虽然愿望良好，但J-20的确没有必要飞到2.5马赫：代价不 ...

这些天来对于J-20能否飞到2.5马赫争论不休，甚至看到风洞试验报道为3马赫来猜测飞行速度能够达到3马赫。在这点上，虽然愿望良好，但许多人并不清楚为此付出的代价，只是从希望中国有更强更好的飞机角度出发才设想有如此的性能指标。

一、超过2.5马赫的飞机为了达到高速付出的代价：更重、机动性差。

很明显，热障不是那么好突破的，超过2.5马赫的气动加热使得铝合金无法满足气动加热的要求，而采用钛合金和钢则大大增加了机体重量，另外发动机的工作状况也不好，甚至极速运转后发动机报废。难道各位想J-20为了达到2.5马赫付出如此巨大的代价吗？成为新一代的高空高速掠袭飞机，而不是一架空优战斗机。

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SR-71：

SR-71是第一种成功突破“热障”的实用型喷气式飞机。“热障” 是指飞机速度快到一定程度时，与空气摩擦产生大量热量，从而威胁到飞机结构安全的问题。为此机身采用低重量、高强度的钛合金作为结构材料；机翼等重要部位采用了能适应受热膨胀的设计，因为SR-71在高速飞行时，机体长度会因为热胀伸长30多厘米；油箱管道设计巧妙，采用了弹性的箱体，并利用油料的流动来带走高温部位的热量。尽管采用了很多措施，但SR-71在降落地面后，油箱还是会因为机体热胀冷缩而发生一定程度的泄漏。实际上，SR-71起飞时通常只带少量油料，在爬高到巡航高度后再进行空中加油。

XB-70 ：
结构特点

　　机体结构重 68 吨，为总重的 28%。主要结构材料是沉淀硬化不锈钢 PH-15-7Mo，占 69%，钛合金占 9%，还采用了少量镍钴合金 Rene-41 和高强度钢 H-11，铝合金仅占 1%，大量采用了 PH-15-7Mo 钎焊蜂窝壁板作为机身中、后段、机翼整体油箱部分和垂尾的蒙皮。最大壁板面积达 3.05 米×4.56 米。这种结构是用黄铜将薄钢皮焊接在六角形蜂巢式钢结构物上制成的，需要在超净环境中生产，其强度与实心的钢差不多，同时也是良好的热绝缘体，能将高温限制在表面而不致于损伤内部。此外，还采用一些 PH-15-7Mo 的挤压件。XB-70A 的非油箱结构部分，大量采用了钛合金。机身前段全部是用钛合金制造的普通蒙皮长桁结构。鸭式前翼、垂尾和升降副翼也都采用了钛合金结构。发动机舱采用了 Rene-41 镍钴合金。

米格-25：
高温措施
　　高温是米格-25 研制中面临的另一挑战。最大速度下机体表面驻点温度高达 300℃以上，铝合金只能零受 140℃，必须选用新材料和新工艺。当时钛合金的开发和应用尚处初期。而且苏联在这方面还落后于美国。米高扬设计局选用了不锈钢和焊接工艺来制造机体的主要结构，与美国的F-108和 B-70选择同样的技术途径。选用的是塑性好、不易开裂和便于补焊的不锈钢 VNS-2、-4、-5，占机体结构重量的  米格-25战斗机
80%，其余 11%为高温铝合金 D-19 和 8%的钛合金。除机翼采用焊接的整体油箱外，机身的焊接整体油箱结构占其容积的 70%，机体上的焊缝长达 4,000 米，焊点多达 140 万个。整体油箱结构使飞机的总贮油量高达 14.5 吨。侦察型还采用垂尾油箱，使油量增加 574 千克。 　　发动机在某些工作状态下，个别部件的温度超过 1,000℃，为防止热传入机体，发动机舱用镀银的防热隔板包住。镀层厚 30 微米，镀层吸热系数为 0.03~0.05，每架飞机耗银 5 千克。所吸的 5%的热量又借助于玻璃纤维隔热毯防止传给机身油箱。 　　驾驶舱和设备舱采用通风冷却。飞行员借专用的空气喷头提供的冷却空气降温，风挡由导流环喷出的空气冷却。虽然舱内温度仍较高，但飞行员认为可以接受，只是必须带手套才能工作。 　　冷却系统的设计功率为 18~24 千瓦。从发动机压气机引出的 700℃的空气，通过进气道内的空气-空气热交换器、燃油系统的热交换器（用耐高温燃油 T-6 作热沉）和空气-蒸气热交换器（蒸发水-甲醇混合液）后，至设备舱入口处时温度已降为 -20℃，从而使舱内工作温度保持在 50~70℃。

