歼研制背后最透彻的性能分析.docVIP

成飞歼20研制背后：最透彻的性能分析 关于四代，国内外的传说也有好多年了。开始的时候，人们都是将信将疑。这也难怪，歼-10折腾了18年才终成正果，四代在西方也是顶级技术，中国航空技术已经那么先进了吗？人们的怀疑是可以理解的，中国航空的飞速进步也是可以理解的。工程技术和科学发明不一样，不是靠灵机一动，而是靠扎实、持续的不断进步。 ? 绵阳的风洞群和中国自己研制的超级计算机提供了客观条件，歼-10训练了一支精干的队伍，枭龙和一系列项目不仅练手，而且可以渐进地尝试新技术、新材料、新概念。美国航空在40-50年代的爆炸性发展也是这样的，在战时建立了完整的科研、试验和生产体系，战后迅速研制了一系列飞机(包括研究性飞机)，交替前进，大步快跑。中国航空已经进入质变，进入跨越式增长期，我在10年前就壮着胆子说过这话，当时没人相信。现在看来，没有蒙错。 ? 回到四代。快两年前，四代已经风传得沸沸扬扬，但四代的基本气动布局都还争不清楚。确实，F-22采用常规布局，YF-23也是V形尾翼的先进常规，F-35依然是常规。俄罗斯的T-50还尤抱琵琶半遮面，后来也知道依然是常规布局。另一方面，沈飞对三翼面情有独钟，成飞在歼-10上对鸭式取得了很多经验，珠海航展上又冒出来一个前掠翼的“暗箭”，四代到底会是什么样子的呢？ ? 现在知道了，是鸭式。这既在意料之外，又在情理之中。我在DIY设计中国第四代战斗机里对几种气动布局作了比较，按照隐身、超巡、超机动、设计和工艺难度分别打分，然后加权综合。 ? 热门作战飞机： ? 歼20战斗机， 歼15战斗机， ? 轰-6战神， 翔龙侦察机， 枭龙 ? 最后得出结论，四代最可能的气动布局依次为：鸭式〉常规〉先进常规〉三翼面〉前掠翼。在对隐身、超巡、超机动、设计和工艺难度加权调整后，可以作灵敏度分析，避免加权选取不当造成结果的偏差，，最后结论，不管空优为主，防空为主，空地兼优，技术有限，财力有限，或者数量优先，鸭式都是最优选择，常规紧随第二，三翼面只有在技术限制成为瓶颈的时候才跃居第三，否则是先进常规第三，前掠翼总是敬陪末座。看来在鸭式的问题上，又蒙对了。 ? 四代和F-22、T-50、米格I.42、YF-23的比较，谁能比出四代是抄袭的，那……该回娘肚子里去重新长一副眼睛了 ? 回到鸭式。鸭式对于超巡十分有利，对于超机动也同样有利。无尾三角翼有利于实现面积律，这是人们早已熟知的。另一方面，由于隐身的需要，机翼后缘不应该是平直的，机翼后缘都带有前掠可以在相同翼展情况下增加翼面积，降低翼载，并增加翼根长度，改善翼根受力情况，但这使得翼根后缘十分靠后，常规平尾的位置很难安排，F-22和T-50都只得在机翼后缘斜切一角，才能挤进平尾。由于平尾和重心的距离很近，力臂较短，只有用较大的平尾面积才能管用。T-50的平尾面积缩小，但如果力臂可以拉长的话，本来可以进一步缩小的。但采用鸭式布局的话，鸭翼在机翼前方，不和后延的翼根冲突，比较好解决。四代的鸭翼相对主翼的位置比歼-10进一步靠前，增大了力臂，增强了效用，所以较小的鸭翼就可以达到很大的作用。 ? - ? 四代这样的远距耦合鸭翼的优点早已为人们所熟知，但为什么在战斗机上只有欧洲“台风”才使用呢？因为鸭翼可以有两个作用：配平和涡升力。远距耦合鸭翼有利于配平，但不利于产生涡升力。配平力矩强有利于加速改变机头指向，涡升力强有利于稳定盘旋，两者各有各的用处，但通过鸭翼的位置很难兼顾两者要求。另一方面就是飞行员的世界，远距耦合鸭翼常常遮挡了飞行员侧下方的视界，十分不利于空战格斗，欧洲“台风”就有这个问题。但四代的长度很长，鸭翼在飞行员肩膀后的进气口上唇，对空战视界的影响很小，那个角度就是不看到鸭翼，看到的也是机翼。 ? 根据测算，四代的机身长度达到21.30米，比F-22的18.92米和T-50的20.40米都要长，和米格I.42的21.60米差不多。四代的进气口在机身两侧，机体本身较宽大，而机尾喷口是紧密并排的，所以可以肯定四代的进气道有相当程度的弯曲。加上DSI的有限遮挡，发动机正面不暴露在直射雷达之下是可以肯定的。四代机身为什么那么长现在还不清楚，有几个猜想： ? 1、 机内武器舱布置的需要 ? 2、 进气道设计需要 ? 3、 翼面积和远距耦合鸭翼的需要 ? 现在还不清楚四代的机内武器舱的大小和分布，但有了那么长达的机体，机内武器舱的空间应该比较充裕。F-22也是弯曲进气道，但F-22的总厂要短很多，这可能是因为美国的进气道设计水平和发动机长度的关系，也可能是F-22采用固定进气道，而四代采用可调进气道。 ? 比较进气口之间的间距，再比较发动机喷口之间的间距，不难看出，四代采用了弯曲进气道，弯曲进气道天然提供了机内武器舱的空间，只是还不清楚四代的机内武器舱的具体布置方式 ? 四代采用了DS