对歼20的大机身和作战定位的看法

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 03:09:38


      我其实不太懂高速航空知识和现代战斗机知识,只是懂点皮毛,看见最近有些关于歼20的功能定位的争论,所以我也进行了一些粗浅的分析,说出自己的看法。
      首先,20采用鸭式布局,理由是发动机技术欠佳,推力不足,这个我觉得是没必要再说个一二了,是讨论的前提。我的看法是为了弥补发动机水平不足,20身上还被迫采取了一些特别设计,作为针对性的改进。其中一方面就在于独特的鸭式布局加边条翼设计,以获得各个速度条件下所需的飞行和机动性能,但这个设计有个特点,因为20不像米格1.44和台风那样采用腹部进气方式,也不像阵风那样采用肋部进气,所以20的鸭翼不能像它们那样直接安装在机身两侧,而必须像JAS39那样安装在进气道旁边。由于边条翼所需长度的存在,20的进气道路径也跟着变长了,而且有可能是史上进气道最长的喷气式战斗机之一(另一个例子是米格25)。相比之下布局与20相近的JAS39,因为没有这边条设计,所以它的发动机进气道其实是中规中矩的,不长。
      正因为20的进气道路径长,从总压损失上来看并不是合理的设计,从隐身设计来讲着重的是利用弯度来屏蔽发动机叶片雷达信号,对进气道长度也没有额外要求,从结构上讲进气道属于机体结构部件,也是要增加重量的。所以,20的进气道长度并不合理,它带来的增重副作用甚至比可调超音速进气道部件还大,且对发动机推力有些影响,它还带来一定的飞行中表面摩擦阻力。
      但是,好处或许正好与坏处共存。边条所在的左右两段进气道其实与机身是连成一体的,相当于20的机身被迫为照顾翼面布局设计而加长了,这一段大概两三米长的机身,F-22,F-35和歼31都是没有的,其它鸭式战斗机也没有,其内部空间相当可观,足以容纳几吨燃油!如此大的空间为20的机内燃油设计很可能带来了福音,设计师设计时无需像F-22那样挖空心思在机身和翼面内寻找和设计储油空间,不需要设计这么多储油空间的话,各油箱结构件的复杂性、油箱内防护层、供油/输油机构、防爆燃设计以及油箱结构重量设计都将得到相当程度的简化,对减重颇有助益,甚至可以优化气动外型。减重设计变简单了,对材料重量的要求也就可以适当放松,这反过来是对弥补发动机推力不足有益的。虽说20多出来的这段机身本身也增重,但也不是先例,苏27的机身中段同样如此,20最终多出来的仅仅是左右两段加长的进气道“门”形结构段而已,机身最终的重量控制有可能达到F-22那样的水准,至少是相差不大,而机身内部功能性布局和潜力方面甚至可能优于F-22和F-35。F-22的机身“密度”并不小,若不是凭借全球顶尖的材料技术和较大的翼面积,飞行性能不会那么优异。
      所以,歼20的机身段很长,是由其综合设计思路决定的,为了远距耦合鸭翼布局,为了边条,机身只能做长些,我个人认为这个大机身设计多少有些迫不得已的意思,而不是为了重点考虑载弹重量和弹仓容积。从功能上来讲,我认为歼20属于多用途战斗机,承担的是重型远程隐身战斗机和截击机的任务为主,也能承担部分轰炸、反辐射甚至反舰任务,可以发挥踢门作用,毕竟现在各航空大国都不是傻子,只负责单一战斗机功能未免太不划算,而且是对4S资源的浪费。但是,想让歼20扮演主力战斗轰炸机和主力攻击机,也是不现实的,钱是大问题。

