殲20的機體那麼長有什麼優點?是否也存在不足呢?

乘風破浪海中游


殲-20具備後發優勢,作為國產美標第4代戰機的巔峰之作,具備其他已服役的第4代戰機所不具備的大航程和作戰半徑,那些形體短胖且作戰半徑不足1000公里的隱形戰機,僅適合國土面積並不大的歐洲戰場,不具備打擊早已將防空防禦圈至少外推1000公里的大國。

由於隱形性能佳包括主動相控陣雷達性能好,殲-20能夠做到先敵發現、先敵開火、先敵擊落,不與他國戰機近距離纏鬥的特點,在打光中遠距離空空導彈以後,攜機翼側彈倉內的2枚自衛的PL-10近距離格鬥彈主動掉轉機頭回撤,裝上中遠程空空導彈以後等待下一波次的主動出擊。

在本文作者眼中,單座雙發、全動雙垂尾、DSI鼓包進氣道,特別是有一對可愛的小翅膀的殲-20, 流線形狀的線條、細長的機體,簡直就是一架完美無缺陷的戰機,貌似沒有什麼缺點,渾身上下都散發著戰鬥的氣息,可謂雄性勃發。

殲-20,機身呈菱形,漂亮的機體,俊朗的外形,是我空軍最具顏值感的戰機,高顏值的戰機,本身就具備強大的戰鬥力,似乎是國內某位軍事評論員所說,具體是誰還真忘了。

套用國內權威媒體的說法,“殲-20是具備高隱身性、高態勢感知、高機動性等能力的隱形制空戰鬥機”,它的橫空出世,讓我空軍昂首跨入了隱形戰機的俱樂部,祖國的天空因為殲-20的服役,將變得安寧多了。

這樣一架成飛集殲擊機之大成的殲-20,用我空軍飛行員的話來說,一旦進入超音速狀態,那就是殲-20的天下了。

我軍對武器裝備的作戰性能,歷來表達的非常含蓄,但殲-20飛行員如此高調錶態,說明空軍對其作戰性能非常滿意,戰機操控者的自信心,也得以極大地提高。

如果說殲-20還存在什麼缺陷,那就是軍迷眾所周知的發動機了,殲-20之所以設計的機體修長,且裝上了一對非常可愛的小翅膀,就是為了明顯地改善空氣動力,通過對機體和鴨翼的使用,來提高殲-20的飛行品控性能和作戰能力的提高,即使不使用推重比10發動機的背景下,也能通過機體優良的氣動佈局,獲得超音速巡航能力。

一旦殲-20換裝推重比10的發動機,強大的動力將賦予殲-20更強的機動性和作戰能力,實話實說,殲-20在空戰時將鮮有對手。


國平軍史


“動力不夠,氣動來湊”殲20的機身長度近21米,F22的機身長度近19米,蘇57的機身長度近20米。可以看到的是,殲20是最長的第四代戰鬥機。殲20的機身設計修長的目的就是為了減小超音速飛行時的阻力。此外,較長的機身也可以攜帶更多的燃料,設計更長的彈艙。

殲20機身較長的優點

眾所周知,第四代戰鬥機極為注重超音速巡航能力。而殲20的發動機又不夠給力,為了能夠達到超音速巡航的要求。所以只能增大機身的長細比,提高超音速升阻比,以減小超音速飛行時的阻力。其實,在超音速飛行時,阻力最多的是激波阻力。而減小激波阻力也可以增大超音速飛行時的升阻比。減小激波阻力的方法有四種:一:減小機身截面,增大機身長細比;二,增大機翼後掠角,減小展弦比;三,減小機身相對厚度;四,增大座艙蓋的後掠角。

可以很容易看的出來,殲20的機身較長,長細比就大;機翼面積較小,機身截面積就越小。所以殲20在超音速飛行時的激波阻力就越小,超音速巡航升阻比就會得到提高。正是由於發動機的推力不足,殲20才不得已採用這樣的設計方法,來達到超音速巡航的要求。可以說,由於殲20較長的機身,在其達到超音速巡航時對發動機的推力要求相對於F22和蘇57來說是最小的。



