乾貨系列①|談談我們的五代姬

自從棄頭條入了貴乎這個坑後,我是真發現貴乎果然是高端社區,騙點贊真的是太不容易了。像兩個月以前這個專欄剛開的時候發的薩德和超蟲的文章,今日頭條上閱讀量都是好幾W;可是貴乎上收到的贊一隻手都數的過來(?_?)這讓我很蒙蔽啊,看來是要抖點乾貨。n

ok扯了那麼久我們趕快進入今天的主題,來聊一聊我們的五代姬——殲20。

我們會從研發歷程談起,再說說當今現狀和這個姬的一些技術水平,最後再展望一下未來。

當然,以上都屬於個人觀點,本來我也很na?ve,一些地方出現錯誤或者不贊同都希望親們在評論區里指正,謝謝orz

Part 1 飛揚的黑絲帶:聊一聊2001-2004驗證機

2011年,小編還在上五年級。

那年的1月11日12:50分,引擎的轟鳴從西南上空傳來,響徹了中華大地;順便嚇到了來訪中國的美帝國防部長蓋茨童鞋。2001號殲20作為第一架出現在中國領空的五代機出現在世人面前,奠定了大家對殲20最基礎的印象:單座,雙發,DSI進氣道,全動尾翼,內置的主+側彈倉,當然還有腹鰭和邊條翼;那對博人眼球的鴨翼有印證了殲20和成飛濃厚的血緣關係。

一年後,2002號驗證機出現了。相比於之前2001號,2002外觀最大的區別是將空速管移到了機頭正前方。這是因為飛機在空中飛行時,機體周圍擾流比較大,空速管測量靜壓和動壓的時候會產生較大的誤差,安裝在姬首則測到的數據更為精確。

但是安裝在機頭的金屬空速管會對機載雷達帶來干擾,所以現在戰機都不會將空速管放在正前方。

注意2001&2002空速管區別

所以說2002號驗證機主要承擔的是驗證整機的氣動設計的任務。當然,後來2002也讓人非常一顆賽艇,扛起了掛彈,彈倉,雷達之類的測試。

相比之下,2003號驗證機就低調的多了,他短暫露面後就失蹤了,估計是在做地面靜力實驗。

又過了一年,2013年9月,2004號機進入人們的視野。但很快大家也發現這只是2002號機改了編號orz。

Part 2 黑魅變銀魂:聊一聊2011-2017驗證機

外界普遍認為,20姬的驗證大致分兩個階段。

第一階段2001-2004號屬於「技術驗證階段」,更多的是論證技術問題,是能不能造這架飛機。

而2011-2017號則屬於「設計定型階段」,更具上一階段的數據和其他實驗、要求等不斷修改,是怎麼造好這架飛機。

沉寂了好久後,我們的2011號驗證機以全新的姿態展現給了大家;最直觀的特徵就是塗裝換成了十分皿煮的銀灰色。從黑色到跟色說明這軟2011號20姬可能真正的塗上了 「隱形塗層」。

一般飛機的隱形塗層分為三層,第一層是密封飛機縫隙的蒙皮,第二層是有含有鍍銀薄片混合聚氨醋材料的導電塗料,第三層則是含有金屬基材料的塗層。

其中第一層的作用是堵住縫隙反射源。而二和三層主要是吸波。第三層就是每次作戰都要刷的塗層,但試驗試飛是一般不用。作為技術驗證機時的2001-2004號有可能只使用了第一層塗層,因此看起來是黑色。而使用鍍銀薄膜的第二層的2011展現在大家面前時就是這靚麗的銀灰色。

表面上看2011號和2001號沒有什麼差別,畢竟鴨翼還是鴨翼,腹鰭還是腹鰭。但仔細看,實際上2011號較之前型號有極大的修改,也成就了目前20姬的樣子。

  • 首先是是2011號飛機主翼和鴨翼間的邊條翼變得更大,並且從曲線改成了直線。原本在進氣道口和和鴨翼前小邊條翼也取消。這麼做主要在減小邊條翼對後方氣流的擾動;順帶擋一下鴨翼的RCS;再之就是雙渦流可能飛控處理不過來orz