米格-31

米格-31是在米格-25基础上改进而成的新一代截击战斗机。于1975年9月16日首飞，1979年开始小批量生产，1980年开始交付部队试用，1981年正式交付部队，主要改进型包括米格-31B、米格-31BM、米格-31M等，至今仍是俄罗斯空军主力战机之一。米格-31战斗机采用二元进气道两侧进气、悬臂式后掠上单翼、双垂尾正常式布局，全金属机身，整机的50%采用合金钢，16%是钛合金，33%的轻质合金，其余为复合材料。
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二、达到2.5马赫现实意义不大
   也有人提出，前面提到的是超过2.5马赫付出的代价，F-15C能够达到2.5马赫但付出代价并不大，J-20达到2.5马赫也是可以的。对于这个想法，我们也可以看看到底达到2.5马赫到底有多大意义：
   当前并不清楚F-22的最大速度是多少，但SU-27的2.35马赫数据是公开的，那么，看看2.5马赫相对2.35马赫之间仅有的0.15马赫到底能够有多大的优势。通常飞机一最大速度飞行都不超过10分钟左右，那么这个10分钟0.15马赫速度差距最终的差距也就是27公里，这当然对逃跑有一定好处，但仍然达不到质的方面的提高。因为现在的空空达到飞行速度能达到4马赫，0.15马赫的差距带来的实际意义并不是很大。而许多人津津乐道的米格-25加速甩开F-4和F-15导弹攻击的事情，这是因为米格-25的速度已经达到了3马赫，与F-4和F-15发射导弹时在2马赫左右速度已经有了1马赫的差距。当然也各位也可以说SU-27带导弹难以飞到2.35马赫，那么F-22也是隐形战机，最大速度也不会小多少，J-20达到2.5马赫的速度现实意义也不是很大。


三、J-20要达到2.5马赫也有许多困难要克服
   还是热障问题，热障加热对机头、机翼前缘、座舱盖、座舱内温度、隐形涂层、发动机性能都提出了较高的要求，这些问题综合解决并不容易。只要有一项达不到，达到2.5马赫就由很大问题。
   其次，在气动设计上，虽然J-20总体外形有利于超音速，但相对固定的进气道对各种速度的适应能力也是个问题，所以并不见得就能够达到。另外，即便能够达到，如果加速时间太长，意义也不大。

四、J-20应该提高的是超音速巡航性能，这个才是有真正实际意义的东西
   通常极速是飞到飞机的极限，所谓极限的东西当然对飞机自身没有多少好处，飞上几次对飞机的寿命和各种影响都很不利。
   相对而言，超音速巡航性能的提高是实打实的更为有利的东西，因为在能够保证隐形情况下高速接近敌人然后进行攻击，攻击后又能高速脱离，这对实战意义更大。相反飞到2.5马赫虽然也能以更高速度接近敌人，更高速度脱离，但也这么高的气动加热带来的更容易被探测和对隐形的破坏，使得这种方式反而成为不可选择的方式。