此外,較長的機身也可以佈置較大彈艙。殲20的內置彈艙長度在4.7米,寬度2.2米,是彈艙容積最大的四代機。容積大的彈艙,在導彈尺寸相同的情況下,就可以多帶點。另外,在掛載對地攻擊武器時,也更有優勢。畢竟殲20擁有較遠的航程和隱身能力,如果只用來空戰,未免有點太單一了。研發小尺寸的對地攻擊彈藥,也該提上日程了。一旦適合殲20彈艙的攻陸彈藥研發成功,那殲20成為的“踹門者”角色,就更加容易了。


殲20機身較長的不足之處

而機身較長的話,就不利於亞音速機動性了。由於機身較長,導致殲20的縱向轉動慣量較大,其縱向敏捷性不如機身較短的F22和蘇57。但是在鴨翼和升降副翼的作用下,其縱向敏捷性也不會差,大迎角飛行性能也不弱。此外,較長機身也使得殲20的擦地角較小,以至於起飛迎角變小,會對其短距降能力帶來不利的影響。

此外,我國第四代艦載機的選型還沒有落下帷幕。殲20較長的機身,是不利於在航母上起降的。從這方面來說,殲20倒不如殲31優勢,所以說,殲31入選第四代艦載機的可能性要大一些。



總得來說,殲20的所有設計都比較偏向超音速性能,不想F22那樣追求均衡的性能。較長的機身,明顯的降低了超音速巡航的阻力。這也是在“渦扇-15”發動機到位之前的時間段內折中的選擇。畢竟第四代戰鬥機追求的就是超音速性能,而不是亞音速性能。(圖片來自網絡)


江山何沉


(國外網友製圖僅供參考,殲-20還標錯了...)
殲-20隱身戰鬥機的機身長度,很可能是世界各國第五代戰鬥機中最長的,長度超過了俄羅斯蘇-57戰鬥機,更是遠超F-22和F-35戰鬥機,這種機身看似合理也似乎有點透露著無奈。

(同樣來自國外網友圖)
殲-20戰鬥機機身長度十分修長,這種設計主要是考慮到殲-20戰鬥機飛行性能,特別是殲-20隱身戰鬥機長度明顯超過了國外類似的機型,特別是適度放寬了氣動穩定的要求。殲-20隱身戰鬥機可以依靠翼面實行氣動穩定,這種設計是殲-20戰鬥機外形設計上的重點。殲-20戰鬥機長機身和小翼面的特點不僅可以平衡主翼、鴨翼升力,還可以為殲-20戰鬥機在飛行性能上提出大迎角要求,這種分離式的翼面設計有利於克服鴨式佈局後,在發動機推力不夠,無矢量情況下,提供全機的勝利,全機的升力主要依靠主翼和機體下獲得。

機身長度增加的好處就是殲-20彈艙可以加大,空空導彈型號可以不用特意去研發,而統一使用中國空軍主力戰鬥機空空導彈型號,同時未來殲-20戰鬥機多用途的時候,殲-20機體更大可以安裝更大的精確制導炸彈。

而殲-20戰鬥機代表了中國航空工業技術的先進水平,殲-20機身拉長缺點很簡單,主要就是導致機身過長,導致發動機推力需要增加。目前殲-20戰鬥機裝備都是俄羅斯製造的99M3發動機,雖然太行-B發動機已經裝機測試,但仍然沒有大規模裝備殲-20戰鬥機機身上,顯然機身長度帶來的發動機問題,尤為突出!

以上內容僅為個人的一些簡單看法和資料整合,供拋磚引玉,歡迎更多討論和交流互動。如有轉載,煩請表明出處!

