注意:歼20的腹鳍主要起到增加航向稳定性的作用
首先,我想说明一下,歼20计划分为两个阶段。第一阶段采用某型国产改进型发动机;第二阶段是更换WS-15“峨眉”第五代涡扇发动机——这也是歼20的最终目标发动机。
要问J-20换成WS-15后腹鳍会不会去掉,我们先来看看J-20的腹鳍是干什么用的。
首先,歼20的腹鳍首先起到了增强战斗机航向稳定性的作用。 J-20 与 Su-57 相同(T-50),不如 F-22 高)。代替固定的双 V 尾,使用全运动 V 尾。全动V型尾翼集成到第五代飞机的飞火推力综合飞控系统中。提高飞机的机动性;同时,V型尾翼的高度和面积大大降低中国歼20隐形战机原理,飞机的飞行阻力也大大降低中国歼20隐形战机原理,有利于提高歼20的超音速机动性能,尤其是超音速巡航表现;另外,对于第五代战机来说,大V型尾翼是明显的雷达反射特征,减小V型尾翼的面积也有利于隐身。但是,全动V型尾翼面积和高度的减小带来了一个显着的问题,那就是飞机航向变化的稳定性。差,因为V尾的一个很大的作用就是保证飞机航向的稳定性。尤其是战斗机在大迎角飞行时,由于前方机身的屏蔽作用,短V尾起到了航向稳定的作用。如果进一步下降,将会削弱歼20的超强机动性。为解决这一问题,歼20设计了两个腹鳍,以保证歼20在大迎角下仍具有出色的机动性。
其次,歼20的腹鳍仍属于红外隐身技术,腹鳍作为歼20后机身的屏蔽结构存在。我们可以看到,由于腹鳍位于发动机尾喷口的两侧,从多个向后的角度看,腹鳍可以有效地屏蔽尾喷口。只有在几个角度,才可以直接看到尾嘴,没有腹鳍。这些腹鳍可以阻挡的角度最终构成了相当大的角度范围。在这个范围内,歼20发动机尾喷口的红外特征得到了很好的屏蔽。
鉴于腹鳍设计在歼20上发挥的重要作用,在歼20第二阶段研制定型后,腹鳍极有可能仍将保留。腹鳍虽然不利于隐身,也会产生一定的阻力,但被机身挡住,对前向雷达RCS影响不大。
当然,也有观点认为,如果歼20的第二级推力矢量喷管投入使用,在大迎角超机动飞行时,它可以与V型尾翼充分配合,增强航向稳定性。 ,所以当第二级使用WS-15发动机和推力矢量喷管技术时,可以取消腹鳍。这种可能性在理论上是存在的。从目前的技术水平来看,虽然一、二代矢量推力技术已经实现了“飞行与发动机一体化”控制,但发动机推力矢量的响应速度还不够快,参与的程度和深度飞控是比较初步的。因此,取消腹鳍会给“飞机一体”飞控系统的设计带来一定的挑战和压力。此外,腹鳍可以起到一定的红外隐身效果。去除腹鳍后,为保证红外隐身不受影响,需要进一步提高WS-15发动机后腔的隐身效果,并采用新技术增强发动机的冷却效果唤醒混合。
一般来说,更换WS-15后,如果选择保留腹鳍,技术上更简单,更容易实现;但选择取消腹鳍会有一定的技术难度和挑战。两者如何取舍,取决于设计者如何取舍和选择。在追求更高标准和更高性能方面,笔者倾向于取消腹鳍。毕竟取消腹鳍可以起到明显的隐身减阻作用,尤其是后者。隐身和超音速机动被许多专家认为是第五代4S飞机性能的前两位。取消腹鳍有利于隐身和超音速机动,这当然是最好的。
不,腹鳍与发动机推力无关。
隐身战机本身采用倾斜垂尾布置,以减小雷达RCS面积,但这会削弱垂尾的效果。为了保证航向稳定性,特别是在高空机动的情况下,是否使用腹鳍,目前只有两种方式。
一种是单纯的增加垂尾面积,比如F-22……表面加水的方法,表面加水的方法,代价就是结构的重量会增加很多。
另一种方法是将垂尾前移,如F/A-18,但会挤压机身内部空间,不利于机腹内置武器舱的布置隐形战斗机。
另外,对于歼20来说,腹鳍与目前的隐身性能并不冲突。目前歼20发动机喷口没有进行隐身改装,腹鳍的存在反而可以起到一定的雷达屏蔽作用。
歼20战斗机目前采用改进型涡扇10B发动机,基本可以满足歼20的需要,但不具备矢量推进能力,而且推力也比涡扇15发动机更大在最大推力方面。差距。事实上,目前歼20搭载涡扇10B发动机只能算是权宜之计,而为歼20设计的配套发动机涡扇15还没有完全成熟。如果歼20配备涡扇15发动机,其机动性和超音速巡航能力将得到提升。因此,有观点认为,歼20搭载涡扇15发动机后,腹鳍可以取消。不过就目前的情况来看,即使歼20搭载涡扇15发动机,腹鳍也会在很大程度上保留下来,这主要是由腹鳍的功能决定的。
如果歼20换上太行WS15大推力矢量发动机,辣眼睛的腹鳍不会被取消,反而很可能会变大。不信,我慢慢告诉你!
