殲20戰機在未來換裝具有矢量推力的渦扇15發動機後會取消鴨翼嗎?

大洞122


好端端的鴨翅膀,為啥一定想要取消呢?

鴨翼佈局和正常佈局本來就是現代戰鬥機的兩個重要分支,各有優劣。鴨翼佈局跟正常佈局沒有本質區別,實際是把平尾移到主翼之前。只要F-22沒有取消平尾,就不用逼著殲20取消鴨翼。殲20實際上就是圍繞這對鴨翅膀設計的,沒有鴨翅膀,就沒有殲20。毫不誇張的說,F-22是正常佈局戰鬥機的巔峰之作。不光中國,無論哪國再造一型正常佈局的戰鬥機,水平都不可能全面超越F-22。

圖一:臺媒老是說殲20鴨翼不行,其實是無知的表現。把F-22的平尾挪到主翼之前,不就是殲20麼。

想要取消或保留鴨翅膀,就必須先搞清楚鴨翅膀是幹啥用的。鴨翼佈局比正常佈局最大的優點是總升力有一定優勢。對於發動機比較弱的戰鬥機,這可是彌補的一個關鍵手段。殲20跟F-22最大的差距就在於發動機。無論是鴨翼佈局還是正常佈局,主翼都提供的是正升力。這點比較好理解,沒有正升力飛機就飛不起來。而正常佈局平尾提供的是負升力,所以正常佈局飛機的總升力=機翼的正升力-平尾的負升力。

為什麼平尾要提供負升力呢?這是因為飛機在飛行中要保持縱向穩定,平尾起著平衡壓機頭的作用,否則飛機就象一個棍子一樣,飛著飛著頭就豎起來了,無法保持飛行姿勢。而鴨翅膀提供的是正升力,所以鴨式佈局飛機的總升力=機翼的正升力+鴨翅膀的正升力。

圖二:F-22是正常佈局的究極作品。中國在發動機不給力的情況下,搞一型常規佈局戰鬥機,並不可能保證打得過F-22。氣動佈局出奇制勝的殲20,是惟一可行的方案。

當然了,正常佈局通過放寬靜穩定度設計,也可以彌補一些升力損失。但總體來說,如果鴨翼佈局的總升力還是比較可觀的。實際上殲20的氣動佈局設計比F-22複雜得多,高效得多。楊偉率領的成飛想盡了一切辦法,把發動機的差距,用氣動佈局拉回來。如果中國有比F-119更強大的發動機,就不用操心搞鴨翼了,正常佈局的戰鬥機容易設計得多。

現在的殲20不是完全版,沒有達到設計目標。它的氣動優勢,還沒有發揮出來。必須裝備矢量發動機,實現飛火推一體化,才能保持對於F-22的優勢。殲20的矢量噴口旋轉基本不需要飛行員人肉控制,已經跟火控和飛控結合為一體。殲20在作機動動作時,並跟蹤敵機發射導彈時,會自動旋轉噴管,不用飛行員操心。

圖三:矢量噴管的作用是增強飛機的機動性能,並不是取消配平的翼面。

殲20和F-22代表了五代機的最高水平,不要拿蘇57這個半吊子來比。以人類目前的科技水平,五代機除了主翼之外,還必須保留一對起配平作用的翼面,放在主翼後,它就是F-22,放在主翼前,它就是殲20。六代機可能會取消這對配平翼面。美國都在研製六代機了,中國的六代機還遠麼?六代機能取消的翼面,為啥一定要逼著殲20取消呢?你說是不是這個理?


厲兵


殲-20就是換裝渦扇-15發動機與是否取消鴨翼無關。殲-20的鴨翼設計是我國航空設計師領域的特色,這與換裝大推力發動機基本無關。只不過是在WS-15沒有換裝的時候,使用WS-10B發動機的推力不足,鴨翼可以起到增升效果。在氣動性能上提高超音速性能。


目前殲-20戰機裝WS-10B發動機推力在13.5-14噸,只能維持殲-20戰機的1.2倍超音速巡航,而這也是在於殲-20戰機的鴨翼氣動增升效果的設計基礎之上的。未來2-3年後換裝WS-15發動機,推力據說能達到18噸,足以讓殲-20具備1.5倍超音速巡航。

殲-20戰機換裝WS-15是具有了三軸矢量推進技術,可以賦予殲-20戰機的超機動性能。但是這不代表就可以取消鴨翼設計,鴨翼設計是殲-20的原始設計,根本與所匹配的發動機沒有什麼直接的關係。只有對殲-20的升力效果上要強於常規佈局的設計。可以促進戰機在超音速巡航上升力效果和減小阻力上有絕對的好處。