軍事天地


五代機的設計要綜合考慮“4S”性能的均衡性,細長機身有利於減少正面橫截面積、減少超音速升阻比,對隱身性與超音速巡航是加分的。同時,細長機身會影響機動性,雖然通過加裝大面積鴨翼來解決,但又犧牲了隱身性。

細長機身最突出的優點是保證了超音速性能。五代機“4S”性能中,超音速巡航能力是僅此於隱身性能的重要硬性指標。“快速接敵、快速脫離戰場”是五代機的主要戰術,與隱身性相結合,讓五代機擁有了跨代的戰術優勢。細長機身可以在發動機推力不濟的情況下,實現超音速巡航。

細長機身帶來的一個突出優點往往被人們忽略,殲-20擁有更大的內部空間,可以裝備更多感知設備,掛載更多武器,裝載更多油料,讓殲-20成為航程最遠、載彈量最大的五代機,幾乎可以看著是一款中程隱形戰鬥轟炸機。使得殲-20更加適合作為“踹門”利器使用,這一點是中國設計師對五代機的拔高認識,相比其他短胖挫的五代機,把亞音速機動性凌駕於超音速能力之上的做法,明顯具備突出優勢。

細長機身是我國戰機氣動佈局傳統設計格局,殲-7、殲-8、殲-9、殲-10無不是細長機身,技術上一脈相承。殲-9以後,又有鴨翼佈局、飛控系統加持,技術越來越成熟可靠。“發動機不行”經常成為有些人攻擊殲-20的託詞,筆者承認發動機是弱項,但是我們的發動機技術總有一天必然會突破。大家有沒有想過,在同等發動機推力作用下,殲-20的載彈量、航程與超音速能力,將達到一個其他戰機無法企及的高度。

“顏值就是戰鬥力”,細長機身機身真的很美。2011年1月11日,殲-20的首飛日的確意義非凡,一個軍迷輿論場口風轉變的標誌性事件。當人們還在討論殲-7怎麼打F-16、殲-8怎麼打F-22的時候,誰也沒有想到,中國的五代機會在這麼短的時間橫空出世。軍迷朋友們在成都機場昂首觀望的激動之情,奔相告知的溢於言表的興奮之情,感染了多少人。又有多少人為我國能夠擁有這麼出色的五代機而深感自豪,信心倍增。殲-20讓我們不僅滿足了我們的視覺享受,更加堅定了我們不比別人差的信念。


紅龍軍團長


謙虛在我國是有歷史傳統的,如初中語文課本中的故事鄒忌諷齊王納諫,就是美好的一例。殲-20自從2017年交付入役,成為我軍正式裝備,無不覺得它高大而威猛,是有“威龍”美譽,軍迷們更以“黑絲帶”和“銀河戰艦”呼之,我們的飛行員越來越喜愛有加,五代機實現了從無到有,正是航空工業進步的表現和標誌。

若問造得那麼長,比任何一款五代機都要至少長出1米,有何優點呢?長正是“威龍”的特點之一。所謂身大力不虧,大自有大的作用,比如可以實現更大的內置彈艙設計,將來可以搭載更多的空空導彈,賦予其更大的威力。現在即可搭載更多的小直徑炸彈,執行更多的任務能力。當然可以更多的燃油,有更大的作戰半徑等。

那麼,照我們的傳統,歷史的一慣,殲-20是否也存在不足之處呢?

當然,像任何裝備都有其固在的弱點一樣,比如它的航電技術,與美國兩款五代機仍有不小的距離;發動機是否換裝了第四代軍用大推,也是網友們一直期待的地方。

推力不足,有人說,我們才設計出這麼複雜的氣動,有道理,也值得商榷。現在動力不足對飛行性能是有一定限制,那麼動力得到解決以後,不也可以得到絕佳的飛行性能了嗎?