五、所谓T-50达到2.5马赫没有压力，个人认为也没有多大理论依据。
   由于F-22并没有说能够达到2.5马赫，所以这些天的许多是关于J-20和T-50谁速度更高，谁更有可能达到2.5马赫上。个人认为，J-20达到2.5马赫有困难，同样T-50也有困难，除非T-50不惜付出结构重量、机动性能降低、气动加热对隐形不利的代价来追求这个数据，否则作为理性的设计公司一定会选择最合适的东西。加上当前苏霍伊并没有透露2.45或者2.5马赫的最大飞行速度，所以这方面的争执真的可以歇歇了。

六、个人对T-50和J-20的速度性能的看法
   毫无疑问两者都能实现超巡，但两者之间的设计思想差距还是比较大的，J-20明显是为了超巡做了优化，具体气动设计方面考虑的最大依据就是宋老的《小展弦比气动布局》论文，另外选择DSI和平坦的腹部对隐形都有好处。俄罗斯气动设计方面比较中庸，但也做了细致考虑，包括薄机翼和较大的后掠角、较小的全动垂尾等，另外还有可调进气道的设计。两者相比而言，个人认为J-20强调了针对超音速巡航和机动性方面的优化，那么相对付出的代价是亚音速和超过2马赫时付出了一定的代价。T-50显然更兼顾高低速性能，但其基本布局则对超音速巡航方面不像J-20那样采取了更激进的手段，所以在超巡速度附近的性能可能比不上J-20，但在亚音速和2马赫以上可能有一定优势，因为其更大的机翼面积和更薄的升力体布局有利于亚音速性能，而达到高超音速时其可调进气道在阻力和发动机推力方面有好处。当然如此兼顾也付出了代价，不少人持T-50隐形特征不是很好的看法，个人也是如此认为，虽然当前并没有太多理论或者现实的东西来佐证，不过就是这种感觉。

   总之，J-20设计有取舍，T-50设计业有取舍，各自都有各自的优化和考虑，也各有长短，不存在一定谁比谁就全面超越的事情。

瞎写一气，各位不喜欢俄罗斯和对国内现状不满意而带着情绪看J-20的，期望理性讨论，谈出道理来，而不是那技术以外的事情说话和佐证。

这些天来对于J-20能否飞到2.5马赫争论不休，甚至看到风洞试验报道为3马赫来猜测飞行速度能够达到3马赫。在这点上，虽然愿望良好，但许多人并不清楚为此付出的代价，只是从希望中国有更强更好的飞机角度出发才设想有如此的性能指标。

一、超过2.5马赫的飞机为了达到高速付出的代价：更重、机动性差。

很明显，热障不是那么好突破的，超过2.5马赫的气动加热使得铝合金无法满足气动加热的要求，而采用钛合金和钢则大大增加了机体重量，另外发动机的工作状况也不好，甚至极速运转后发动机报废。难道各位想J-20为了达到2.5马赫付出如此巨大的代价吗？成为新一代的高空高速掠袭飞机，而不是一架空优战斗机。

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SR-71：

SR-71是第一种成功突破“热障”的实用型喷气式飞机。“热障” 是指飞机速度快到一定程度时，与空气摩擦产生大量热量，从而威胁到飞机结构安全的问题。为此机身采用低重量、高强度的钛合金作为结构材料；机翼等重要部位采用了能适应受热膨胀的设计，因为SR-71在高速飞行时，机体长度会因为热胀伸长30多厘米；油箱管道设计巧妙，采用了弹性的箱体，并利用油料的流动来带走高温部位的热量。尽管采用了很多措施，但SR-71在降落地面后，油箱还是会因为机体热胀冷缩而发生一定程度的泄漏。实际上，SR-71起飞时通常只带少量油料，在爬高到巡航高度后再进行空中加油。

