,光传飞控采用的是重量更轻的光纤作为传输线路,传输容量更大,传输速度更快,而电传飞控采用的是金属电线作为传输线路,容量较小。这一点类似我们的宽带网络,早期采用电线作为传输线路,容量小,后来采用光纤升级替代,容量更大,传输速度更快。

正是因为容量更大,歼20的光传飞控系统才能做到“四余度”设计,相比之下,歼10采用的电传飞控系统只能做到“三余度”。“余度”是信号指控制通道“冗余度”,四余度是有4指控制通道,最多可以容许3个控制通道损坏。这意味着歼20的抗损毁能力、容错能力比歼10更高。

3、就连歼20的动力系统也都是自歼10继承发展而来。

国内资料显示,歼20的正牌动力系统是涡扇15小涵道比涡扇发动机,早期涵道比仅0.25,设计推力仅150KN。后来,涡扇10B研制成功,可靠性、性能、寿命相比涡扇10A均有质的飞跃。2018年,央视某节目就透露歼10C采用的是涡扇10B,推力为144KN,已经能满足歼20的需求。

央视透露涡扇10B推力为144KN

那么,歼20采用的是什么发动机呢?

目前还没有官方公开消息,但可以肯定的是,根据其喷口特征可以确定为涡扇10改进型号,推力很可能比涡扇10B更大。由于涡扇10系列发动机逐渐从“太不行”发展到“太行”,推力指标甚至赶上了早期涡扇15的指标。有传言称涡扇15被逼得只能修改设计指标,从原来的150KN提升至180KN以上,这才涡扇15迟迟不能量产。目前,2018年就有消息透露涡扇15至少有3个改进批次,也从侧面证实了这一传言。

疑似涡扇15第三批次进气机匣消息

综上所述,歼20在“气动与结构(机体)、动力系统(发动机)、飞行控制与导航系统”三方面均是基于歼10发展并全面提升,性能相比歼10有了质的飞跃,再加上隐身设计,相比歼10性能堪称脱胎换骨。但如果没有歼10项目研制过程中建立的战机研制全套工业体系、培养的研制团队,按照我国当时落后的工业基础,我国根本不可能在短短8年时间就研制出歼20,并在仅仅13年后就开始列装部队。
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评论列表
  • 2021-08-22 11:53

    [点赞][点赞]

  • oj 6
    2021-08-22 12:28

    J20能发展那么快、研制时间应该吧J10算进去、

    细说科技 回复:
    是的

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