米格1.44的鸭翼与主翼之间几乎没有间隔,这一段机身很短

JAS39的布局与歼20其实颇有相似之处,但它的两翼平面布局与米格1.44一样,两者与20差别较大





      我其实不太懂高速航空知识和现代战斗机知识,只是懂点皮毛,看见最近有些关于歼20的功能定位的争论,所以我也进行了一些粗浅的分析,说出自己的看法。
      首先,20采用鸭式布局,理由是发动机技术欠佳,推力不足,这个我觉得是没必要再说个一二了,是讨论的前提。我的看法是为了弥补发动机水平不足,20身上还被迫采取了一些特别设计,作为针对性的改进。其中一方面就在于独特的鸭式布局加边条翼设计,以获得各个速度条件下所需的飞行和机动性能,但这个设计有个特点,因为20不像米格1.44和台风那样采用腹部进气方式,也不像阵风那样采用肋部进气,所以20的鸭翼不能像它们那样直接安装在机身两侧,而必须像JAS39那样安装在进气道旁边。由于边条翼所需长度的存在,20的进气道路径也跟着变长了,而且有可能是史上进气道最长的喷气式战斗机之一(另一个例子是米格25)。相比之下布局与20相近的JAS39,因为没有这边条设计,所以它的发动机进气道其实是中规中矩的,不长。
      正因为20的进气道路径长,从总压损失上来看并不是合理的设计,从隐身设计来讲着重的是利用弯度来屏蔽发动机叶片雷达信号,对进气道长度也没有额外要求,从结构上讲进气道属于机体结构部件,也是要增加重量的。所以,20的进气道长度并不合理,它带来的增重副作用甚至比可调超音速进气道部件还大,且对发动机推力有些影响,它还带来一定的飞行中表面摩擦阻力。
      但是,好处或许正好与坏处共存。边条所在的左右两段进气道其实与机身是连成一体的,相当于20的机身被迫为照顾翼面布局设计而加长了,这一段大概两三米长的机身,F-22,F-35和歼31都是没有的,其它鸭式战斗机也没有,其内部空间相当可观,足以容纳几吨燃油!如此大的空间为20的机内燃油设计很可能带来了福音,设计师设计时无需像F-22那样挖空心思在机身和翼面内寻找和设计储油空间,不需要设计这么多储油空间的话,各油箱结构件的复杂性、油箱内防护层、供油/输油机构、防爆燃设计以及油箱结构重量设计都将得到相当程度的简化,对减重颇有助益,甚至可以优化气动外型。减重设计变简单了,对材料重量的要求也就可以适当放松,这反过来是对弥补发动机推力不足有益的。虽说20多出来的这段机身本身也增重,但也不是先例,苏27的机身中段同样如此,20最终多出来的仅仅是左右两段加长的进气道“门”形结构段而已,机身最终的重量控制有可能达到F-22那样的水准,至少是相差不大,而机身内部功能性布局和潜力方面甚至可能优于F-22和F-35。F-22的机身“密度”并不小,若不是凭借全球顶尖的材料技术和较大的翼面积,飞行性能不会那么优异。
      所以,歼20的机身段很长,是由其综合设计思路决定的,为了远距耦合鸭翼布局,为了边条,机身只能做长些,我个人认为这个大机身设计多少有些迫不得已的意思,而不是为了重点考虑载弹重量和弹仓容积。从功能上来讲,我认为歼20属于多用途战斗机,承担的是重型远程隐身战斗机和截击机的任务为主,也能承担部分轰炸、反辐射甚至反舰任务,可以发挥踢门作用,毕竟现在各航空大国都不是傻子,只负责单一战斗机功能未免太不划算,而且是对4S资源的浪费。但是,想让歼20扮演主力战斗轰炸机和主力攻击机,也是不现实的,钱是大问题。

0SZV539-0.jpg (88.3 KB, 下载次数: 2)

下载附件 保存到相册

2014-2-15 22:26 上传


米格1.44的鸭翼与主翼之间几乎没有间隔,这一段机身很短

1.jpg (48.58 KB, 下载次数: 1)

下载附件 保存到相册

2014-2-15 22:29 上传


JAS39的布局与歼20其实颇有相似之处,但它的两翼平面布局与米格1.44一样,两者与20差别较大

20300001251700130682056147153.jpg (48.47 KB, 下载次数: 1)