XB-70 ：
结构特点

　　机体结构重 68 吨，为总重的 28%。主要结构材料是沉淀硬化不锈钢 PH-15-7Mo，占 69%，钛合金占 9%，还采用了少量镍钴合金 Rene-41 和高强度钢 H-11，铝合金仅占 1%，大量采用了 PH-15-7Mo 钎焊蜂窝壁板作为机身中、后段、机翼整体油箱部分和垂尾的蒙皮。最大壁板面积达 3.05 米×4.56 米。这种结构是用黄铜将薄钢皮焊接在六角形蜂巢式钢结构物上制成的，需要在超净环境中生产，其强度与实心的钢差不多，同时也是良好的热绝缘体，能将高温限制在表面而不致于损伤内部。此外，还采用一些 PH-15-7Mo 的挤压件。XB-70A 的非油箱结构部分，大量采用了钛合金。机身前段全部是用钛合金制造的普通蒙皮长桁结构。鸭式前翼、垂尾和升降副翼也都采用了钛合金结构。发动机舱采用了 Rene-41 镍钴合金。

米格-25：
高温措施
　　高温是米格-25 研制中面临的另一挑战。最大速度下机体表面驻点温度高达 300℃以上，铝合金只能零受 140℃，必须选用新材料和新工艺。当时钛合金的开发和应用尚处初期。而且苏联在这方面还落后于美国。米高扬设计局选用了不锈钢和焊接工艺来制造机体的主要结构，与美国的F-108和 B-70选择同样的技术途径。选用的是塑性好、不易开裂和便于补焊的不锈钢 VNS-2、-4、-5，占机体结构重量的  米格-25战斗机
80%，其余 11%为高温铝合金 D-19 和 8%的钛合金。除机翼采用焊接的整体油箱外，机身的焊接整体油箱结构占其容积的 70%，机体上的焊缝长达 4,000 米，焊点多达 140 万个。整体油箱结构使飞机的总贮油量高达 14.5 吨。侦察型还采用垂尾油箱，使油量增加 574 千克。 　　发动机在某些工作状态下，个别部件的温度超过 1,000℃，为防止热传入机体，发动机舱用镀银的防热隔板包住。镀层厚 30 微米，镀层吸热系数为 0.03~0.05，每架飞机耗银 5 千克。所吸的 5%的热量又借助于玻璃纤维隔热毯防止传给机身油箱。 　　驾驶舱和设备舱采用通风冷却。飞行员借专用的空气喷头提供的冷却空气降温，风挡由导流环喷出的空气冷却。虽然舱内温度仍较高，但飞行员认为可以接受，只是必须带手套才能工作。 　　冷却系统的设计功率为 18~24 千瓦。从发动机压气机引出的 700℃的空气，通过进气道内的空气-空气热交换器、燃油系统的热交换器（用耐高温燃油 T-6 作热沉）和空气-蒸气热交换器（蒸发水-甲醇混合液）后，至设备舱入口处时温度已降为 -20℃，从而使舱内工作温度保持在 50~70℃。

米格-31

米格-31是在米格-25基础上改进而成的新一代截击战斗机。于1975年9月16日首飞，1979年开始小批量生产，1980年开始交付部队试用，1981年正式交付部队，主要改进型包括米格-31B、米格-31BM、米格-31M等，至今仍是俄罗斯空军主力战机之一。米格-31战斗机采用二元进气道两侧进气、悬臂式后掠上单翼、双垂尾正常式布局，全金属机身，整机的50%采用合金钢，16%是钛合金，33%的轻质合金，其余为复合材料。
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二、达到2.5马赫现实意义不大
   也有人提出，前面提到的是超过2.5马赫付出的代价，F-15C能够达到2.5马赫但付出代价并不大，J-20达到2.5马赫也是可以的。对于这个想法，我们也可以看看到底达到2.5马赫到底有多大意义：
   当前并不清楚F-22的最大速度是多少，但SU-27的2.35马赫数据是公开的，那么，看看2.5马赫相对2.35马赫之间仅有的0.15马赫到底能够有多大的优势。通常飞机一最大速度飞行都不超过10分钟左右，那么这个10分钟0.15马赫速度差距最终的差距也就是27公里，这当然对逃跑有一定好处，但仍然达不到质的方面的提高。因为现在的空空达到飞行速度能达到4马赫，0.15马赫的差距带来的实际意义并不是很大。而许多人津津乐道的米格-25加速甩开F-4和F-15导弹攻击的事情，这是因为米格-25的速度已经达到了3马赫，与F-4和F-15发射导弹时在2马赫左右速度已经有了1马赫的差距。当然也各位也可以说SU-27带导弹难以飞到2.35马赫，那么F-22也是隐形战机，最大速度也不会小多少，J-20达到2.5马赫的速度现实意义也不是很大。


