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从J10的进气道“加强筋”说到J20的鸭翼

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从J10的进气道“加强筋”说到J20的鸭翼

J10被称为“十号工程”,它是我们战斗机家族中承前启后的作品,重要性不言而喻,刚一问世就受到了广大军迷的强烈关注,其中最引人注意或者说引起争论最多的,便是J10采用的下腹式进气道和机头之间那6根有些刺眼的加强筋了,引起军迷朋友讨论无数,我就从这个问题谈起,先看一张图,这是J10原始型号:1001号原型机

很明显,6根圆柱形棍子插在机头跟调节板之间,第一眼看上去的感觉就是:我去,这么山寨……,当时说什么的都有,印象中有无脑喷的,有说材料强度不够的,有说设计缺陷的,有说RCS因此倍增的……在设计定型之后,原先的圆柱形加强筋变成了扁平且有一定倾斜角度的“加强板”,见下图:

这么一来又多出一种说法,强行解释说这种构造符合所谓“伯努利原理”的……其实没那么复杂,在说我个人意见之前,再看两张图,一张是美国的F/A-18大黄蜂,一张是法国幻影2000


看到了吧,这玩意还真不是只有俺们才有,人家老外也早就使用这种设计了,简单说一下个人的意见:
1.J10A采用带调节板的下腹式进气道,优点是能为发动机提供不同飞行状态所需的气流,能提高爬升和高速性能,缺点是隐身效果不好,重量大,降低了飞机的战斗载荷。
2.之所以采用加强筋,猜测是初始型号我们材料技术不够好,造成进气道强度不足,在飞机进行激烈动作的时候会有震颤现象。
3.生产型优化了加强筋的形状,应该是有一定改善气流和减小风阻的能力。
4.加强筋对隐身有一定影响,但这种影响很小,更不至于上升到RCS高数倍乃至一个数量级的地步。
5.军事装备从无到有,从有到优,随着技术进步不断改进,小步快跑,这是科学的做法。
6.随着材料科学和空气动力学的进步,J10B已经采用了DSI进气道,加强筋再也看不到了(见下图)。


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说完J10,再来聊聊J20。
J20相比J10更有横空出世的感觉,毕竟J10在正式亮相前已经有无数的侧面报到证实了十号项目的存在,正式亮相那天大家的感觉是:终于公布了;但11年1月,J20亮相真的让我大吃一惊,初始兴奋过后我第一感觉居然是:这是仓促拼凑的产品(之后随着了解的深入推翻了我初始的想法)。因为在07年2月17日和18日老美在我们农历除夕和春节这两天往日本部署了10架F22,这是赤裸裸的打脸而且我们当时毫无反抗之力,所以我当时的确认为这更像是一项zz任务而不是经过长期技术发展之后顺理成章的产品,潜意识里,以老毛子深厚的航空功力尚未在1.44及T50中折腾出个样子来,我们作为长期跟在老毛子后面研究他们产品的学生,何以青出于蓝而胜于蓝呢?我们先看一张图,四款五代机的体型对比:从左至右分别是:J20,F22,F35,T50

在被J20那酷似F22的科幻外形震撼了一分钟后,开始怎么看怎么觉得哪里有点别扭,然后恍然大悟:机身太长了,宽度和F22差不多的情况下,长了11%左右,而且,有一对刺眼的鸭翼,这对鸭翼也引起了无数军迷的讨论,主要集中在:鸭翼是否影响了隐身?
(1)鸭翼对隐身无影响的观点:只要是飞机上的翼面就会有雷达反射,无非是大小罢了,主翼会有,平尾会有,立尾会有,鸭翼自然也会有。鸭翼能不能通过一些手段来减小RCS呢?答案是肯定的。 鸭翼的隐身难度不在于与主翼之间的信号散射,更不在于偏转,由于主翼前缘机动襟翼在各个飞机都有,最难处理,而实际飞机的控制面如前缘机动襟翼,尾翼,垂尾等都需要偏转,鸭翼偏转的处理并不是什么难处理的问题。问题主要在于鸭翼与机体之间的接缝和转动轴,这就涉及到弱反射占位的概念,用一个相对较弱的物体在鸭翼的前面遮挡转动轴和接缝,用一个弱反射源来遮挡强反射源,以达到减小雷达反射面积的目的(国外的阵风及国内的J10B都有这种设计,J20也有,但T50没有,有兴趣的同学可以自行搜图去仔细看看)。而且可以通过在鸭翼上使用隐身涂料及复合材料进一步降低RCS。
(2)鸭翼对隐身有重大影响的观点:J20的鸭翼是全动的,偏转角度可以很大,在鸭翼偏转的时候,弱反射的设计就失效了,因为鸭翼会偏转出遮挡区暴露在雷达波里,且鸭翼使用复合材料比如碳纤维复合材料确实有相对金属降低反射面的作用,但是效果很烂(结构强度与透波能力不能兼顾)。
两款机型都没经历实战,尤其是面对面的单挑,说谁战斗能力更强始终是一句空话。