認識事物不好太片面,僅捉住一點不及其餘,即會使自己在矛盾的對立性面前失去正確的判斷力。也許今天可以這樣表述,殲-20正是我們今天做得最好的飛機,難有其一。致於所有技術成熟以後怎麼改進,是今後的事。

那麼現在,它足可滿足空軍急需,也可滿足作戰使用,明乎此,你就知道,殲-20是一款什麼樣的裝備,更沒必要一定在雞蛋裡挑出骨頭來。


魂舞大漠


至少有兩個優點:超音速阻力小、航程遠。不足是成本高。

降低超音速阻力

首先,殲20的機身那麼長是考慮了超音速飛行時巨大的激波阻力。激波阻力最大的部分來自於機身。研究發現,機身長度除以機身最大橫截面後得到的值越大,則來自機身的激波阻力越小。這就是殲20機身為什麼那麼長的設計依據。考慮到國產發動機的水平,機身修長一些也可以降低對國產發動機軍用推力的要求。注意,這裡是說軍用推力,也就是最大不加力推力,術語謂之中間狀態推力。

大航程

另外,機身長也意味著有更大的內油容量。F22的內油容量被詬病扯了航程的後腿。所以,殲20不能再跳一次坑,何況殲20是小展弦比機翼,加上前面說的長機身,氣動佈局上是偏重超音速的,反過來其亞音速升阻比就未必很優秀。那麼為了保證航程這個硬指標,內油容量上做大一些是很正常的考慮。

重量大,成本高

機身長帶來的問題中最明顯的是空機重量大,製造、維護成本高昂。這個沒什麼好洗地的。不要說對於殲20這種重型戰鬥機,對任何飛機,機身變長都會導致機體隔框增加,蒙皮面積增加,線纜長度增加,管線長度增加,油箱長度增加……等一系列增重問題。但是隻要能控制在可承受限度之內,重一些,貴一些都是可以接受的。


asiavikin


唉……一看到這個問題就想到郭德綱的那個笑話“如果有個人跟火箭專家說火箭是點煤球發射的,那火箭專家看他一眼都是火箭專家都輸了。”


說實話作為高技術密集型產業的航空工業,中國的航空人是非常不容易的,做不好有人罵、做好了又有人質疑,就像北邊某設計所一樣,這些年都快被人給黑出翔來了,總是被人抓住一個缺點就無限的放大,卻很少有人去考慮作為“共和國長子”它所代表的歷史意義和其揹負的社會責任。

這種現象在今天的中國比比皆是,哪怕成飛殲20這種典型的四代機,按理說作為國人的驕傲,應該是被人正確看待的,可是呢?總是有那一些人去靠著一堆無端的揣測去質疑,像什麼鴨翼啊、發動機啊、尾噴管啊、甚至就連機身長度也有人吐槽,這也真是見了鬼了,難道我國民間的航空器總體設計大神真有那麼多嗎?如果真有,我強烈建議這些大神把這“一腔熱情”用在報國上,南北兩大設計所可是年年都招人的。
▲對我國航空工業不服的親們,去吧……


祖國需要你們!

吐槽完,還是跟大家說點實際的吧,航空器的總體設計其實是非常複雜的,要學的東西很多,要將很多複雜的東西結合權衡,才能設計出滿足未來空戰環境和技術指標要求的先進戰機。

▲飛機總體設計一直都是涉及多學科領域的綜合性學科,它需要飛機總體設計人員合理掌握運用氣動、結構、動力、材料、工藝等科學知識,充分合理的通過分析和計算,將設計需求轉化為完整描述飛機參數的過程,所以能做飛機總體設計的人、尤其是各“總師”都是航空工業的頂尖才。

而航空飛機作為在大氣層內飛行的飛行器,必然要受到空氣物理特性的影響,而其中“升力”與“阻力”是兩大相互依存又相互矛盾的特性,所以如何合理的權衡安排兩大特性,是飛機設計的關鍵。

▲人人都想設計出“完美”的飛機,但是空氣物理特性的原因,這是不可能的。

所以飛行器的總體設計人員,就要在各種飛機氣動佈局上進行取捨,根據預先的詳細研究論證,和裝備方、生產廠家的詳細討論,按照基本的技術要求和實際的工業製造能力,選擇一個合理的設計要求,然後再根據要求選擇合理的氣動佈局,比如常規佈局、三翼面、鴨式佈局等等。