三、J-20要达到2.5马赫也有许多困难要克服
   还是热障问题，热障加热对机头、机翼前缘、座舱盖、座舱内温度、隐形涂层、发动机性能都提出了较高的要求，这些问题综合解决并不容易。只要有一项达不到，达到2.5马赫就由很大问题。
   其次，在气动设计上，虽然J-20总体外形有利于超音速，但相对固定的进气道对各种速度的适应能力也是个问题，所以并不见得就能够达到。另外，即便能够达到，如果加速时间太长，意义也不大。

四、J-20应该提高的是超音速巡航性能，这个才是有真正实际意义的东西
   通常极速是飞到飞机的极限，所谓极限的东西当然对飞机自身没有多少好处，飞上几次对飞机的寿命和各种影响都很不利。
   相对而言，超音速巡航性能的提高是实打实的更为有利的东西，因为在能够保证隐形情况下高速接近敌人然后进行攻击，攻击后又能高速脱离，这对实战意义更大。相反飞到2.5马赫虽然也能以更高速度接近敌人，更高速度脱离，但也这么高的气动加热带来的更容易被探测和对隐形的破坏，使得这种方式反而成为不可选择的方式。

五、所谓T-50达到2.5马赫没有压力，个人认为也没有多大理论依据。
   由于F-22并没有说能够达到2.5马赫，所以这些天的许多是关于J-20和T-50谁速度更高，谁更有可能达到2.5马赫上。个人认为，J-20达到2.5马赫有困难，同样T-50也有困难，除非T-50不惜付出结构重量、机动性能降低、气动加热对隐形不利的代价来追求这个数据，否则作为理性的设计公司一定会选择最合适的东西。加上当前苏霍伊并没有透露2.45或者2.5马赫的最大飞行速度，所以这方面的争执真的可以歇歇了。

六、个人对T-50和J-20的速度性能的看法
   毫无疑问两者都能实现超巡，但两者之间的设计思想差距还是比较大的，J-20明显是为了超巡做了优化，具体气动设计方面考虑的最大依据就是宋老的《小展弦比气动布局》论文，另外选择DSI和平坦的腹部对隐形都有好处。俄罗斯气动设计方面比较中庸，但也做了细致考虑，包括薄机翼和较大的后掠角、较小的全动垂尾等，另外还有可调进气道的设计。两者相比而言，个人认为J-20强调了针对超音速巡航和机动性方面的优化，那么相对付出的代价是亚音速和超过2马赫时付出了一定的代价。T-50显然更兼顾高低速性能，但其基本布局则对超音速巡航方面不像J-20那样采取了更激进的手段，所以在超巡速度附近的性能可能比不上J-20，但在亚音速和2马赫以上可能有一定优势，因为其更大的机翼面积和更薄的升力体布局有利于亚音速性能，而达到高超音速时其可调进气道在阻力和发动机推力方面有好处。当然如此兼顾也付出了代价，不少人持T-50隐形特征不是很好的看法，个人也是如此认为，虽然当前并没有太多理论或者现实的东西来佐证，不过就是这种感觉。

   总之，J-20设计有取舍，T-50设计业有取舍，各自都有各自的优化和考虑，也各有长短，不存在一定谁比谁就全面超越的事情。

瞎写一气，各位不喜欢俄罗斯和对国内现状不满意而带着情绪看J-20的，期望理性讨论，谈出道理来，而不是那技术以外的事情说话和佐证。