戰機的氣動外形一旦定型設計完成,就輕易不會進行更改,一旦的更改就涉及到很大的問題。就比如殲-20如果去掉鴨翼設計,那麼在殲-20機身前段的增升效果就會立即消失。那麼整個戰機的問題就大了,機體平衡消失,氣動設計紊亂,戰機無法操縱等等會出現很多的問題,即使擁有矢量的WS-15發動機,也解決不了氣動等諸多問題。


WS-15發動機只是能提供巨大推力的作用,無法解決氣動外形的問題。就比如F-22雖然安裝F-119矢量發動機,那麼F-22能取消水平尾翼嗎?答案肯定是否定的。這會破壞整個戰機的氣動佈局哥性能,對戰機沒有一點好處,反而還會出現很多無法解決的問題。

所以這個問題有點提的大,這不是WS-15矢量發動機能夠解決的。題主可能覺得矢量發動機可以提供超機動效果,以彌補鴨翼的機動效應。但是再好的發動機也無法改變戰機的氣動效果,而氣動效果是在原始設計時就已經定型的。與發動機沒有多大的關係,只是優良的發動機可以為戰機提供更優秀的性能表現。


謝謝大家的留言評論,本文圖片來源於網絡


淡然小司


隨著國產矢量推力發動機的成熟,殲20的鴨翼有可能會取消。

證據一:國內為對比,

很多軍迷認為殲-20的無水平尾翼、鴨翼設計是所有五代機中最富有創新的一款,但是轉念一想這個理由並不成立,因為已經制造出“颱風”、“陣風”兩款鴨翼佈局戰鬥機的歐洲,應該絕對掌握了和鴨翼相關的技術,但是在最近公佈的法德兩國五代機計劃中,明顯沒有鴨翼也沒有平尾,這說明這兩個組建對於五代機來說都是不需要的!

鴨翼帶來的隱身性能下降、阻力增加問題是顯而易見的,據小編了解美國的F-18超級大黃蜂戰機為了提高隱身能力,將機身外部的天線設備改成刀片狀,但是這些突起物的隱身性並不想人們預想的那樣,F-18最終無法取代F-15ES沉默鷹,由此可見多餘的凸起物會嚴重破壞隱身能力,而且是無法改變的。因此小編覺得我們的殲-20是不應該具有鴨翼。

證據二:技術論證,

總師王偉也說過殲-20只是個階段性產品。至今也沒有殲-20列裝的確切消息,這就是在暗示它還沒有最終定型而是在等待新技術成熟。所謂的新技術就是期盼已久的矢量發動機,矢量大推力發動機能賦予戰機的是超機動能力和超音速巡航,後者是官方給出的數據但從未見過殲20有類似表演,而超機動性在珠海航展中已經是眾目睽睽下的事情了,這可能就是使用鴨翼彌補發動機不足的結果,是為了讓大眾面前的殲20儘可能具備全部五代機的性能。

而矢量推力發動機渦扇-15出現之後,鴨翼就完全沒有必要存在了,如果我們的矢量推力發動機類似蘇-35的AL-41F(117S)那它就是可以三餘度轉動的噴口動力,滿足戰鬥機的超機動性作戰是綽綽有餘的,要知道F-22猛禽僅僅是上下20度的偏轉就是矯健的格鬥家了;另一方面看渦扇-15的推力也會比原有技術上一個臺階,再加上取消鴨翼減小阻力,超音速巡航性能也會大幅度提高,因此一款矢量推力發動機會讓殲-20取消鴨翼設計,進化成完全體。


利刃軍事


殲20換了好的國產發動機,會取消鴨翼嗎?

當然不會。一個人有了好看的鼻子,會取消眼睛嗎?這是同一個道理。(●—●)

網絡上一直廣泛流傳一種謠言,說鴨翼是為了彌補發動機的不足。這是很典型的外行話,一定是一個棒槌說出來的。

其實,鴨翼和發動機並無關係。殲20採取鴨式佈局,和平尾式佈局一樣,都是一種整體佈局。鴨翼和平尾都是為了完成縱向俯仰的配平。因此鴨翼並不是一個添頭兒,不可以做增減。就好比說,F22換了發動機,可以把平尾去掉嗎?