下载附件 保存到相册

2014-2-15 22:30 上传




对地对海攻击的话。弹仓容量是问题,重心点导致不适合外挂。
jun1306 发表于 2014-2-15 22:52
对地对海攻击的话。弹仓容量是问题,重心点导致不适合外挂。
外挂是有些可疑之处,但还不至于不能挂。目前优先考虑舱内,因为隐身好,速度快,较近距离对舰突击还是有机会用中轻型反舰弹的。
比例不对的图给人以错误的印象。
可以去搜国外卫星拍照的阎良停机坪的图,J20的机长和翼展都比SU27小,而不是顶楼的那个比SU27还大的比较图。所以即便中间有边条多了一点机身长度,但总体体积还是没有想象那么大。目前一些说法是J20机长是20.3米,如果这个长度是真的,那么就比YF23的21米机长还短,比YF22也就长1米多点。
楼主起码找张比例正确的图先吧
呵呵,看惯了土鳖家的小家伙,一下子不适应了
而20的进气口前出几乎一个鸭翼的翼根弦长距离。
宋老的论文都没看过的就敢谈20气动布局。
其实F22仅仅759公里的作战半径就已经回答了关于黑丝尺寸的问题。
西门飘血 发表于 2014-2-15 23:21
宋老的论文都没看过的就敢谈20气动布局。
那么麻烦你先引用证明20的进气道不长,办得到不?我在此贴并没有重点谈气动布局,主要谈的是结构布局。


楼主立论的基础说反了吧?

不是为了照顾边条,机身做长了,进气道也太长了。
事实上是,是因为机身做得长了,才设计了边条来承接涡流。

楼主立论的基础说反了吧?

不是为了照顾边条,机身做长了,进气道也太长了。
事实上是,是因为机身做得长了,才设计了边条来承接涡流。
这么看起来,感觉F22也太小了点

一个伪军迷 发表于 2014-2-15 23:38
楼主立论的基础说反了吧?

不是为了照顾边条,机身做长了,进气道也太长了。


这个设计很复杂的。机身长很可能一是为了长细比,二是满足了布置边条的需要。总之我的意思是歼20机身是比较长,但也不过分(有苏27这样的长机身作为成功案例),进气道很长是突出特点。
一个伪军迷 发表于 2014-2-15 23:38
楼主立论的基础说反了吧?

不是为了照顾边条,机身做长了,进气道也太长了。


这个设计很复杂的。机身长很可能一是为了长细比,二是满足了布置边条的需要。总之我的意思是歼20机身是比较长,但也不过分(有苏27这样的长机身作为成功案例),进气道很长是突出特点。
只嫌进气道长,不嫌弹仓短。
用鸭翼是因为发动机不行,EJ200表示很不理解。
PRSOV 发表于 2014-2-15 23:20
图片比例不影响讨论,歼20的进气道长度很明显是较长的。很多拥有边条翼的战斗机,进气口都在边条翼前、后或 ...
我基本同意楼主说的J20进气道较长的说法。不过J20的进气道宽度较窄,也不算特别长,不要被那张错误比例的对比俯视图欺骗了。

事实上,三种重四各有一些“特别大”之处,比如F22特别大的机翼以及较宽的加莱特进气道,T50特别宽扁的大升力体机身和特别大的尾椎。J20的进气道相比这两个是最长的。可以说,这些特点都是适应各自性能需求和技术设计能力而产生的。另外,四代机由于要追求全内置弹仓和较多的内油以支持更大推力和耗油的发动机,机身容积本就比三代机大得多,机体更大是普遍现象。

楼主所说的J20内部容量较大我也是基本同意的。J20设计上显然吸取了美国两种四代机的经验教训,从而使得J20具备了比F22更深,较接近F35的弹仓,另外也配备了类似F35的航电,尤其是可以用于对地精确打击的EOTS,使得J20可能是一种可以同时对空中和地面的关键节点进行穿透打击的飞机。这可以充分利用重型机天生的体格优势,同时具备大航程和较大的对地攻击载荷,同时还有空优机的飞行性能。而如果要在中型机上做到远程对地大载荷,则必须放弃空优性能,如F35.