所有五代机都没有鸭翼,只有歼20有鸭翼;所有五代机都没有腹鳍,只有歼20才有腹鳍,所以很多军迷有一个疑问,这种鸭翼和腹鳍是否会极大地影响歼20的隐身性?是不是因为我们的引擎推力不够,才需要这些东西?
首先,让我们简单地谈谈鸭子。其他五代机虽然没有鸭翼,但都有尾翼。问这个问题的朋友,是不是想问一下这些尾巴会不会影响战机的隐身呢?放在前面会影响隐身,放在后面就可以了?这毫无意义!
让我们关注腹鳍。它确实在 J-20 的尾部和腹部。这件事突然冒出来。这东西有点烦人,不过歼20的腹鳍设计是在F22式的大尾和小尾之间做出选择。 ,不是发动机容量不够需要这个腹鳍,而是歼20选择了一对全动小尾鳍。在大机动过程中,这对尾鳍无法满足飞机的稳定性要求,所以实际上是增加了腹鳍。一对满足飞行器稳定性要求的小尾巴!如果装上WS-15,推力会增加,速度和机动性会更强,腹鳍也会相应加大,除非使用像F22这样的超大尾翼!
在隐身战机尾部的隐身处理方面,各国都做得不是很好,包括美国,无论是在F22还是F35上。尤其是F22是隐身战机的先驱。发动机容量太强,超强机动性太强,还能超音速巡航。下图为F22设计的各种机动:
从这个动作我们知道,F22的超强机动性非常强,但是在各种高仰角机动、翻滚等动作时稳定性不足。我应该怎么办? F22为了增强稳定性,选择了最愚蠢的方式,就是增加尾翼,于是就有了一对与F22极为格格不入的超大尾翼!这对超大尾翼是最影响隐身性能的隐患,尤其是面对长波雷达时。
鉴于F22的大垂尾,歼20的设计借鉴经验,选择了另一种方式,采用2对小垂尾的组合:全动小垂尾+腹鳍(可以理解为飞机机腹下方的固定小尾翼(垂直尾翼),不好看,火辣辣的眼睛,会不会影响隐身?甚至很多军迷认为这是发动机能力不足导致的妥协设计!
个人谬误:将F22的大垂尾分成2对小垂尾。斜垂尾现在被公认为隐身,腹鳍不仅是斜垂尾,而且非常小。在这方面,隐身性优于F22。大垂尾更强。腹鳍不是为发动机推重比不足而设计的。从腹部突出的腹鳍增加了阻力。它的主要功能是增加飞行稳定性。 J-20换成WS-15后推力更强,机动性更强。 , 两对垂直尾翼是否满足稳定性要求?能满足要求的,不予处理。如果在强推力下机动出现稳定性问题,则可以适当加大腹鳍和全动垂尾。个人观点没有取消的可能,腹鳍设计还是很有灵性的。遮挡歼20侧通风口的红外特征,在一定程度上增强了隐蔽性。
作为美国第二款隐身战机F35,发动机更强大,为什么没有超大垂尾? F35战机的尾翼确实中规中矩,不是很大,但F35严重超重。细看这超肥的小腹,它的机动性有点“急”。可以说肥厚让F35的机动性不如F15、@ >F16,自然不需要这么大的垂尾来调整大机动的稳定性。
即使将来歼20换成涡扇15,也不可能去掉尾翼。这是由原始设计决定的。如果改了,那就太费力了,没必要。
歼20尾鳍有两个明显的作用,一是平衡。美国 F22 有两条高高的垂直尾翼。俄罗斯的Su-57虽然垂尾很小,但两台发动机之间有一条巨大的气流沟,也起到了平衡的作用。在这方面,中国歼20与其他两款战机有相似之处。
第二个是红外线屏蔽。 J-20 的尾翼非常擅长阻挡红外线热量。如果拆下来,就需要在发动机后部设计一个像F22这样的大型防喷罩。这甚至有点像买贝壳还珠子一样。在红外屏蔽方面,苏57做的很差。
所以未来的歼20几乎还是这个样子,增强就是动力,有强烈的心跳,是非常优秀的战斗机。
楼主问这个问题是因为这个腹鳍他不感冒!没错,su57和娘娘没有,但是20有。有点不高端大气!其实20是20从鸭翼到腹鳍的设计的重要组成部分,跟换ws15没关系!
