歼20战机在未来换装具有矢量推力的涡扇15发动机后会取消鸭翼吗?

大洞122


好端端的鸭翅膀,为啥一定想要取消呢?

鸭翼布局和正常布局本来就是现代战斗机的两个重要分支,各有优劣。鸭翼布局跟正常布局没有本质区别,实际是把平尾移到主翼之前。只要F-22没有取消平尾,就不用逼着歼20取消鸭翼。歼20实际上就是围绕这对鸭翅膀设计的,没有鸭翅膀,就没有歼20。毫不夸张的说,F-22是正常布局战斗机的巅峰之作。不光中国,无论哪国再造一型正常布局的战斗机,水平都不可能全面超越F-22。

图一:台媒老是说歼20鸭翼不行,其实是无知的表现。把F-22的平尾挪到主翼之前,不就是歼20么。

想要取消或保留鸭翅膀,就必须先搞清楚鸭翅膀是干啥用的。鸭翼布局比正常布局最大的优点是总升力有一定优势。对于发动机比较弱的战斗机,这可是弥补的一个关键手段。歼20跟F-22最大的差距就在于发动机。无论是鸭翼布局还是正常布局,主翼都提供的是正升力。这点比较好理解,没有正升力飞机就飞不起来。而正常布局平尾提供的是负升力,所以正常布局飞机的总升力=机翼的正升力-平尾的负升力。

为什么平尾要提供负升力呢?这是因为飞机在飞行中要保持纵向稳定,平尾起着平衡压机头的作用,否则飞机就象一个棍子一样,飞着飞着头就竖起来了,无法保持飞行姿势。而鸭翅膀提供的是正升力,所以鸭式布局飞机的总升力=机翼的正升力+鸭翅膀的正升力。

图二:F-22是正常布局的究极作品。中国在发动机不给力的情况下,搞一型常规布局战斗机,并不可能保证打得过F-22。气动布局出奇制胜的歼20,是惟一可行的方案。

当然了,正常布局通过放宽静稳定度设计,也可以弥补一些升力损失。但总体来说,如果鸭翼布局的总升力还是比较可观的。实际上歼20的气动布局设计比F-22复杂得多,高效得多。杨伟率领的成飞想尽了一切办法,把发动机的差距,用气动布局拉回来。如果中国有比F-119更强大的发动机,就不用操心搞鸭翼了,正常布局的战斗机容易设计得多。

现在的歼20不是完全版,没有达到设计目标。它的气动优势,还没有发挥出来。必须装备矢量发动机,实现飞火推一体化,才能保持对于F-22的优势。歼20的矢量喷口旋转基本不需要飞行员人肉控制,已经跟火控和飞控结合为一体。歼20在作机动动作时,并跟踪敌机发射导弹时,会自动旋转喷管,不用飞行员操心。

图三:矢量喷管的作用是增强飞机的机动性能,并不是取消配平的翼面。

歼20和F-22代表了五代机的最高水平,不要拿苏57这个半吊子来比。以人类目前的科技水平,五代机除了主翼之外,还必须保留一对起配平作用的翼面,放在主翼后,它就是F-22,放在主翼前,它就是歼20。六代机可能会取消这对配平翼面。美国都在研制六代机了,中国的六代机还远么?六代机能取消的翼面,为啥一定要逼着歼20取消呢?你说是不是这个理?


厉兵


歼-20就是换装涡扇-15发动机与是否取消鸭翼无关。歼-20的鸭翼设计是我国航空设计师领域的特色,这与换装大推力发动机基本无关。只不过是在WS-15没有换装的时候,使用WS-10B发动机的推力不足,鸭翼可以起到增升效果。在气动性能上提高超音速性能。


目前歼-20战机装WS-10B发动机推力在13.5-14吨,只能维持歼-20战机的1.2倍超音速巡航,而这也是在于歼-20战机的鸭翼气动增升效果的设计基础之上的。未来2-3年后换装WS-15发动机,推力据说能达到18吨,足以让歼-20具备1.5倍超音速巡航。

歼-20战机换装WS-15是具有了三轴矢量推进技术,可以赋予歼-20战机的超机动性能。但是这不代表就可以取消鸭翼设计,鸭翼设计是歼-20的原始设计,根本与所匹配的发动机没有什么直接的关系。只有对歼-20的升力效果上要强于常规布局的设计。可以促进战机在超音速巡航上升力效果和减小阻力上有绝对的好处。