當然,鴨式佈局有很多好處,其中一個好處是在同樣的靜不穩定佈局下,鴨式比平尾式可以獲得更好的亞音速升阻比,可以簡單理解為空氣託著的升力增加,或者飛行阻力降低。也就是說,有助於航程和載重。那麼,這和發動機沒有什麼關係。發動機三代換四代是推重比的提高,從8到10,可以簡單理解為增加推力,或者減重。雖然二者都是對飛機有好處,但是不是一回事兒。

鴨式使用獲得最大的好處是卸載配平,這樣獲得的就是大迎角的控制力。由於飛機迎角增大時遮擋了後機身,而抬頭是平尾後沿上翹完成的,此時就被遮擋,導致舵效降低。同時,要避免過仰,再低頭回來,平尾又要往下襬,這個變化幅度太大,需要時間就長,因此不夠靈敏。而且,隨著迎角越大,平尾的作用越小。比如大家極端理解成豎直,那麼平尾跟著豎直是舵效最高啦,再下襬能把迎角減小回來嗎?不可能啊,因為怎麼動都是降低低頭力矩啊。

而鴨式就不同了,鴨式可以對前機身卸載啊,自然就低頭回來了。

除了增加亞音速升阻比和大迎角配平能力,鴨式還可以快速抬頭和爬升。可以使用直接擺動增加鴨翼迎角來快速抬頭實現。

另外鴨式的最佳伴侶是大後掠三角翼,這樣就可以兼顧超音速小阻力。

這些都是鴨式的好處,是整體佈局搭配的優勢,並非鴨翼的好處。鴨翼本身不可以單獨拿出來討論。

最後,鴨翼和鴨翼不同,鴨翼有很多種,性能各自不同,不能簡單說鴨翼如何。比如提高隱身的鴨翼、降低隱身的鴨翼、平板鴨翼、半弧面對接鴨翼、錐狀扭曲的鴨翼、遠耦合鴨翼、近耦合鴨翼、不耦合鴨翼、不動鴨翼、全動鴨翼、高位鴨翼、共面鴨翼、靜不穩定佈局的鴨翼、靜穩定佈局的鴨翼,等等等等。不同的鴨翼有不同的優劣作用。


銀杏智庫


不會取消鴨翼,任何一款戰機在試驗機造出之後在氣動上都不會大的變化,每款戰機的氣動佈局在經過長時間的吹風洞之後,對氣動外形都做到了最優化,如果戰機在近服役的階段把鴨翼去掉,那不就成了一款新型戰機了,那就要對戰機的航電控制,氣動佈局進行新的計算,那和新研製一款戰機還有什麼分別?


鴨翼在三代機上得到了應用,鴨翼的優點為:鴨翼佈局與常規佈局相比具有較佳的升力特性,以正升力特性進行姿態控制,以上仰動作為例,常規佈局由水平尾翼以負升力方式產生抬頭力矩,這樣會在抬頭時損失升力,降低戰機的最大起飛重量,而鴨翼佈局則以正升力使機鼻上仰,因此鴨翼可以提升總升力,增加戰機最大起飛重量,縮短戰機的起飛距離。

鴨翼的缺點為在垂尾面積和高度都在常規佈局之上,因為鴨翼產生的渦流會干擾垂尾附近的流場,影響縱向穩定,因為垂尾離重心軟近,力臂較短,需要較大的面積才能保持足夠的縱向控制力矩,為了保持大迎角飛行時橫向穩定性,在機腹加裝腹鰭,會影響結構重量,阻力和雷達反射截面。



殲20的鴨翼的確會成為影響隱身的原因,但並不會很大,只有在雷達反射截面在0.001的數值級別上有影響,而且鴨翼只在做翻滾動作的時侯會比較影響隱身,但鴨翼頻繁使用只在起飛降落中大量便用,對起飛降落中隱身不重要,另一種情況也會反覆使用鴨翼,就是在進行超音速機動的時侯,進行超音速機動意味這做近距離格鬥,隱身不隱身也不重要。


矢量推力發動機只能做到改變推力的方向,並不能代替鴨翼的作用,美俄使用常規佈局是因為在常規佈局上的深厚積累,美俄的三代戰機都是使用的常規佈局,在常規佈局的電傳系統上做到最出色,在鴨翼的電傳系統上沒有經驗,從自己最熟悉的常規佈局上做可以做到安全和高效。

而且做為美國在氣動有著可以做到類似於鴨翼的效果的邊條翼技術,俄羅斯的蘇57也也類似於鴨翼的可動邊條翼,主要看使用的戰機氣動佈局習慣,美俄的二代三代機基本都是採用常規佈局,在四代機上就首先考慮常規佈局,而成飛會在研製殲20的時侯首先考慮鴨式佈局。像達索公司在研製戰機時首先考慮三角翼佈局一樣。




至於說殲20換裝矢量推力發動機後去掉鴨翼就是無稽之談,去鴨翼就等於重新研一款戰機了,別聽什麼去樣鴨翼有利於隱身,戰機的研製要綜合考慮,隱身是很重耍,但機動性,超音速巡航一樣很重要,這是要綜合考慮的。


墨天工


如果說殲20未來裝備了具有推力失量的渦扇15發動機,雖然會對殲20的機動性帶來質的飛躍,但是它的鴨翼絕對不會被取消,但是我覺得作為隱身機,殲20肯定會對隱身性能做進一步優化,比如說:取消腹鰭,鴨翼減小到50%的狀態。。。。進一步減小雷達反射截面積。

但是,最終不會取消鴨翼!