其後再根據設計要求,詳細設計飛機各外形部件,比如選用什麼樣的翼型、機身、進氣道等等、等等。

▲這是一個極其極其複雜的事情,比如機身來說,作為設計人員你就要考慮到空氣動力、結構受力、材料力學、隱身特性等等。

而等初步設計完成之後,還要考慮飛機的總體佈置,比如機載設備的佈置、分系統的設計、詳細的承力結構,完了還要精確計算重量、重心、操穩等等、等等。

最後還要進行大量的實驗測試,反覆詳細的論證,要來來回回的根據需要進行更改,最後達到一個各方面平衡的結果。

所以說,飛機機身的設計不是盲目的,是經過大量實驗、論證過的,是有極高科學依據的,不能簡單的僅憑著外形就認定其是好是壞。

以殲20的機身來說,我們所認為的“長”或者“不合理”都是過於偏面的看法,它是根據殲20的實際需要設計的,是在整個氣動佈局下的一個分枝。



而殲20具體需要什麼?“趣科普”簡單的按照殲20的氣動佈局給大家講一下;

按照過去F22A所設定的經典四代機標準,隱身、超聲速巡航和超機動能力是其重中之重。

而這三大技術標準都需要飛機整體氣動佈局的合理設計,比如超聲速巡航和超機動性,就要合理的設計飛機的氣動外形,因為前文說到因為空氣動力學的特殊性,所以飛機這樣的航空器,氣動外形的設計就要在空氣阻力與升力之間相互權衡。

需要超聲速能力強的,就是要合理的設計飛機的截面積率分佈、合理的機身側剖面、高長細比、小展弦比、相對薄翼型、大後掠角、相對小彎度機翼等等。

而強調跨聲速能力的,就要多采類似“蜂腰”這種合理的跨音速面積率分佈、中等後掠、較高展弦比和合理的相對厚翼型剖面等等。

同時無論採用那種設計,都必須儘可能滿足升力大、阻力小、穩定性好的特點。

所以殲20的機身設計,本身是根據四代機設計標準,所做的合理設計,是在升力體邊條翼鴨式佈局、小展弦比中等後掠角主翼、大長細比機身的整體下去設計的。

在這種兼顧超聲速巡航和跨/高速機動能力和隱身的設計下,殲20的機身設計本身是很合理的。


▲殲20的機身有人覺得長,那是因為過於偏面的去看殲20的機身,將機身與整個氣動佈局割裂開,這是很錯誤的。

在一個要說的問題就是動力的問題,很多人願意將殲20的整體氣動佈局歸結於動力薄弱的原因,單純的認為是“航發的落後”才讓殲20變成了今天的樣子,但是我們要注意的是,即使我們有先進的適配航發,優秀的氣動設計也是要保留的,航發雖然是影響飛機氣動佈局的一個因素,但它不是決定因素,不是說有了好航發,就可以不用優秀的氣動佈局,那是不現實也是不合理的。


武備趣科普


機體長表明飛機內部容積大,有足夠的空間安放動力、設備、油箱。缺點首先是增加飛機重量,也反映出設計時的經驗不足。體積大,空氣阻力大,對隱身性能有影響。

優點是可以攜帶更多的燃料和武器。至於是否能增加航程,要看增加的燃油與重量和阻力增加的油耗之比。一般來說都是可以增加航程的。

殲20尺寸大的原因之一中國的機載設備落後,配套不完整,缺乏技術積累。在尺寸上不得不保留較大餘量。否則殲20體積可以縮小很多,性能會有明顯提高。


一葉楓流O靈似舞妖


其實第一個回答已經寫得很好了,已經比較具體的描述了大長細比機身的優點和缺點,在此我想補充部分。

我國對於領空防禦的需求量一直是很明顯的,在上個世紀以及本世紀初,一直有各國飛機在我國領空範圍內試探。即使到了現在,領空的安全情況比原先要好一些,不過周邊的軍事環境壓力也越來越大,我們的外部壓力其實並沒有減小多少。