所以說20姬從2011開始更加強調隱身和超音速巡航特性,對機動性的要求減弱

  • 其次就是進氣道上下邊沿採用了不平行設計,和F35上的進氣口類似。這個設計能夠改善大迎角渦流,提高升力。但是對隱身性有一定影響。
  • 第三是2011號的尾翼和鴨翼進行了改進。2011號對這兩種機冀都進行了切尖處理,這樣可以改善飛機的尾流狀況,減少飛機震顫。此外2011號的垂尾的面積變得更大,增強了飛機的安定性,似乎也說明設計師發現殲-20 在之前的試飛中存在震顫。鴨轉切尖還可以減少消除鴨算的銳角,從而減少RCS。

  • 第四是取消了減速板。這可能是因為殲-20 致力減重的結果,減速板需要專門的機構和安裝空間,但其功能卻可以被方向舵。襟翼等各種設備聯動所代替,看來是沒必要保留的。
  • 第五是擴大了尾撐和腹鰭。殲-20 試驗機從機頭到機尾的過度很不平滑,這樣會導致飛機超音速飛行的阻力很大。2011號機為了改善這種狀況對尾撐進行了延長,同時也增大了腹鰭的面積。增加了飛機的安定性,雖然增加了RCS,但是一定程度可以遮擋了引擎的熱源。總而言之利大於弊。

此外2011號飛機的作動筒面積也減少不小,井且與襟翼垂直安裝,有利於減少飛機RCS。彈倉進一步擴大。起落架,彈倉門等都採用了鋸齒線設計。還採用了內部加框的一體化的座艙,可能使用了大尺寸的HUD。

當然,最引人注目的還是2011號出現了曾經讓國人羨慕不已的先進EODAS系統。

隨後的2012號被認為是殲20進入技術凍結階段的標誌;2013號拿掉了空速管,再次說明有關氣動設計的驗證已經結束。

2013-2017號機已經沒有太大變化,只是在座艙蓋這些方面進行最後的調整。

Part 3 新的方向:聊一聊當前的20姬

剛才講了辣么多驗證機的故事,當然不是只看看的orz。

畢竟資料網上多的是,都可以查到;

更重要的是通過這些驗證機的不斷改進,我們可以推測出20姬的以及日後技術狀態和發展思路方向。

首先,殲20是中國當前最尖端科技的結晶,是無數航空人日以繼夜努力拚搏的結果。

向他們致敬!

在榮耀之下,我們也要認準現實。以目前的技術狀態,20姬和大洋隔壁的22姬差距還是有的。能不能hold住胖35,我心理也是沒底的

驗證機的多次修改可以看出,殲20飛行穩定性還是存在一些問題,發動機也一直處於不夠力的狀態。

我們也應當看到,殲20在目前是沒有達到4S的標準的。機體後部確實在隱身設計方面有缺失;目前引擎還不足以支撐超音速巡航;機動性在神器級氣動設計的加成下還應該不錯;超級航電還處於yy的狀態。

但是,但是,但是!4S一定是未來戰機的標準嗎?

答案是否定的,4S本來就是幾個難以調和的變數,其中一些標準在這10年內甚至出現了顛覆性的變化。

從2004到2011的變化我們也可以看出:

①超音速巡航的重要性超過了超隱身;

②超航電的重要性超過了超機動。

隱身性曾經是新一代戰機的標誌,但到了現在,情況卻出現了變化:

第一是大量反隱身雷達的出現;

第二則是從電戰場向光戰場的轉變。

(劃線重點)

大量米波雷達應接不暇地出現,我們不能排除其中一些甚至有了引導火控的能力。

以F22為例,它在現在預警機雷達的發現距離約為20千米,而在F35或殲20的光電探測器下發現距離保守估計也有50-60千米。曾經引以為傲的隱身優勢蕩然無存。

配備渦扇15後的殲20必定會有超音速巡航能力。在空戰中無論是在空域防守還是主動進攻,最快速度截擊敵機或者衝破地方防線都對戰役有著重大意義。殲20邊條翼和進氣道的微調都是為了減阻,這甚至犧牲了一部分隱身能力,這也正是設計師們看到了超音速巡航的極大重要性。