战机的气动外形一旦定型设计完成,就轻易不会进行更改,一旦的更改就涉及到很大的问题。就比如歼-20如果去掉鸭翼设计,那么在歼-20机身前段的增升效果就会立即消失。那么整个战机的问题就大了,机体平衡消失,气动设计紊乱,战机无法操纵等等会出现很多的问题,即使拥有矢量的WS-15发动机,也解决不了气动等诸多问题。


WS-15发动机只是能提供巨大推力的作用,无法解决气动外形的问题。就比如F-22虽然安装F-119矢量发动机,那么F-22能取消水平尾翼吗?答案肯定是否定的。这会破坏整个战机的气动布局哥性能,对战机没有一点好处,反而还会出现很多无法解决的问题。

所以这个问题有点提的大,这不是WS-15矢量发动机能够解决的。题主可能觉得矢量发动机可以提供超机动效果,以弥补鸭翼的机动效应。但是再好的发动机也无法改变战机的气动效果,而气动效果是在原始设计时就已经定型的。与发动机没有多大的关系,只是优良的发动机可以为战机提供更优秀的性能表现。


谢谢大家的留言评论,本文图片来源于网络


淡然小司


随着国产矢量推力发动机的成熟,歼20的鸭翼有可能会取消。

证据一:国内为对比,

很多军迷认为歼-20的无水平尾翼、鸭翼设计是所有五代机中最富有创新的一款,但是转念一想这个理由并不成立,因为已经制造出“台风”、“阵风”两款鸭翼布局战斗机的欧洲,应该绝对掌握了和鸭翼相关的技术,但是在最近公布的法德两国五代机计划中,明显没有鸭翼也没有平尾,这说明这两个组建对于五代机来说都是不需要的!

鸭翼带来的隐身性能下降、阻力增加问题是显而易见的,据小编了解美国的F-18超级大黄蜂战机为了提高隐身能力,将机身外部的天线设备改成刀片状,但是这些突起物的隐身性并不想人们预想的那样,F-18最终无法取代F-15ES沉默鹰,由此可见多余的凸起物会严重破坏隐身能力,而且是无法改变的。因此小编觉得我们的歼-20是不应该具有鸭翼。

证据二:技术论证,

总师王伟也说过歼-20只是个阶段性产品。至今也没有歼-20列装的确切消息,这就是在暗示它还没有最终定型而是在等待新技术成熟。所谓的新技术就是期盼已久的矢量发动机,矢量大推力发动机能赋予战机的是超机动能力和超音速巡航,后者是官方给出的数据但从未见过歼20有类似表演,而超机动性在珠海航展中已经是众目睽睽下的事情了,这可能就是使用鸭翼弥补发动机不足的结果,是为了让大众面前的歼20尽可能具备全部五代机的性能。

而矢量推力发动机涡扇-15出现之后,鸭翼就完全没有必要存在了,如果我们的矢量推力发动机类似苏-35的AL-41F(117S)那它就是可以三余度转动的喷口动力,满足战斗机的超机动性作战是绰绰有余的,要知道F-22猛禽仅仅是上下20度的偏转就是矫健的格斗家了;另一方面看涡扇-15的推力也会比原有技术上一个台阶,再加上取消鸭翼减小阻力,超音速巡航性能也会大幅度提高,因此一款矢量推力发动机会让歼-20取消鸭翼设计,进化成完全体。


利刃军事


歼20换了好的国产发动机,会取消鸭翼吗?

当然不会。一个人有了好看的鼻子,会取消眼睛吗?这是同一个道理。(●—●)

网络上一直广泛流传一种谣言,说鸭翼是为了弥补发动机的不足。这是很典型的外行话,一定是一个棒槌说出来的。

其实,鸭翼和发动机并无关系。歼20采取鸭式布局,和平尾式布局一样,都是一种整体布局。鸭翼和平尾都是为了完成纵向俯仰的配平。因此鸭翼并不是一个添头儿,不可以做增减。就好比说,F22换了发动机,可以把平尾去掉吗?





