当前在线人数12810
首页 - 博客首页 - 大刀王五 - 文章阅读 [博客首页] [首页]
J-20的致命问题
作者:PBSNPR
发表时间:2017-10-09
更新时间:2017-10-09
浏览:173次
评论:0篇
地址:204.
::: 栏目 :::

如果你觉得J20不那么好看或是不那么协调,这篇文章或许会比较适合你,它将就此抛砖引玉揭示一二。本人并非相关专业人士,所以说明将仅能从“逻辑层面”出发,因此所言自然不堪专业。

  J20最大的问题并不是饱受困扰的发动机,衣不是颇受争议的腹鳍、鸭翼,而是机身巨大,这才是问题的核心,其它一些列的问题或多或少都是由这个问题导致的。说到这里,可能立刻就会有人拍案而起“之所以设计成这样是为了多装油多装弹”云云。然而这样的说法显然站不住脚,因为在允许的条件下,所有的战机都会想要多装油多装弹,但与此同时总是要在“多装油多装弹”与“不要过大”之间取得平衡,尤其是对于空中优势战机更是如此,否则机动性必然受到影响。

  过大的机身直接导致J20不能装一副与其庞大的身躯匹配的主翼,这就是J20为什么相对于庞大的机身却有一对小翅膀的原因。虽然理论上总是可以扩大机翼到足够大的程度,但实际操作却不然。对此不妨选取一些参照物。“五代机”中最好的参照物无疑是F22,因为J20与F22的机身轮廓是非常相似的。如果参照F22的机翼与机身之间的比例,为J20换一副机翼,J20将变得“巨大无比”,几乎目视就可将其排除于“空优战机”的行列之外。对此会使用相关设计软件的人士不妨一试,看结果是否如此。对此可能会有人说,这个比较是不对的,J20与F22的布局不同,J20带有鸭翼。那么再看“欧洲双风”,无论是“阵风”,还是“台风”,参照二者机翼与机身的比例,如法炮制为J20换一副机翼,J20都会一样巨大(应该比参照F22更大)。换言之,J20的机翼太小了。

  J20的鸭翼有一个显而易见却被忽视的问题——太大。如果按照鸭翼与主翼之间的比例来看,J20的鸭翼显然太过巨大,在现役的鸭翼机中,这个比例几乎是最大的。结合“主翼相对机身太小”、“鸭翼太大”(此情况J20独有),大致可以得出这样的结论:J20那对巨大的鸭翼的最大作用是弥补升力不足。诚然飞机上任何一个水平翼面无论大小,都会起到提供升力的作用,但在其它部分提供的升力足够的情况下,还安装一副巨大的鸭翼,那显然是画蛇添足,即增大阻力又增加雷达反射,得不偿失。对于这一点,不妨试一试将J20的鸭翼P掉,看看届时J20看上去是否机身前段升力不足。

  在此情况下J20的鸭翼将会因为提供份额不小的升力而承担巨大的翼载,让这样一幅高翼载的鸭翼在高速飞行中灵活变向,承受高速气流的剧烈冲击,这对传动机构和鸭翼本身的强度都是巨大的考验。而就算这个问题得到解决,此前的问题也依然存在:J20的机身太大、机翼太小,即便鸭翼弥补了一部分升力的空缺,但相对于良好的机动性所需的升力来说,显然不足以凭借一对鸭翼就弥到“足够”的程度。

  “只要推力足,板砖也能飞上天”。如果飞机本身的各个翼面不能提供足够的升力,那么想要获得足够的升力,就要用动力去弥补,不断地“轰油门”,让气流在单位时间内以更高的速度、密度冲击飞机翼面以获得想要的升力。从这个角度来说,J20当前的设计不仅没有“弥补发动机的不足”,反倒是对发动机提出了更高的要求。升力不足,进行机动的时候就得“轰油门”,以此提高机动性。

  战机的机动性与升力息息相关,说J20“升力不足”,事实肯定要比任何人的说辞都更具说服力。事实就是J20至今并未展现过卓越的机动性。说到这里可能又会有人拍案而起,“之所以没有展现出卓越的机动性是因为眼下的发动机不行···”。然而J20眼下的发动机再不行,也是标准的“四代航发”,且再加上号称“五代机的气动”,其机动性至少也应该略胜典型“四代机”如苏27、F15等,但却不然。

  有鉴于苏35航展上那些绚丽的表演,有人关心J20是否能做,答案很可能是:否。对于亚音速的“超机动性”来说,飞机本身的升力特性是至关重要的,因为亚音速时没有超音速时的高速气流冲击提供巨大的升力,所以只有升力特性非常好的飞机才能在亚音速拥有卓越的机动性。换言之,一架飞机如果不能在亚音速下展现出卓越的机动性,那么足以说明它的升力特性“不是太好”。

