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刀口:有理有据,说说某国产发动机为什么不能让歼-20超巡|2020-4-9

歼-20能不能超巡,是一般军事爱好者不太关心的,主要是不清楚超巡对于四代机神圣不可缺的地位对歼-20的重要性。

好看,模样好,是中国大多数老百姓对歼-20的评价,一看就知道歼-20飞的很快,至于“超巡”都是一知半解。
其实,超巡和超音速机动是歼-20的“命根子”,没有这两项技能,歼-20根本算不上是四代机。
这就说到关键所在了,歼-20到底能不能超巡(当然也包括超音速机动)。
歼-20飞行员张昊说过:一进入超音速就是我们的天下了!这句话其实有三个意思,一是说歼-20已经具备了在超音速条件下完胜对手的能力。二是暗示在亚音速条件下,歼-20的优势并没有超音速条件下那么明显。三是说,歼-20就是一架适应超音速作战的飞机,而世界上现有的战斗机除了已有的四代机,都不适应超音速作战。
而超音速作战,最大的特征就是超音速巡航和超音速机动。
 
说到超巡,决定作用的因素无非就是两个,推力和阻力。
先说推力,由于没有相关发动机的军推安装推力曲线,无法确认超巡的高度速度时的推力大小,只能假设此时推力与台架推力比例一致或者差别不大。
苏-57的发动机按目前使用的117发动机为9.5吨,YF-22和YF-23使用的发动机为YF-119最大军推为9.8吨,歼-20假设使用WS-10C(涡扇-10C)军推为8.5吨。这样看歼-20的发动机军推最小,主要是太行的涵道比较大所致,所以虽然加力推力在上述3种发动机中并不算小,(有说可达14.5吨)但是军推却明显偏小。
歼-20用涡扇-10发动机超巡无望
已知苏-57宣称可以1.3马赫速度超巡,YF-22和YF-23在试飞中均达到1.43马赫的超巡速度。如果不考虑阻力因素,单凭歼-20现阶段发动机的只有8.5吨左右的军用推力,可以说超巡基本无望。
先比较下YF-22和YF-23这两款使用了相同发动机的机型,从两者气动布局来讲,超巡方面其实各有优劣,所以两者在试飞中所达到的超巡速度几乎相同,使用YF-119时最大超巡速度都是1.43马赫,使用YF-120时最大超巡速度分别为1.58马赫和1.60马赫。
YF-23其实并没有传说中的那般超巡能力更强。虽然YF-23机体较长,长细比相对更大,对较低波阻更为有利,然而它的主翼后掠角却只有40度,而YF-22后掠角却有48度,同时YF-23的宽间距发动机布置也是一个明显不利于超巡的因素,因此实际上两者超巡能力基本一样,其实没什么区别(YF-23机体更重应该也是一个不利因素)。
 
再来看苏-57与歼-20的比较,就推力来讲苏-57发动机推力明显占有优势。但是由于苏-57使用了矢量喷口,会有一定的推力损失,加上发动机呈外八字带夹角安装,又会有一定的推力损失,所以实际推力优势并没直接数字看起来那么大,而且苏-57进气道有安装雷达屏障,对进气道流场来说也是不利的,有可能进一步损失部分推力。以上几方面影响使得苏-57所用117发动机军推相对于歼-20所用的WS-10C来说优势有所减小。可能由原来的9.5:8.5降为9.0:8.5。
 
然后再进行二者气动布局上的对比,气动上来说歼-20相对苏-57超巡有三大优势:
1、长细比更大,苏-57机身长度比歼二十短约1米,而且最大横截面积明显更大,所以歼-20长细比优势明显,波阻更小。
2、歼-20的短间距发动机布置比苏-57宽间距发动机处置更有利于超巡,浸润面积更小,摩擦阻力更小。
 