事实上,重型机天生都有一定的远程对地能力,比如苏27、F15C都具备至少两个1.5吨挂点。F22由于设计年代早,且当时美国空军机种丰富,就没有要求在内弹仓携带大型对地武器,只能内置两枚500kg武器,但其依然有4个2吨外挂点。J20可以说是注意到了这一点,内置弹仓也可以放较大武器,充分发挥重型机价值,物尽其用。
PRSOV 发表于 2014-2-15 23:20
图片比例不影响讨论,歼20的进气道长度很明显是较长的。很多拥有边条翼的战斗机,进气口都在边条翼前、后或 ...
我只听说过进气道短会让设计师头痛,进气道长应该是优势,怎么变劣势了?
楼主所言“正因为20的进气道路径长,从总压损失上来看并不是合理的设计”有没有什么根据啊?
潜伏ing 发表于 2014-2-16 00:01
只嫌进气道长,不嫌弹仓短。
用鸭翼是因为发动机不行,EJ200表示很不理解。
我并没有表示我不嫌20弹仓短。
拿EJ200说事儿没意思,EJ200配在台风上,台风的高速飞行能力超过F-22了么?
zuyan 发表于 2014-2-16 00:07
我只听说过进气道短会让设计师头痛,进气道长应该是优势,怎么变劣势了?
楼主所言“正因为20的进气道路 ...
气流在封闭管道中流动与管壁是有摩擦阻力的,即使是由超音速流动转变为亚音速气流,摩擦阻力永远存在。这个道理对喷口也是同样道理,如果不是因为战斗机发动机必须有加力燃烧段,那么缩短排气段长度,非加力状态下推力还高些,因为排气段长度小了,损失也会小些。
进气道长了,其实是增加了管道长度,管道长了岂不是要增加重量?
PRSOV 发表于 2014-2-16 00:21
气流在封闭管道中流动与管壁是有摩擦阻力的,即使是由超音速流动转变为亚音速气流,摩擦阻力永远存在。这 ...

可据我所知,S弯进气道特有的结构特点:气流从进气道进口流到发动机压气机进口需要经过两个拐弯,一般S弯进气道地总压损失和畸变都较大,对攻角和偏航角也比较敏感,尤其是在大攻角或偏航角是会有旋流产生。针对该问题,为减小进气道入口气流与发动机中心线不同轴造成的影响,减小总压畸变损失,一般采用S弯进气道,其总长度与进口偏距之比至少要大于5。
楼主说反了,几年前看专家说过,
长S形进气流较顺,有利总压恢系,但增大尺寸重量,短S进气损失较大,
最好是直通进气,但又不隐身
zuyan 发表于 2014-2-16 00:32
可据我所知,S弯进气道特有的结构特点:气流从进气道进口流到发动机压气机进口需要经过两个拐弯,一般S ...
你说的没错。问题在于揣测20进气道布局的话,20也少不了S弯,且S弯之后的进气道相当于被加长了。
超CD大 发表于 2014-2-16 00:42
楼主说反了,几年前看专家说过,
长S形进气流较顺,有利总压恢系,但增大尺寸重量,短S进气损失较大,
最 ...
揣测20的话它的进气道前段似乎属于短S形,且这个S后面的长度较大。
揣测20的话它的进气道前段似乎属于短S形,且这个S后面的长度较大。
这个恐怕不可能,因为进气道有这个长度,自然是为了避免短S气流激变,不会没事找事长进气搞短S。
专家好像还说短S处理不好会引起发动机喘振,就像16楼所说很头疼,唯恐避之不及
超CD大 发表于 2014-2-16 01:12
这个恐怕不可能,因为进气道有这个长度,自然是为了避免短S气流激变,不会没事找事长进气搞短S。
专家好 ...
很多时候单项设计都很难面面俱到,都是与其它设计互相妥协,牺牲一些,获得总体的上乘结果。目前看来20的进气口旁边紧挨着格斗导弹舱,下方又紧挨着主弹仓,不会比F-22好多少。
楼主说长进气道是被迫的,这应该是一种错误的认识,实际上鸭翼边条布局并不限定进气道一定要从鸭翼前开始,也可以在主翼下设计进气道啊,我认为进气道现在这样设计正是为了获取你和其他网友提到的那些好处。是有意而为之。当然机身是没法缩短的,但从来就不是机身长,进气道就一定长
机身最终的重量控制有可能达到F-22那样的水准
pppccc0 发表于 2014-2-16 02:37
楼主说长进气道是被迫的,这应该是一种错误的认识,实际上鸭翼边条布局并不限定进气道一定要从鸭翼前开始, ...
DSI进气道设置的到翼下?
等机机出来了在讨论吧,可能也许还会在改呢。
鸭翼和发动机没关系,南所认为鸭翼牛,从10号就开始了,鸭翼农了几十年,别的气动根本没积累,只能弄鸭四,北所发动机也不行怎么没弄鸭翼,俄罗斯发动机也不行,4代怎么也没弄鸭翼
J20设计思想粗糙,鸭翼和边条重复,而且一前一后拉长了机身
PRSOV 发表于 2014-2-16 00:59
揣测20的话它的进气道前段似乎属于短S形,且这个S后面的长度较大。
因为你的结论是不能变的,所以只有委屈黑丝变一下结构了
PRSOV 发表于 2014-2-15 23:00
外挂是有些可疑之处,但还不至于不能挂。目前优先考虑舱内,因为隐身好,速度快,较近距离对舰突击还是有 ...
对地还好办,毕竟陆上目标大多较小,除了个别坚固掩体和地下目标外,小直径精确制导武器足够用。
但是对舰就不同了,20弹仓在腹部,顾及到机身厚度,弹仓深度必然不会太大,长度据网友测绘也只有4.5米,美帝战舰大多是万吨以上大舰,没有足够的威力、航程,即便打上也难以重创敌舰,特别是防护优秀的航母,轻型反舰导弹就像挠痒痒一样。
西门飘血 发表于 2014-2-15 23:23
其实F22仅仅759公里的作战半径就已经回答了关于黑丝尺寸的问题。
嗯嗯,现在设计的战斗机没个1000公里的作战半径就不好意思出去混
其实F22仅仅759公里的作战半径就已经回答了关于黑丝尺寸的问题。
这么低的作战半径?759英里还差不多