一個戰機在未來的空戰中能否獲勝,不是看做一個瞬盤要多少秒,也不是看推重比有多大,機動性是重要,但數據不代表著一切。

在未來的空中戰場,勝負取決於對態勢的感知能力。(再次劃線重點)

你花了大量的功夫讓飛機的機頭指向性更好了,但是你的瞄準速度依舊比不上已經實現全向頭盔瞄準的F35。你不顧飛行員死活把機體結構強度提高到能連續做一分鐘9G過載了,但是你依然很難逃脫格鬥蛋50G過載的追蹤。

航展上國產全息頭盔瞄準器,配合EODAS可以實現全向打擊

這也是為什麼胖35看起來如此臃腫和機動性不沾邊的情況下,依舊可以在紅旗軍演中暴虐F16。當然,以上的觀點並不是說應該建造只注重航電和巡航的「武庫機」。

相比於已經停產的F22和桀驁不馴的T50,在以F35和殲20為代表的第二批次五代機中,關注的重點發生了變化

Part 4 是鷹當擊長空:未來的20姬

上面我們已經講過了殲20的歷史,發張方向和不足,現在我們來猜一猜未來和裝備狀況。

五代機遠遠不只是一個外殼那麼簡單,在這裡我們還是沿著上一章繼續拓展一下超級航電。先進的雷達,光電分散式孔徑系統,電情搜偵,光傳匯流排,更強大的機載計算機和新的數據鏈;這些東西都將極大的影響飛機的戰鬥力。如果殲20沒有這些東西,那就和F117無異了。

  1. 殲-20的相控陣雷達必須在硬體軟體上同時達到一個目標;在獲得高質量的目標骯跡基礎上也要隱藏好自己。
  2. 以1553B為基礎的我兔三代機匯流排是不適應未來空戰的。發展高速率大帶寬的光傳匯流排才能適用未來的戰場。
  3. 按照西方分代方法,四代機和五代機的一個重要區別就在於機載計算機的運行速度和處理能力。一個優秀的機載計算機可以更快的計算出射擊諸元,給出相應的作戰方案,這在分秒必爭的空戰當中是至關重要的。尤其是五代機極大的拓展對態勢的感知能力,高性能的計算機才能輔助飛行員在複雜的情況下制定作戰方案
  4. 電子情報搜查系統也十分重要,裝備了先進ELINT設備的四代機在與五代機的對抗中不一定是下風,截獲他人的雷達信號,同時儘可能隱藏自己的信號。F-22 就被配裝了先進的ELINT設備的EA-18G在中距擊落過!

可以猜測,目前的20姬只是一個低配版,只是一個「殲20C」;在未來,還會有高配版的「殲20S」。

在未來的殲20里,首先要提升的就是發動機,渦扇15的猜想已經很多,此不贅述。個人預測,這個渦扇15穩定下來可能還需要一段時間(畢竟我們的渦扇10搞定也還是最近的事情),加之換裝新發後一系列氣動設計,航電飛控上的微調,殲20S要形成戰鬥力保守估計也要2030年左右

但同時我們也發現,即使是這個殲20C,我兔也會開足生產線進行生產。按照了目前推測的月產2-3架的速度,在2020年左右可以裝備3-4個滿編團。

和隔壁海軍001A相似,沒有一步走向更高新的裝備(依舊是滑躍而不是彈射);除了在技術上的考慮,也說明了在未來的幾年裡,我們周圍的環境非常不樂觀(?_?)。

細思極恐:

假如2020年左右真的要走到那一步,蘇35和殲20組成的若干個4++/5代機團,至少可以保證與對面的F16V,IDF拉開代差

【全文完】

寫了辣么多,點個贊和關注再走怎麼樣

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