因為鴨翼的最大的好處是:它給機頭帶來了直接的抬頭力矩!

而失量發動機,是靠壓低尾部來取得抬頭力矩的,顯然這種效率不如直接抬頭效率更高(包括f22的水平尾翼都是這樣)。

所以我認為:殲20如果裝備了矢量發動機最大的可能就是:進一步減小鴨翼的面積,並且把鴨翼變成全複合材料的雷達透波材料製作。

其實還有一種可能性,就是像T50戰鬥機一樣,把鴨翼作為一個擾流板直接做到發動機進氣口的上邊,當飛機抬頭時,擾流板直接向上增加機頭的擾流,進而增加機頭的抬頭力矩,這樣一舉兩得。




知識就是力量啊


不會。

殲-20氣動佈局最核心的特點就是升力體邊條鴨式佈局,該機的鴨翼在其中扮演著重要作用,基本上可被總結成三點:

1、通過鴨翼產生的脫體渦可對主翼進行有利干擾,大幅提高主翼在大迎角姿態下的升力,進而提高飛機機動性能。

2、殲-20採用放寬靜穩定性設計,鴨翼產生的升力使飛機升力中心前移,讓重心置後稱靜不穩定狀態,以此來提高飛機的敏捷性能。

3、殲-20的大尺寸鴨翼在降落是還是非常實用的減速板,能降低飛機的降落滑跑距離。

的確,取消殲-20的鴨翼有利於增強該機前半球隱身性能,但該機的氣動佈局可以說就是圍繞著鴨翼設計的,如果沒有了鴨翼,其高機動性能就無從談起,需要對氣動佈局進行重大修改。

此外,從目前推力矢量技術的現狀來看,推力矢量對戰鬥機只能起到錦上添花的作用,還無法取代任何一個翼面。雖然各國航空強國設想中的六代機普遍取消了垂尾和平尾,僅使用推力矢量技術進行俯仰和偏航控制,但都只是紙面計劃。

目前看來,戰鬥機取消鴨翼、平尾和垂尾等控制翼面,僅靠矢量噴管改變發動機噴流來獲得俯仰和偏航操控力矩還為時尚早。鴨翼、平尾和垂尾在機構上可以做到與機身同壽,而目前矢量噴管壽命最長的F-22也僅為1000小時,哪怕是出於安全性考慮,也無法把推力矢量作為主要操縱手段,一旦矢量噴管出現故障,戰鬥機就無法維持飛行了。

殲-20想要取消鴨翼,除了等待矢量推力技術的繼續成熟外,還要對氣動實施重大改進,從總體上解決取消鴨翼對飛機升力中心、重心和靜穩定性的不利影響。這麼做恐怕會代價過大,得不償失。


航空愛好者AMR


首先鴨翼氣動佈局比常規氣動佈局要複雜,並不代表鴨翼要比常規落後,其升力還有機動性要優於常規佈局,否則也不可能中國在發動機推力還有其他技術落後的條件下,採用鴨翼佈局的戰機各方面接近美國先進戰機,因為中國在飛機發展上落後於歐美,常規佈局設計技術他們要比中國技術更成熟,能力更強,再現有的發動機水平下,在常規佈局上去追趕美國已經是不可能的了,所以中國專研世界上設計比較複雜,但氣動性能更優的鴨翼佈局,使用彎道超車,當然有人會說既然鴨翼這麼好,為什麼美國不用,美國這麼先進還不是常規佈局,這個可以說不是說先進就用的,這回涉及到很多問題,首先設計經驗,成本,還有各方博弈,首先美國的常規佈局設計經驗及發動機等技術世界第一,完全可以用常規佈局做到全球戰機領頭羊,沒必要花費更多時間去研究設計難度更大鴨翼佈局,這也跟美國戰機生產廠家的自身經營理念有關,競標戰機時,美國軍方也不是你先進我就用,首先要有成熟度,其次穩定性,那麼說當一個成熟的常規佈局和一個不成熟的鴨翼佈局,你會選哪個?中國從j10開始就引入鴨翼佈局,並且一路發展,鴨翼佈局在中國是作為重要氣動佈局研發的,所以鴨翼佈局在中國發展起來了,歐洲也研發過鴨翼戰機,但是隻有兩款,並且對鴨翼佈局並沒有多次嘗試,因為他們受美國影響比較大,甚至可以直接採購美戰機,那麼說鴨翼作為嘗試不是作為發展,道理一樣的,一個是主業,一個是愛好,歐美不使用鴨翼佈局,因為他們只是一個嘗試,發現鴨翼氣動佈局設計照常規佈局困難,他們為什麼要捨棄自己非常成熟的技術而重頭開發新的技術呢,中國因為無法在常規佈局上趕超美國,所以只能全力發展鴨翼佈局,力爭與歐美抗衡