PRSOV 发表于 2014-2-15 23:20
图片比例不影响讨论,歼20的进气道长度很明显是较长的。很多拥有边条翼的战斗机,进气口都在边条翼前、后或 ...


机头进气的J8和美国的F8之类的进气道也都不短,甚至比J20更长。另外还有前掠翼的SU47,其进气道目前看也不比J20短。
所以合不合理还是从总体去看。在设计中虽然进气道长了,但结构设计仍然可以优化,不会有太大的重量增加。
就是和F14相比,J20机身比F14长1米多点,但没有可调结构,其为进气所付出重量不会比F14更大。
PRSOV 发表于 2014-2-15 23:20
图片比例不影响讨论,歼20的进气道长度很明显是较长的。很多拥有边条翼的战斗机,进气口都在边条翼前、后或 ...


机头进气的J8和美国的F8之类的进气道也都不短,甚至比J20更长。另外还有前掠翼的SU47,其进气道目前看也不比J20短。
所以合不合理还是从总体去看。在设计中虽然进气道长了,但结构设计仍然可以优化,不会有太大的重量增加。
就是和F14相比,J20机身比F14长1米多点,但没有可调结构,其为进气所付出重量不会比F14更大。




092135wvm77b5lc1e2rmm8.jpg (26.92 KB, 下载次数: 3)

下载附件 保存到相册

2014-2-16 10:03 上传

dbkj1 发表于 2014-2-16 08:12
鸭翼和发动机没关系,南所认为鸭翼牛,从10号就开始了,鸭翼农了几十年,别的气动根本没积累,只能弄鸭四, ...
歼20的鸭翼,T50可动前缘,沈飞三翼面前翼,超音速配平都是产生升力,通过升阻比的作用降低发动机的负担
而且三者都是机体较长,内积不变的情况下拉长,能减少横截面,降低阻力。
dbkj1 发表于 2014-2-16 08:20
J20设计思想粗糙,鸭翼和边条重复,而且一前一后拉长了机身
飞机设计教授王正平说,常规布局的平尾与机翼近耦利超巡,鸭式布局的鸭翼放大与机翼拉开距离利超巡。
jun1306 发表于 2014-2-15 22:52
对地对海攻击的话。弹仓容量是问题,重心点导致不适合外挂。
主要还是发动机问题吧~没好发只好多带油~
48bit 发表于 2014-2-16 08:21
因为你的结论是不能变的,所以只有委屈黑丝变一下结构了
假如成飞真的在搞一款隐形单发版,这个图可能是比较接近的