20的设计思路是“升体、小边带、三角翼”,是一种基于空中优势的多用途隐身战斗机。这9个字是什么意思?升降体和小边条都起到增加升力的作用。鸭翼和小边条都是升力体,但鸭翼之间的夹角不大。三角翼设计为中后掠翼和略微前掠的尾翼,这显然是为了兼顾超音速和高亚音速作战的需要。整机纤细,在市场上堪称超级棒。这个设计是二代机诞生以来比较推崇的配置,不过以前是需要修的,现在不一定修了(蜂腰原理这里不讲),20这个气动配置显然也在考虑超音速状态下的作战需求。尾舵为45度微差双垂尾,既有隐身的考虑,又能提高大迎角的飞行能力。
从整机来看,飞行更复杂的是升力体——鸭翼与小边条与主翼之间的复杂流场。由于整机以超音速为主,部分考虑到亚音速的高作战要求,势必将战机重心后移,而升降体的组合可以解决这个问题,提高平视性片刻。由于鸭翼的角度较小,很难与歼10鸭翼的离体涡流效应并列。加上小侧边条,战机的起吊效果毋庸置疑,机动性自然会增加不少。从视觉上看,至少瞬时盘能力会相当不错,但是这组升力体明显增加了流场的复杂性,也就是说,这两组漩涡是线性的还是会产生湍流?没有这方面的相关数据,虚报是不好的!从这里可以看出:为了追求更稳定的纵向控制面,需要在纵向面上加入稳定的设计。除了要写的比较全的飞控之外,还必须有稳定装置!另外,我刚才说的垂尾有点小。虽然这对隐身效果更好,但控制面的稳定性略显不足。所以,加装腹鳍就可以解决这些问题,和《空警2000》的上腹鳍差不多!
所以歼20的超级棒不是随便喊的,它是连接过去和未来的结果,它的每一个设计都不是为了美和美而设计的。最后不管加什么,都会被Rcs测试,不用担心它的隐身性!
它不应该被取消。歼20目前的腹鳍功能,也是作为垂直尾翼方向的辅助稳定气流,同时也作为发动机喷口的防护罩。歼20换上发动机后,腹鳍的作用还是一样的。
如果贸然拆除腹鳍,飞控系统需要重新改装,高速飞行的不稳定性也会增加,垂直尾翼的面积也有可能增加,从而也将增加 RCS。没有腹鳍,但垂尾面积大。茂雄的苏57虽然垂尾面积小,没有腹鳍,但机身发动机进气口之间的空隙也起到了增加航向气流稳定性的作用,所以苏57在没有腹鳍的情况下,可以大大减少垂尾面积。
当然,很多人认为腹鳍会极大地损害战斗机的隐身性能,但只要腹鳍的角度、位置和形状设计得当,也可以降低各个方向的RCS到最低限度。
真正破坏战机隐身性能的不只是如何减少战机的表面积,而是从细节入手,减少一些对RCS有显着影响的细节,比如尖锐的不平等。当然,1型战机在设计地面试验时,会在战机的各个面和端面进行全方位的雷达发射试验,以便提前发现和改进。
当然,不排除歼20以后会尝试通过软件优化等方法,通过加强飞控系统的性能来替代腹鳍的作用,那么腹鳍可以被淘汰。
为了增加航向稳定性,一种解决方案是增加垂尾面积,另一种是减少垂尾面积并安装腹鳍。两种解决方案都会增加 RCS。你怎么看?
很难说,歼20的气动布局之所以如此繁琐,主要是因为发动机的推力小,不得不用它来提高飞机的升力和机动性,但如果是涡扇15被替换了,可以改,但应该不会有太大变化。
三向垂尾