殲20原型機的尾撐,為什麼要做削尖處理呢?

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首先我們先來了解一下殲20的研發歷史,殲20的首飛是在2011年1月份,這次試飛真的只是試試它能不能飛起來,因此總共也就飛了十來分鐘,此後的多次試飛都是在測試其飛行強度,然後就是試驗其靈活作戰的能力。

到了2012年底,殲20就開始了“改良”,2012年的改良版是將它的空速管改短,到了2015年,就是將尾撐“削尖”了,再然後的氣道鼓包腹鰭等也做了改良設計,到了2016年,殲20的外觀才基本沒有變動,於是試飛實驗後,殲20於2017年正式服役。

而2015年原型機尾撐的削尖處理其實算是國際慣例了,一般的原型機尾撐在試驗階段,大多都是趨於直筒的,因為試驗階段並不壓迫原型機的飛行極限,而已經定型並接近服役的戰鬥機需要將飛行的阻力降到最低,那麼削尖尾撐就勢在必行。

削尖的尾撐能夠讓戰鬥機在高速飛行的時候形成一股能夠快速填充飛機身後的低壓區的氣流,從而使得戰鬥機前後的氣壓相對均衡,也就是說,即使戰鬥機快速飛行,只要戰鬥機的前後氣壓均衡,那麼戰鬥機所受到的空氣阻力可以趨向於無(理論上)。

但是戰鬥機高速飛行想要不受到空氣阻力的影響並不能成為現實,因此就需要儘可能的去降低空氣阻力,而削尖尾撐就能夠帶來這樣的效果,另外削尖尾撐還能夠給雷達傳感器“騰地兒”,尾撐處加裝了雷達傳感器能夠使得雷達的“視線”更好的覆蓋戰鬥機尾部,戰鬥機的安全性得以提升。


軍事觀察員東旭


J20的尾撐確實有切尖處理,而且這切尖處理還比較明顯。在筆者看來這是為了保護尾撐內部的電子設備的原因。而絕對不是目前網絡上大多數說J20已經在使用能夠小角度偏轉噴管的矢量發動機。

第一,發動機噴出高溫高壓高速氣流,這些氣流一出噴口就會擴散,膨脹。而J20的尾撐裡顯然放了不少電子對抗設備。這些對抗設備雖然不脆弱,不過在發動機高溫高壓氣流面前使用壽命會大大降低。做一個切尖讓尾撐內的電子設備不會直接接觸噴射而出的氣流,是這個切尖的主要目的。J20周身有不少這樣的電子艙,說得難聽點就是J20飛到三代機面前不做任何機動,讓三代打一枚空空導彈這枚導彈都不一定能打中J20,這活活就是一個電子干擾戰機來的。

第二,筆者說J20目前沒有使用矢量發動機,是因為之前中國設計的矢量發動機才剛剛在J10C機身上試飛。矢量發動機有不少國家都在研發嘗試。不少國家已經有實物實驗甚至一些國家有成熟的產品。例如歐洲颱風戰鬥機使用的EJ200就有矢量版的實物展示。矢量發動機的技術原理並不複雜。但是目前三元矢量發動機造成的推力損失,和其並不優秀的維修間隔時間讓很多國家並沒有將其服役。目前俄羅斯較為成熟的矢量發動機117S到底使用壽命如何,維修間隔時間如果只有用的人知道。而美國人在之前就在F16上做了相關測試最後沒有裝備三元矢量發動機。

中國的三元矢量發動機在設計上比歐美國家的更復雜,技術含量更高。當然也帶來了更加複雜,重量更重的毛病。不同的是中國的三元矢量發動機不僅僅是噴口隨之轉動,在發動機內部渦輪後的一部分也會有小幅轉動。這可能是目前結構最複雜的三元矢量發動機。隨之而來的好處是推力損失也是最小的。因此,J20什麼時候會有矢量發動機這個問題大家拭目以待。J20設計總師可是說了2025年會有大新聞的,不要著急。


軍情解析


可以說是在飛機設計上的一個國際慣例了!

不僅僅是原型機 量產機也是要做削尖處理的。

我們來看看目前主流戰機的尾部

這些戰機都不同程度的將尾端做了尖銳化的處理,也只有這樣飛機的飛行效率才可以提高。話說發動機夠強勁板磚都能飛上天,但設計發動機頂尖的國家也沒有任何一個國家將戰鬥機設計成板磚造型的。

在高速飛行過程當中,飛機是密度遠大於空氣的物體,當飛機高速向前移動的時候,飛機運動方向前的空氣壓力加大,而飛機後部的空氣壓力減小。這兩個壓力的差值就是飛機所受到的阻力。

如果飛機後面是一個平面的話,那麼空氣的氣流就很難在短時間內填充飛機後面的低壓區域,這樣助力就會變大。但如果在飛機的後面做成尖的形狀的話,那麼氣流會很順暢的迅速填補低壓區域,這樣飛機飛行時候的阻力就會顯著的減小。

理論上飛機飛行的時候飛機前的空氣和飛機後面的空氣壓力相等這樣就會基本上沒有飛行阻力。現在對飛機的設計都是向這個極限來逼近的。

從不同的飛機尾部仿真來看順滑的尖端尾部相比於平面的尾部減小的阻力最大。因此在飛機上尾部現在很少有采用平直線條處理了,大部分都是各種不同的“尖”,因此W君告訴你是“國際慣例”,其實就是在空氣動力學上大家所公認的一個共識。