我个人觉得,五代机的任务是踹门,即利用隐身能力突防破坏敌方防空系统,后续任务交给四代机就行了,近距格斗中隐身能力就无限弱化了,而且随着格斗导弹离轴发射能力突飞猛进的发展,高机动性是否如当前一样重要也是值得商榷的,随着将来我们大推力发动机的进步,鸭翼做为提升机动性的设置也就没有必要了,我相信有一天我们一定会有一款远超J20的机型问世。

写了好多,思路都有点乱了,回头说一说关于J20机体偏长的一些个人猜测:
1.为了将来ws-15上机预留的空间,ws-15由于设计及制造能力的问题尚无法达到老美的发动机集成度,发动机过长导致J20机体稍长。
2.J20和F22的侧弹仓设计原理不同且载弹量比F22大,所以侧弹仓所需空间较大。
3.DSI进气道因为考虑隐身问题,采用的S型进气道,占用较大空间。
就说这么多吧,头一次在SIS军区发原创贴,大家轻喷,有不同意见请留言,我们一起讨论,一起进步。

最后上一张图:美国的F14雄猫战斗机


95年上高中的时候看了一部电影叫《壮志凌云》,阿汤哥演的,相信很多军迷朋友都看过,我对阿汤哥没什么感觉,F14震撼了我幼小的心灵,面对国内的J7J8,F14就像是外星科技,我们还在不停的折腾J7J8的时候,F14都要退役了,几十年的科技差距,我们一步一步追上来了,在90年代,作为一个愤青的我是想象不到我们能造出J20的,尽管有这样那样的不足、差距,但我们有了五代机,剩下的,无非是更好、更快、更强而已,我不是五毛,也不是美分,我是一个理性的军迷。

[ 本帖最后由 ilovez 于 2016-5-3 18:57 编辑 ]
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  • yingren32 金币 +28 原创加分!!! 2016-3-27 11:21
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第一次发帖经验不足,图片有点小了,sorry各位,下次改进

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首先图片看不到,然后说到歼十的加强筋这涉及到当初设计制造时结构及材料的问题。我们可认识到我国科技实力不足之处,也能见到其的长足进步。20确实不是全向隐身设计,全向隐身可能没那么必要。还有弹仓是轮转式的吗,传言不太像都说。
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  • yingren32 金币 +1 回复认真,鼓励! 2016-3-26 21:11

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不好意思图挂了,明天上午重新补图

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我认为J20过长是因为TG的东西不如老美先进和紧凑,发动机推力甚至不如毛子,在发动机推力有限的情况下要装进那么多东西还不能增大阻力损失高速性能,那就只能将机体做长。这其实和J10是一样的。
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  • ilovez 金币 +1 这种推测也是有道理的 2016-3-27 08:08

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机体过长,主要原因个人认为是由于花冻鸡的推力不足,那么只有把机体造的长细,与船只一样,可以看到米蒂的伯克都是比较短粗的,而兔鳖的052都是长窄的,为了保持高速,那么只有降低宽度拉长长度了。最关键的在于米蒂的2元花冻鸡的推力真够捏天的,传说只要花冻鸡够好,板砖都能上天
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  • ilovez 金币 +1 回复认真,鼓励! 2016-3-28 13:40

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最早的原型是没有加强筋的,进去口也和F16一样圆弧过度,因为拿不到F16用的发动机,使用SU-27的发动机,推重比不足,重量重,因此使用了加强筋,性能也就比原版狮式要差,因此巴基斯坦还是比较倾向使用F16。
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  • yingren32 金币 +1 回复认真,鼓励! 2016-3-31 03:48

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国产发动机的短板表现在整机的个个方面,这不是一朝一夕能学来的!

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回复 8楼 的帖子

是的,一个关键组件的短板,需要各个部件做出牺牲来达到性能的平衡,发展的过程中这是必要的牺牲,相信j20以后会有大改的

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只有强劲的心脏才能有完美的四代机 歼20就是发动机不行的产物 期待党会厚积薄发

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