当然,鸭式布局有很多好处,其中一个好处是在同样的静不稳定布局下,鸭式比平尾式可以获得更好的亚音速升阻比,可以简单理解为空气托着的升力增加,或者飞行阻力降低。也就是说,有助于航程和载重。那么,这和发动机没有什么关系。发动机三代换四代是推重比的提高,从8到10,可以简单理解为增加推力,或者减重。虽然二者都是对飞机有好处,但是不是一回事儿。

鸭式使用获得最大的好处是卸载配平,这样获得的就是大迎角的控制力。由于飞机迎角增大时遮挡了后机身,而抬头是平尾后沿上翘完成的,此时就被遮挡,导致舵效降低。同时,要避免过仰,再低头回来,平尾又要往下摆,这个变化幅度太大,需要时间就长,因此不够灵敏。而且,随着迎角越大,平尾的作用越小。比如大家极端理解成竖直,那么平尾跟着竖直是舵效最高啦,再下摆能把迎角减小回来吗?不可能啊,因为怎么动都是降低低头力矩啊。

而鸭式就不同了,鸭式可以对前机身卸载啊,自然就低头回来了。

除了增加亚音速升阻比和大迎角配平能力,鸭式还可以快速抬头和爬升。可以使用直接摆动增加鸭翼迎角来快速抬头实现。

另外鸭式的最佳伴侣是大后掠三角翼,这样就可以兼顾超音速小阻力。

这些都是鸭式的好处,是整体布局搭配的优势,并非鸭翼的好处。鸭翼本身不可以单独拿出来讨论。

最后,鸭翼和鸭翼不同,鸭翼有很多种,性能各自不同,不能简单说鸭翼如何。比如提高隐身的鸭翼、降低隐身的鸭翼、平板鸭翼、半弧面对接鸭翼、锥状扭曲的鸭翼、远耦合鸭翼、近耦合鸭翼、不耦合鸭翼、不动鸭翼、全动鸭翼、高位鸭翼、共面鸭翼、静不稳定布局的鸭翼、静稳定布局的鸭翼,等等等等。不同的鸭翼有不同的优劣作用。


银杏智库


不会取消鸭翼,任何一款战机在试验机造出之后在气动上都不会大的变化,每款战机的气动布局在经过长时间的吹风洞之后,对气动外形都做到了最优化,如果战机在近服役的阶段把鸭翼去掉,那不就成了一款新型战机了,那就要对战机的航电控制,气动布局进行新的计算,那和新研制一款战机还有什么分别?


鸭翼在三代机上得到了应用,鸭翼的优点为:鸭翼布局与常规布局相比具有较佳的升力特性,以正升力特性进行姿态控制,以上仰动作为例,常规布局由水平尾翼以负升力方式产生抬头力矩,这样会在抬头时损失升力,降低战机的最大起飞重量,而鸭翼布局则以正升力使机鼻上仰,因此鸭翼可以提升总升力,增加战机最大起飞重量,缩短战机的起飞距离。

鸭翼的缺点为在垂尾面积和高度都在常规布局之上,因为鸭翼产生的涡流会干扰垂尾附近的流场,影响纵向稳定,因为垂尾离重心软近,力臂较短,需要较大的面积才能保持足够的纵向控制力矩,为了保持大迎角飞行时横向稳定性,在机腹加装腹鳍,会影响结构重量,阻力和雷达反射截面。



歼20的鸭翼的确会成为影响隐身的原因,但并不会很大,只有在雷达反射截面在0.001的数值级别上有影响,而且鸭翼只在做翻滚动作的时侯会比较影响隐身,但鸭翼频繁使用只在起飞降落中大量便用,对起飞降落中隐身不重要,另一种情况也会反复使用鸭翼,就是在进行超音速机动的时侯,进行超音速机动意味这做近距离格斗,隐身不隐身也不重要。


矢量推力发动机只能做到改变推力的方向,并不能代替鸭翼的作用,美俄使用常规布局是因为在常规布局上的深厚积累,美俄的三代战机都是使用的常规布局,在常规布局的电传系统上做到最出色,在鸭翼的电传系统上没有经验,从自己最熟悉的常规布局上做可以做到安全和高效。

而且做为美国在气动有着可以做到类似于鸭翼的效果的边条翼技术,俄罗斯的苏57也也类似于鸭翼的可动边条翼,主要看使用的战机气动布局习惯,美俄的二代三代机基本都是采用常规布局,在四代机上就首先考虑常规布局,而成飞会在研制歼20的时侯首先考虑鸭式布局。像达索公司在研制战机时首先考虑三角翼布局一样。




至于说歼20换装矢量推力发动机后去掉鸭翼就是无稽之谈,去鸭翼就等于重新研一款战机了,别听什么去样鸭翼有利于隐身,战机的研制要综合考虑,隐身是很重耍,但机动性,超音速巡航一样很重要,这是要综合考虑的。


墨天工


如果说歼20未来装备了具有推力失量的涡扇15发动机,虽然会对歼20的机动性带来质的飞跃,但是它的鸭翼绝对不会被取消,但是我觉得作为隐身机,歼20肯定会对隐身性能做进一步优化,比如说:取消腹鳍,鸭翼减小到50%的状态。。。。进一步减小雷达反射截面积。

但是,最终不会取消鸭翼!

