战机的体积,与其机动性有关系吗
- 教育综合
- 2023-04-28 17:44:07
歼20机体较大的原因是什么?会不会机动性不足?
看到军武数据库说J20机体较大是因为技术水平低的原因,所以就特此来强答一波。
图为J8的三视图
确实J8是米格21的放大版,但是却是设计非常失败,并不是说机身细长就一定会低阻力,而J8恰恰就是最好的反例。这就得从三角翼的特性说起,三角翼虽然升力低,但是有一个突出的优点:阻力和重量随机翼面积增加的幅度远小于其它类型机翼。阻力低允许更大的翼型厚度,结合翼根弦长大的特性,使三角翼与机身的结构连接面拥有出众的高度和长度。加上三角翼抗弯扭能力特别好,优良的强度和刚度特性使其很容易做到大翼内容积而且特别轻巧坚固。
这个优点决定了三角翼飞机的一个重要优化方向:尽可能的加大翼根弦长与机身长度之比,形成大机翼小机身的设计。这一方面加大机翼面积,减低了翼载荷,对于盘旋能力的提升至关重要;另一方面大翼内容积减小了机身油箱在燃油分布中的比例,可以使机身截面积做的更小。后者能有效的减小机身的浸润面积,使飞机的零升(不产生升力的)阻力大幅降低,对于各方面性能都提升显著。
图:幻影2000
达索的幻影系列就是利用三角翼这个优点极端化从产物,在发动机推力低而且体积相当大的情况下,获得了对二代机来说非常优异的盘旋滚转性能和良好的高速、航程能力。
而J8却完全背道而驰,大家应该知道,在超音速飞行的时候,激波被甩在飞机的后面,所以阻力后移,一味的拉长机身,结果就是进一步恶化了飞机的面积律分布。
J20与J16的比较,J20比J16短一些,也就是20米左右,说J20长是因为发动机不给力,不是在搞笑吗?
空军之翼网站挂掉真是一件悲伤的事情,如果它还在就能找到F22原型机与量产机的区别的图,简单来说F22是一个很悲剧的事情,因为美国的航空工业特别强大,所以美国总是能够领先其他国家一大截搞出新时代的战斗机,F15作为三代机就是美国特别强大的航空实力的证明,但是其缺乏三代机的典型气动设计。同样的道理,F22出现的太早,所以当时还有一些上一代的错误思想,比如说过度强调控制成本,实际上这没错,错就错在控制成本的方向在于控制机体的尺寸上。
然而事实在于现代战斗机机体本身已经不值钱(只占飞机价格的三分之一),最贵的飞控软件等软件上,所以严格控制机体的结果就是F22的机体空间非常紧张,不到19米的长度却有19吨的空重,弹仓异常紧张,而且为了控制重量,所以在很多子系统上都要求尽可能的小与轻。
其中供氧系统就因为如此而出问题,造成大面积的停飞,而之后就是环控出问题,而且红外光电系统,就直接不安装了。
J20只是看上去大而已,如前所说,因为三角翼的特性,所以J20其实结构重量不会比F22重多少(实际上F22的蝶形翼也是三角翼的变形),中国发动机是比较差,所以才会尽可能的发挥气动设计的后发优势。
有网友根据照片同比例计算后,得出F22的机翼面积是78平米(与美国公布的数字差不多),J20不到70平米,这也就是为什么说J20其实并不大。
J20确实比F22长,而之所以如此在于现代空战体系的进步,正如奥运会所谓的更高更快更强,空战实际上也是这么一个思路,而F22的ATF计划则诞生于80年代,那个时候三代机的中空中速高机动理论方兴未艾,所以ATF计划虽然有所谓的4S标准,但是总的来说还是非常强调有强大亚音速机动性能,而结果就是更加注重超音速机动性的YF23失败,F22的设计则更加注重亚音速机动性(当然其超音速机动性也远在三代机之上)。
而J20的气动设计无疑更加注重超音速的机动性能,其纤细的机身,在超音速以后能够获得更好的升阻比,有人计算大概能够达到5.5,而F22则是5.0,F15则只有2.5,而且采用宋老前辈的鸭翼边条翼升力体布局,整个J20超音速机动性在没有矢量发动机的情况下仍然有比F22更好的超音速机动性能。
所以有人会说J20凭借AL31都能实现准超巡,恰恰就是其气动设计非常优秀的原因,同时也是设计团队准确的把握了未来空战是超音速空战的特点,这使得J20对F22弯道超车的机会。
虽然发动机确实是J20的短板,但是设计团队的气动设计无疑是非常先进且成功的。