3、歼-20使用了较大面积和较长力臂的鸭翼,相对于苏-57的常规布局配平阻力更小。鸭翼正升力配平可以使整机的气动焦点前移,从而降低机翼载荷,减小了配平阻力,而苏-57的常规布局没有这一优势。至于可动边条是否可用于配平,可能性不大,因为可动边条上升虽然会增加抬头力矩,但是会影响进气道进气,并且阻力会明显增大(虽然有一定升力,但有可能破坏机身背部流场,反而降低升阻比)。
综上三点气动优势,歼-20将原来8.5:9.0的推力劣势弥补过来应该是绰绰有余了。如果发动机高空推力没有太大偏差的话,歼-20使用WS-10C至少应具备苏-57目前同样的1.3马赫超巡能力。
 
但是,苏-57的数据应该是有很大水分的,苏-57在设计之初考虑到可能发动机会拖后腿,所以连进气道S型都不敢用,基本是直通,严重拖累了隐身性能,当然除了进气道,其他地方隐身也没有精雕细琢。
 
另外,苏-57为了升力体布局,发动机必须宽间距安装,这样一台发动机故障的话,单发基本无法控制飞机,所以发动机要外八字布置,损失推力8~10%左右,并且俄罗斯发动机的推比都是俄标,实际根本没那么高,寿命也不长。
前不久首架量产机在试飞的时候坠毁,据传是飞控问题。综上,苏-57设计先天不足,飞控配套不完善,发动机性能注水,十年之内应该是没有超巡的可能性的,如果苏-57真能超巡,以俄媒的急功近利,报道个几百遍也不嫌多,所以一直在超巡上沉默恐怕也有苦衷。
超巡1.3马赫不是歼-20的追求
所谓超巡,1.3马赫绝对是不够的。超音速阻力最大的阶段就在1到1.3马赫之间,这个阶段叫跨音速障碍。这就像我们推一扇巨大的门,如果战斗机一直在推这扇巨大的门,发动机的承载能力就要始终保持在峰值阶段。不但需要打加力,发动机的涡轮前温度也是最高的,也就是说要始终保持“中间推力”最高的推力,推力稍微不足就会再次进入跨\超这扇门上,任何一个四代机的设计者也不会允许这样的“超巡”出现,这是肯定的。
换句话说,假设歼-20使用WS-10C使出吃奶的力气只能达到1.3马赫超巡,还不如不超。
这个时候我们再来看美国的YF-22验证机使用YF-119发动机时最大超巡速度都是1.43马赫,和使用YF-120发动机时最大超巡速度分别为1.58马赫和1.60马赫的合理性,就知道歼-20的发动机真正实现超巡,必须也要保持在1.5马赫和1.8马赫之间的合理性。
再换句话说,歼-20使用WS-10C根本达不到这个水平。
 
有外媒分析,歼-20在1.5马赫、11KM高度时巡航升阻比在5~6之间。根据飞机设计手册中对三代机超音速升阻比要求在3-4之间,对四代机要求在5-6之间,如果歼-20升阻比到6.3,已经算超过同代机水平了。
综上所述,歼-20的量产型不可能使用的是WS-10C太行发动机,只能使用WS-15四代发动机,这是毋庸置疑和毫无疑问的。
四代战斗机最显著的特征就是要具备4S性能和能力,歼-20如果缺少超音速巡航和超音速机动这2个S,就不能成为四代机(美俄称五代机)。中国空军没有理由让一架不达标的歼-20服役,国防部发言人也不可能信誓旦旦的说歼-20就是四代机。
至于WS-15本身的性能不是本文介绍的重点,涡扇-15的加力推力可达17-18吨,最大军用推力(中间推力)可达11吨左右,完全可以胜任超音速巡航和超音速机动的作战要求。
 
最后要说的是,目前全球疫情愈演愈烈,有的国家于自己国家人民的安危于不顾,急于甩锅中国,就连猫三狗四的国家动不动就要中国赔偿几万亿几十万亿,呸!
 
中国还是晚清的中国吗?中国还是100多年前那个积贫积弱的中国吗?中国还是那个八国联军一打就溃散的中国吗?
 
有种你就来,就是八十国联军一起来,我定教你有来无回,灰飞烟灭!
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