因为鸭翼的最大的好处是:它给机头带来了直接的抬头力矩!

而失量发动机,是靠压低尾部来取得抬头力矩的,显然这种效率不如直接抬头效率更高(包括f22的水平尾翼都是这样)。

所以我认为:歼20如果装备了矢量发动机最大的可能就是:进一步减小鸭翼的面积,并且把鸭翼变成全复合材料的雷达透波材料制作。

其实还有一种可能性,就是像T50战斗机一样,把鸭翼作为一个扰流板直接做到发动机进气口的上边,当飞机抬头时,扰流板直接向上增加机头的扰流,进而增加机头的抬头力矩,这样一举两得。




知识就是力量啊


不会。

歼-20气动布局最核心的特点就是升力体边条鸭式布局,该机的鸭翼在其中扮演着重要作用,基本上可被总结成三点:

1、通过鸭翼产生的脱体涡可对主翼进行有利干扰,大幅提高主翼在大迎角姿态下的升力,进而提高飞机机动性能。

2、歼-20采用放宽静稳定性设计,鸭翼产生的升力使飞机升力中心前移,让重心置后称静不稳定状态,以此来提高飞机的敏捷性能。

3、歼-20的大尺寸鸭翼在降落是还是非常实用的减速板,能降低飞机的降落滑跑距离。

的确,取消歼-20的鸭翼有利于增强该机前半球隐身性能,但该机的气动布局可以说就是围绕着鸭翼设计的,如果没有了鸭翼,其高机动性能就无从谈起,需要对气动布局进行重大修改。

此外,从目前推力矢量技术的现状来看,推力矢量对战斗机只能起到锦上添花的作用,还无法取代任何一个翼面。虽然各国航空强国设想中的六代机普遍取消了垂尾和平尾,仅使用推力矢量技术进行俯仰和偏航控制,但都只是纸面计划。

目前看来,战斗机取消鸭翼、平尾和垂尾等控制翼面,仅靠矢量喷管改变发动机喷流来获得俯仰和偏航操控力矩还为时尚早。鸭翼、平尾和垂尾在机构上可以做到与机身同寿,而目前矢量喷管寿命最长的F-22也仅为1000小时,哪怕是出于安全性考虑,也无法把推力矢量作为主要操纵手段,一旦矢量喷管出现故障,战斗机就无法维持飞行了。

歼-20想要取消鸭翼,除了等待矢量推力技术的继续成熟外,还要对气动实施重大改进,从总体上解决取消鸭翼对飞机升力中心、重心和静稳定性的不利影响。这么做恐怕会代价过大,得不偿失。


航空爱好者AMR


首先鸭翼气动布局比常规气动布局要复杂,并不代表鸭翼要比常规落后,其升力还有机动性要优于常规布局,否则也不可能中国在发动机推力还有其他技术落后的条件下,采用鸭翼布局的战机各方面接近美国先进战机,因为中国在飞机发展上落后于欧美,常规布局设计技术他们要比中国技术更成熟,能力更强,再现有的发动机水平下,在常规布局上去追赶美国已经是不可能的了,所以中国专研世界上设计比较复杂,但气动性能更优的鸭翼布局,使用弯道超车,当然有人会说既然鸭翼这么好,为什么美国不用,美国这么先进还不是常规布局,这个可以说不是说先进就用的,这回涉及到很多问题,首先设计经验,成本,还有各方博弈,首先美国的常规布局设计经验及发动机等技术世界第一,完全可以用常规布局做到全球战机领头羊,没必要花费更多时间去研究设计难度更大鸭翼布局,这也跟美国战机生产厂家的自身经营理念有关,竞标战机时,美国军方也不是你先进我就用,首先要有成熟度,其次稳定性,那么说当一个成熟的常规布局和一个不成熟的鸭翼布局,你会选哪个?中国从j10开始就引入鸭翼布局,并且一路发展,鸭翼布局在中国是作为重要气动布局研发的,所以鸭翼布局在中国发展起来了,欧洲也研发过鸭翼战机,但是只有两款,并且对鸭翼布局并没有多次尝试,因为他们受美国影响比较大,甚至可以直接采购美战机,那么说鸭翼作为尝试不是作为发展,道理一样的,一个是主业,一个是爱好,欧美不使用鸭翼布局,因为他们只是一个尝试,发现鸭翼气动布局设计照常规布局困难,他们为什么要舍弃自己非常成熟的技术而重头开发新的技术呢,中国因为无法在常规布局上赶超美国,所以只能全力发展鸭翼布局,力争与欧美抗衡


天狼星13


为什么要取消鸭翼?