所以我國的戰機到目前為止大多數都強調截擊能力,殲-8也好,J-10,J-11也好都有部分截擊的要求,尤其是殲-8,更是徹頭徹尾的截擊機。

殲-8戰機就是純粹的截擊機,追求高空高速性能,主要是為了防禦自身領空,殲-8戰機曾是我國的主力戰機

J-20也不例外,作為五代機,它用來對抗可能出現的同為五代機的敵機,那麼它的截擊性能是必須更上一個臺階的。

我們也可以看見,目前為止J-20的設計也都向這方面靠攏,大長細比機身,較為狹窄的機身,遠距鴨翼+三角翼的翼型設計等都充分的說明了這一點。

我在之前的文章中不止一次的提到過超巡的難點有三個:1. 超/跨音速波阻。2. 超音速配平阻力。3. 發動機。

都很好理解,前兩個就是減小阻力,提高超音速升阻比,後一個就是採用較小涵道比,較小增壓比,較高渦輪前溫度的發動機。

J-20官方雖然沒有給出明確的使用用途,不過我認為它主要就是用來執行截擊任務的

尤其是機身阻力,超音速下機身阻力是飛行器總阻力的主要阻力來源,所以為了減小波阻,機身的設計是至關重要的。

單純的大長細比機身的優點就是傾向於這個方面的,J-20的大長細比機身有效的減小了超音速波阻,提高了超音速升阻特性。那麼這一點不僅提升了J-20的超音速機動能力,也為其超音速巡航過程中省了很多油,提高了航程。

Cd是飛機總阻力,三種長細比,0.2,0.4,0.8代表最大截面積在機身所處的位置,圖中可以看出來長細比增高可以有效的減小跨音速時產生的波阻

但是這種設計的缺點就是亞音速機動能力較差,三角翼自身亞音速狀態下的誘導阻力較大,十分不利於亞音速升阻比。大長細比機身配合遠距鴨翼+三角翼的確很有利於超音速升阻比,但是也許會進一步的減小最大升力係數。

這也就意味著J-20的亞音速能量機動,角度機動,過失速機動可能都會比較差,當然這是從總體上的氣動佈局來看的。

目前為止的截擊機不管是米格-31也好,殲-8也好,在機動能力的表現上都較差勁,這不僅和其推重比有關係,也和較低的升阻比有關係。

米格-31也是一樣

這也沒什麼好說的,對於單純的氣動設計來說,是不可能有完美的適應各個方面的氣動佈局的。機動性和穩定性,超音速和亞音速的機動能力等在氣動設計上都存在顯著矛盾。除了變形翼佈局的飛機,不過這樣的飛機也涉及到自身的結構增重和保養代價高等問題。

飛機的性能也不止與氣動設計有關,內部結果,材料強度,發動機等對於飛機性能的影響也是十分明顯的。

殲20的機體那麼長有什麼優點?是否也存在不足呢?答:優點:有效的減小波阻,缺點:亞音速機動能力。

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英雄光


殲20的機體長短在技術上確實有一定的影響,但是這種影響在實際狀態來說,過於細小了,對於作戰來說沒有什麼影響可言,這個差異談不是什麼決定因素,只是設計理念上的一些差異而言,所謂的機身長一點,減少阻力,增加機動難度,其實只是一種說法而已,這種差距影響太小了。不是人們想象的顯而易見,甚至在技術參數上都體現不出來。

現在過於強調殲20的不足,試驗證明殲20這裡不對,那裡不好的,其實無視我們的進步,有點太過於,雞蛋裡挑骨頭了,中國每研發一點新東西總有人要說三道四,提出這缺點,那不足的,為什麼別人的東西都是完美無缺,我們東西總要質疑一下子呢?這種心理可不好!


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