  对此可能有些会嗤之以鼻说“五代机追求的是超音速机动,亚音速机动性不那么重要···”。对此首先要强调一点,“超音速机动性”不等于“超机动性”。由于惯性使然,在超音速情况下一个不大的机动动作也会有很大的G力,作出7—8G的高G动作,飞机的姿态都不会有剧烈改变,这决定了“超音速机动性”对飞机的气动外形没有太大依赖,而是主要依赖机体强度的提升。即使现有的“四代机”,只要机体强度足够,一样可以进行超音速机动,所以“超音速机动性”怎样牛,并不能说明飞机气动设计就怎样好,二者并不具有很大的关联性。

  反倒是亚音速机动性的好坏更能说明飞机本身的气动设计水平。F22作为“五代机”的标杆,其设计中所要求的4S其中之一便是“超机动性”,但却没有“超音速机动性”这一项,而在当前的技术水平条件下,“超机动性”指的就是亚音速状态下的机动性,即类似于苏35所呈现的那些;所以我们会看到,F22一样有着卓越的亚音速机动性。而“超音速机动性”对“五代机”来说与其说是设计之初的要求,倒不如说是一种“副产品”更合适,它是机身材料、航发进步的产物。就算现在的技术条件能够实现“超音速下的超机动性”,其产生的G力,也必然要超过人体的承受能力,对于有人驾驶飞机而言这没有意义。

  还有人说“五代机作为隐身战机,不追求近距离格斗,而是在远距离悄无声息的干掉对手,不需要近距离格斗了,所以机动性不那么重要···”。如果事情这么简单的话,那么F22这样的五代机几乎就没有诞生的必要;反正也不需要近距离格斗,把B2那样的隐身轰炸机改装一下,携带上大量的中远距离空空导弹,岂不是更好的选择?。但事实上空战中远距离解决问题的情况很少,击落一架视距外的敌机并不容易,近距离格斗仍然是大概率会发生的事情。尤其是双方都是隐身战机的情况下,近距离格斗发生的概率会更高。

  亦有人说“现在的近距离空空导弹都具有大离轴发射能力,所以机动性不那么重要···”。除非对手的空空导弹性能逊色很多,这样的观点才可能成立,否则如果对手的空空导弹性能相当,那么机头指向能力更强(即机动性更强)的一方,无疑在近距离格斗当中占据优势,正所谓“技多不压身”。

  展弦比太小的飞机,就难有卓越的机动性,这是其此类气动布局的固有特点决定的,不是用某些措施就能够完全弥补的。一些小展弦比的轻型飞机尚可凭借自身娇小的身躯来弥补一下机动性的不足,而这对于重型双发战斗机来说则根本不可能,航空史尚无此类先例。对此可能有人又会说“采用小展弦比是为了提高超音速巡航能力···”。小展弦比的确有着更好的超音速性能,然而F22已经达到了1.7M以上的巡航速度,J20又想达到多少呢?。为了某一项性能的些许提升而确定整体设计,这样的做法显然说不通。

  在工业品方面,“设计”通常要向“制造”妥协,所以“制造”的问题往往大于“设计”;J20过大的原因很可能是对于当下中国的航空制造水平而言,做出一款弹仓内置、外形隐身,又紧凑干练的飞机是一项“不可能完成的任务”,所以只能进行一定程度的妥协。

  另外“五代机”还有一些一眼看不到的玄机,决定了“五代机”并不是修个外形,把机身抹平就可以那么简单。如F22使用的F119,相比F15使用的F100系列,零部件数量减少了40%左右,以此来提升可维护性,降低重量提升推重比。“五代机”的机身制造与之类似,大幅减少了零件数量(例如将二的两个零件合二为一、一体成型,重量因而减轻、强度提高),以此提高可维护性和机身强度;如T50的资料提到相比苏27系列,T50机身零件数量减少25%以上。这些工作显然是“熟能生巧”的结果,后进的新手很难做到。

  有人说F22是多年前的产物,所以J20有后发优势。然而“后发优势”的前提是,双方本就具有旗鼓相当的水平,后动手的一方可以顺势而为后发制人。例如当年的美苏两强,谁稍后研发,谁就会有一定的优势。但若本就差距很大,当然就没有“后发优势”一说。B2轰炸机、海狼级潜艇、尼米兹航母等,都是几十年前的产物,但并未见有人凭借“后发优势”超越,F22与之相比只是个头小了些而已,尖端程度可丝毫不差。

  提到J20,大家总是为发动机痛心疾首,但我个人向来认为,怕是不止,如果目前中国的尖端战机只差发动机,那已经是一个相当乐观的局面了。毫无疑问,J20的诞生对我们自身来说绝对是巨大的进步,它至少是一种有益的探索,但若将其视作“其它五代机强大而完美的对手”,可能就不免有些言过其实。我们,依然在路上。

提示: 本博文来自于 Military2 版

[上一篇] [下一篇] [发表评论] [写信问候] [收藏] [举报] 
 
暂无评论
 
用户名: 密码:
发表评论
评论:
[返回顶部] [刷新]  [给PBSNPR写信]  [大刀王五首页] [博客首页] [BBS 未名空间站]
 
Site Map - Contact Us - Terms and Conditions - Privacy Policy

版权所有BBS 未名空间站(mitbbs.com) since 1996