就算换装了,具有矢量系统的涡扇15发动机,歼20也是不可能取消鸭翼的


首先增减鸭翼和重新设计一架战斗机已经没有了区别,飞控什么的全得重新编!你当战斗机是玩具哎?想加就加想砍就砍的?

而且j20的布局很好,取消了鸭翼启动瞬间low到不能忍受,怎么气动退化成lca那种?而且j20前机身很长没有鸭翼会导致前部升力不足,
f22没有鸭翼,但是f22有巨大的水平尾翼!


至于lca这种启动布局不发表太多评价!

鸭翼不动的时候对隐身能有多大影响?再大大的过f22的尾翼么?

其次尾翼转动提供的是负升力,鸭翼离重心更远,力矩更大,反应更灵敏,而且新飞机有几个不带鸭翼的?欧洲三风,jas39,幼狮歼10,就是韩国的计划都要上鸭翼!

鸭翼对于提升舰载机的机动性可以说是一个飞跃!

要是取消鸭翼是不是顺便缩短一下机身?再加个水平尾翼?大修一下尾部线型?还是j20么?

就算是也是tu22和tu22m3的关系,除了名字一毛钱关系都没有!

顺便给编飞控的兔子点根蜡。


寻找丢失的方向盘


取消鸭翼?绝对不会。

想要如此大改气动外形,那还还不如重新设计一款飞机省事



关于鸭翼和尾翼之争,不出意外的又掐起来了..下面,我谈一下自己的观点吧。

对于装备平尾的飞机来说,进行大迎角飞行的话,平尾肯定会带来的一定程度的劣势。但这个问题对于装备了矢量发动机的飞机来说根本不存在,只要尾喷口向机身上部偏一定角度就可以完美解决啦。

可这么做,又带来了一个后果,这会造成一定的推力损失。解决这个问题的方法更简单,那就是装备更大推力和推比的矢量发动机........(方法是简单,可真正要做起来,何止是“难”)

于是,航发技术独步天下的美帝,给了F-22一个哪怕十年之后来看都是强悍到丧心病狂的F119-PW-10发动机。



而对于航空发动机技术略显不足的我国来说,既然我的发动机暂时不能和你相比较,那我就上鸭翼。只要我把自己的鸭翼做好了,我的机动性照样不输你。等我有一天能拿出和你一样的发动机时,那我的机动性可就要吊打你了。

至于鸭翼影响隐身?

多多少少总会有,谁要是说没有影响,来站出来,可以回去重新读幼稚园了。

不过这个问题也不会太大。 比如:对于突防作战,我可是隐身战机哎,你的雷达在三十公里和二十五公里发现我有什么区别?反辐射导弹早都打脸上了。对于空战,大家都是隐身战机,机载雷达功率相对更小,你能看见我的时候,都已经就进入狗斗范围了(这时候,嘿嘿嘿,我有更好的机动性)

最后再瞎逼逼一些,“设计”这个东西,是需要在全面考虑之后权衡利弊再作出选择。所有的选择和放弃都必须为整体服务。

美国人选择了更好的隐身性,我们选择了更好的机动性。有选择就必然有放弃,美国人为了隐身性,也是牺牲了一部分机动性(人家更狠,全向矢量都不要了……)我们为了机动性,牺牲了小部分的隐身性(鸭翼)。

这都是为了更好的整体性能和设计理念而做出的舍弃。至于这其中高下,这就不是单单鸭翼和平尾的问题了。这和一个国家的空军战略战术思想及要求,以及对该武器的定位有关。

适合自己的才是最好的!






ps:

明知有不足,但死活不承认,还以“X奴”来抨击反驳者,都是耍流氓。

不综合讨论整体,而是以某一个部分的优劣来衡量全部,都是耍流氓!


分享到:


相關文章: