当前中美俄已经总共研发了5款五代机(已公开),分别是美国的F-22和F-35,中国的歼-20和歼-35,以及俄罗斯的苏-57战机。
不过,仔细剖析一下,就不难发现中国的两款五代机,在发展思路上明显和同阶段的美俄隐身战机都不一样。辛苦各位点个赞加个关注,马上为您解析……
鸭翼设计中国在研发歼-20的时候,最大的特点就是它采用了鸭翼。
事实上一直到现在,歼-20战机都是全球唯一拥有鸭翼的五代战机。
歼-20战机
说到隐身战机身上的鸭翼,不少人认为鸭翼会破坏战机的隐身能力。
这一情况是存在的,但通过对机体前部一些细节的设计,鸭翼对战机隐身能力的破坏能压到忽略不计。
所以鸭翼对歼-20战机的隐身性其实影响很小,歼-20在隐身能力上其实和F-22战机属于同一级别。
并且很少有人知道的是,美国当年在研发F-35战机的时候,也考虑过带鸭翼的版本。
当年洛马公司在进行F-35战机的技术论证的时候,搞过常规布局、无尾布局、鸭翼布局在内的三种方案。
F-35的三个设计方案
其中鸭翼布局还是当时最被看好的方案,因为鸭翼可以让战机在起飞时获得更大的升力,能满足F-35战机的短距离起飞需求。
但是美国在造了实验机体并经过一系列技术论证后,美国最终还是放弃了鸭翼版本。
因为带鸭翼的机体在降落的时候速度太快了,这又不满足作为舰载机的起降需求。
也就是说,带鸭翼版本的F-35战机,对空军和海军陆战队使用F-35A和F-35B很友好,但海军用F-35C用起来压力就比较大。
带鸭翼的F-35原型机
对美国来说海军的重要性远大于空军,之后美国放弃鸭翼版本的F-35战机也就不足为奇了。
其实就算后续美国真决定搞带鸭翼的F-35战机,美国也不一定能像歼-20这么成功。
鸭翼设计有优势也有劣势。优势是能给战机带来更大的升力,让战机获得更强的机动性。
劣势是使得机体表面的气流更加复杂,需要战机有一套更先进的飞控系统。
但美国在战机气动布局设计上是有问题的,美国在上世纪80年代基本停止风洞的发展了,搞飞行器的气动布局设计全靠超算。
风洞测试
中国这边则是风洞、超算“两开花”,所以有较强的飞行器气动外形设计能力。
甚至于现在中国的游泳运动员在训练的时候,都能用风洞吹一吹,以寻找最科学的游泳动作。
美国方面因为缺风洞,现在设计不出高超音速导弹就是恶果之一。
美国要设计带鸭翼的F-35战机,在技术论证阶段显然也要用风洞进行大量的测试。而美国的风洞发展,则很难支撑美国进行这类技术研究。
后续美国要是强行搞鸭翼版F-35战机,大概率会导致F-35的坠机率大幅度提升。
F-35坠机
歼-35的机腹平坦中国歼-35战机在设计的时候,最大的特点就是机体腹部比较平。
在当前全球的5款五代机中,除了中国两款五代机外,就只有美国的F-22战机机腹是平的,俄罗斯苏-57和美国F-35的机体腹部都凹凸不平。
机体腹部更平能让战机有更强的隐身能力,是隐身战机会进一步追求的设计。
歼-35机腹平坦
但要追求这种设计是一回事,能不能做到又是另外一回事了。
苏-57战机的机体腹部不平,很大一部分原因是苏-57战机的技术来源绝大多数是苏-27战机。
苏-27战机的机体腹部不平坦,那苏-57的机体腹部也很难平坦。
【苏57被称为拍扁的苏27】
其次苏-57战机的机体太薄了,机体太薄使得发动机的进气口很难和翼身完美融合,使得发动机的那两道进气道凸显在外。
F-35战机的腹部不平,主要原因是在机体体积较小的情况下,又要塞入太多复杂的设备。
F-35的机腹
并且美国搞系统整合的能力也不强,像海军盾舰方面,中国能搞出一体化桅杆,美国因为朱姆沃尔特级航母被放弃,美国唯一搞一体化桅杆设计的公司破产,其系统整合能力出现了极大退步。
结果就是F-35战机内部的设备只能胡乱排列,就使得F-35战机的机体腹部凹凸不平。
中国歼-20和歼-35更平坦的腹部,将给两款战机带来更强的空优优势。
歼-20的机腹
六代机的无垂尾设计不过在中美五代机有些许不同的同时,中美在六代机发展上却有些“殊途同归”的味道。
因为中美的六代机项目,都想搞“无垂尾设计”。
战机的垂尾是相当重要的,它可以为战机提供航向稳定性、配平能力、增加机动性等。
在航向稳定性方面,当战机面对侧风或不稳定的气流时,垂尾能分流气流,让战机的飞行姿态更稳定。
配平能力上,垂尾可以和战机的水平尾翼互相配合,更好的控制战机的飞行姿态。
F-22战机的可动平尾
增加机动性方面,垂尾的方向舵可以在战机需要的时候进行偏转,让战机更好的做出机动动作。
像中国歼-20这种可动垂尾,战机需要的时候整个垂尾都能偏转,战机获取的机动性更强。
但战机的垂尾也会给战机带来问题,那就是会提升战机的雷达散射截面,导致战机的隐身能力降低。
随着雷达技术的发展和各国防空密度的不断提升,五代机的隐身效果相对的在减弱,所以大家都在寻求更强大的隐身能力。
战机要想提升隐身能力,没有什么是比切掉垂尾更好的方案了。
六代机概念图
但切掉垂尾,意味着垂尾带给飞机的那些优势也没了。这就需要战机有更强的飞控系统。
那么在六代机研发阶段,战机就需要更多更严格的风洞测试。
信息来源:
【1】环球网·《歼31战机机腹弹舱曝光 结构与F35差别很大》
【2】澎湃新闻·《F-35上的鸭翼去哪儿了?》
【3】人民网·《战机“隐形”翅膀那些事儿》
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