天狼星13


為什麼要取消鴨翼?

就算換裝了,具有矢量系統的渦扇15發動機,殲20也是不可能取消鴨翼的


首先增減鴨翼和重新設計一架戰鬥機已經沒有了區別,飛控什麼的全得重新編!你當戰鬥機是玩具哎?想加就加想砍就砍的?

而且j20的佈局很好,取消了鴨翼啟動瞬間low到不能忍受,怎麼氣動退化成lca那種?而且j20前機身很長沒有鴨翼會導致前部升力不足,
f22沒有鴨翼,但是f22有巨大的水平尾翼!


至於lca這種啟動佈局不發表太多評價!

鴨翼不動的時候對隱身能有多大影響?再大大的過f22的尾翼麼?

其次尾翼轉動提供的是負升力,鴨翼離重心更遠,力矩更大,反應更靈敏,而且新飛機有幾個不帶鴨翼的?歐洲三風,jas39,幼獅殲10,就是韓國的計劃都要上鴨翼!

鴨翼對於提升艦載機的機動性可以說是一個飛躍!

要是取消鴨翼是不是順便縮短一下機身?再加個水平尾翼?大修一下尾部線型?還是j20麼?

就算是也是tu22和tu22m3的關係,除了名字一毛錢關係都沒有!

順便給編飛控的兔子點根蠟。


尋找丟失的方向盤


取消鴨翼?絕對不會。

想要如此大改氣動外形,那還還不如重新設計一款飛機省事



關於鴨翼和尾翼之爭,不出意外的又掐起來了..下面,我談一下自己的觀點吧。

對於裝備平尾的飛機來說,進行大迎角飛行的話,平尾肯定會帶來的一定程度的劣勢。但這個問題對於裝備了矢量發動機的飛機來說根本不存在,只要尾噴口向機身上部偏一定角度就可以完美解決啦。

可這麼做,又帶來了一個後果,這會造成一定的推力損失。解決這個問題的方法更簡單,那就是裝備更大推力和推比的矢量發動機........(方法是簡單,可真正要做起來,何止是“難”)

於是,航發技術獨步天下的美帝,給了F-22一個哪怕十年之後來看都是強悍到喪心病狂的F119-PW-10發動機。



而對於航空發動機技術略顯不足的我國來說,既然我的發動機暫時不能和你相比較,那我就上鴨翼。只要我把自己的鴨翼做好了,我的機動性照樣不輸你。等我有一天能拿出和你一樣的發動機時,那我的機動性可就要吊打你了。

至於鴨翼影響隱身?

多多少少總會有,誰要是說沒有影響,來站出來,可以回去重新讀幼稚園了。

不過這個問題也不會太大。 比如:對於突防作戰,我可是隱身戰機哎,你的雷達在三十公里和二十五公里發現我有什麼區別?反輻射導彈早都打臉上了。對於空戰,大家都是隱身戰機,機載雷達功率相對更小,你能看見我的時候,都已經就進入狗鬥範圍了(這時候,嘿嘿嘿,我有更好的機動性)

最後再瞎逼逼一些,“設計”這個東西,是需要在全面考慮之後權衡利弊再作出選擇。所有的選擇和放棄都必須為整體服務。

美國人選擇了更好的隱身性,我們選擇了更好的機動性。有選擇就必然有放棄,美國人為了隱身性,也是犧牲了一部分機動性(人家更狠,全向矢量都不要了……)我們為了機動性,犧牲了小部分的隱身性(鴨翼)。

這都是為了更好的整體性能和設計理念而做出的捨棄。至於這其中高下,這就不是單單鴨翼和平尾的問題了。這和一個國家的空軍戰略戰術思想及要求,以及對該武器的定位有關。

適合自己的才是最好的!






ps:

明知有不足,但死活不承認,還以“X奴”來抨擊反駁者,都是耍流氓。

不綜合討論整體,而是以某一個部分的優劣來衡量全部,都是耍流氓!


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