有的時候我們很關注飛機高速飛行的激波雲,但是對於飛機尾部對激波的消減作用看的就少很多了。有時候壯觀未必是設計師想要的效果。


軍武數據庫


殲-20原型機應該是編號為2015的殲-20原型機,細心的網友很快就發現了和上一個批次編號為2013的殲-20原型機的區別,就是2013號原型機尾部尾撐是平的,而2015號原型機尾撐是削尖的。由於缺少其他相關的信息, 我們無法直接作出結論。不過很顯然,殲-20的設計師們對於細節的要求是非常非常嚴格的。僅從這一點上我們就可以看到設計人員的良苦用心。

應該說,從這一點可以看出對於尾部尾撐的設計,到底應該是平的還是尖的,設計師們一開始的意見是不統一的。要知道美國的F-22尾椎就是平的,不過美國的尾椎在發動機中間,是配合矢量發動機使用的。這裡我們有理由相信,咱們的設計師在反覆研究計算後發現尾撐應該削尖更加合適更加隱身,所以最終出現了2015號殲-20原型機。我們無法下定論2015號原型機就是單獨為了這個尾撐設計作出的新一批次的改動,但從這個細節我們不難發現我國殲-20戰機的研發是如此的細緻,又是如此的耗費金錢。如果沒有這一次又一次在細節上的不斷打磨,不斷投入資金去研發改進新一個批次的殲-20原型機,也不會有最後令人滿意裝備入列的殲-20了。

最後定型的殲-20最終採用的正是尾撐削尖設計,相信這個設計一方面是為了減少尾部雷達反射面積;另一方面應該就是為了配合今後即將使用的矢量發動機。實話說,關於殲-20我們掌握的信息實在是少的可憐,畢竟是最重要的國家機密。不過看到殲-20這一路設計改進,最終定型入役,相信大家和筆者一樣都感覺十分欣慰。


諸葛小徹


殲20在2018年2月9日正式開始列裝我國空軍作戰部隊,開始它的服役生涯,殲20的英文叫:Chengdu J-20,從名字就能看出是位於我國成都的中航工業成都飛機集團研發的一款戰機,代號是威龍,北約國家給其命名為:Fire Fang,意思是:火牙/焰牙的意思。

作為我國第五代戰機它具有比第四代戰機更有優勢的的地方,殲20採用的是單座的模式,這就意味著殲20只有一個人來操作,那麼就暗示其操作性更加方便,信息化程度高,而且是雙發、全動雙垂尾的動力模式。並且是採用鴨式氣動佈局的上反鴨翼帶尖拱邊條。

從1997年的正式立項到2018年的正式服役,殲20走過了20年的孕育,總於成為我國新一代戰機的領頭羊,為我國的航天事業貢獻一份力量,保衛著我國的厚土藍天,有網友發現說殲20的尾撐和原機型有出入,說是被削尖了,其實,如果你有足夠的瞭解,那麼一定會輕鬆尾撐做削尖處理是必然的,任何戰機都會做不同程度的削尖,只不過作為我國的新一代戰機,殲20更受人關注,這個尾撐削尖處理是因為理論和實際是有區別的,為了更好地適應複雜多變的環境,尾撐的削尖是必然的。

在戰機飛行過程中會遇到空氣阻力,尤其是在戰機處於高速移動的時候,那麼阻力的影響是能不能穩定飛行的重要因素,為了使飛機減少阻力的作用,將飛機尾翼進行處理,做成相對更尖的處理,這樣能夠極大的改善阻力的影響,並且能夠增加飛機的穩定性和安全性。讓戰機在高速移動的同時,獲得最小的阻力。


利刃軍事


殲-20原型機的尾撐外形前後有三種變化,頭兩架試飛原型機2001和2002(後改為2004)的尾撐外形較簡單,內側為外八字直邊,末端較窄。這麼設計可能是為未來升級全向矢量噴管留下空間(目前該噴管正在試飛中)。

從第三架試飛原型機2011開始,殲-20改用全新設計的尾撐,不僅末端明顯加寬,內側邊緣也改為折線外形。第二種外形的尾撐被隨後的2012、2013號原型機所繼承。

從第7架飛行原型機2015號開始,殲-20的尾撐進一步進化,也就是題主說的“削尖處理”。新尾撐末端外側邊緣具有更大的前掠角度,尾撐尖銳了不少。這種新尾撐成為後續原型機和生產型的標準配備。

殲-20尾撐的設計演變都是出於實戰需求。第二種加寬尾撐是為了在內部塞入兩個干擾彈發射器,第三種削尖尾撐則是為了在尾撐末端增加三個電子戰天線(有可能是雷達告警接收機傳感器或自衛干擾機發射天線)。

我們可以從2012原型機的尾撐照片看到,其尾撐末端呈灰色,與銀灰色的機身結構間存在一個明顯的平行於機翼前緣的分界線,筆者推測這是一個超材料吸波結構。

在2015原型機上,在每個尾撐末端都塞入了單個電子戰天線,為了滿足天線視野要求,於是取消了吸波結構並把尾撐削尖,使天線能覆蓋整個後半球。當然這只是推測,真相如何需要等待更多信息的公開。


飛豹科普秀


這不算軍事機密?咋竟說這沒毛的問題。


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