[原創]鴨翼是J

06-06

氣動布局的問題

殲20戰鬥機是我國研發的第一款第4代戰鬥機，他將充當我國21世紀初期的空軍主力。但是此款戰鬥機的氣動布局在曝光之初就在互聯網上存在不少質疑和爭議，我將從我的角度進行分析。

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鴨式布局

殲20採用的鴨式布局讓很多人難以理解。他們的論點是鴨式布局會影響隱身性能。但我認為，殲-20之所以採用鴨式布局，源於殲-10和殲-9的成熟設計。鴨式布局可以給機動性帶來大幅度提高.而此設計帶來的負面影響就是對於隱身的破壞。但鴨翼對於隱身的破壞在於鴨翼翼面的轉動，但在中遠距離空戰時，不會進行大的機動，方向可以由WS-15矢量推力發動機和副翼控制。在近距離空戰時，鴨翼的轉動會破壞隱身，但近距離空戰中隱身性已經不重要了。因此，中國特色的鴨翼是明智的。

J-20的鴨翼可以當做減速板

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全動尾翼

殲-20的雙垂尾是全動的。國外已知戰鬥機中，只有T-50 帶有全動垂尾，F-22 和 F-35 都是常規的固定垂尾加可動舵面。這種設計非常考驗結構強度，但可以給機動性帶來提升。

腹鰭

腹鰭是垂尾的補充。這種設計現在看來比較落後，因為它比鴨翼還要破壞隱身。可能由於對mig-1.44的借鑒，目前6架飛機都沒有取消，但後4架飛機都進行改進，遮住了尾噴口，飛機的雷達和紅外隱身都有所提升。2015號的腹鰭切尖。

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DSI進氣

殲-20採用了DSI（無附面層隔板超音速進氣）殲-20的進氣口是可調的，這也是四代機中唯一採用可調進氣口的。

這種「可調式無附面層隔板超音速進氣道」解決了速度超過1.5M時「無附面層隔板超音速進氣道」效率降低的問題。

從氣動布局來看殲-20的設計非常激進，風險遠超f-22與t-50。搞好了錦上添花，搞不好弄巧成拙。

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2013,2015號機沒有空速管

設計激進的例子不少。比如YF-23.美國人搞的YF-23敗給YF-22就是因為設計過於激進，政府認為風險太大而被取消。但正是因為YF-23的激進，導致YF-23在各個方面完爆YF-22，包括隱身性和超巡。其設計搭載YF-120變循環發動機支持其進行3馬赫巡航（YF23用的是YF-120發動機不具備變循環功能,後來YF-120發動機因為風險太大而取消,）但是在現在，美國人按照80年代中期技術水平研製的F-22面臨對手威脅日益嚴重。中國和俄國的隱身戰鬥機都是按照本世紀初的技術水平研製，這導致F-22部分方面落後。主要是電子設備。本世紀初，電子設備發展迅速，殲-20裝備的光電感應系統就是F-22不具備的（美國稍晚研製的F-35也裝備該設備），而f-22因機體設計沒有預留而無法加裝。隱身飛機的設備加裝比較困難。而如果美國人選擇了YF-23，代價是多花5年左右的時間，多花幾十億美元，卻能夠換回比F-22更強的隱身性能和高速性能。YF-23與YF-22的各項性能比較仍是機密，不過根據外界的觀察，雖然沒有向量噴嘴和水平控制面，後機身結構反而比較簡單，重量也較輕。YF-23與YF-22在大部分的飛行包絡線範圍下的性能差距不大，YF-22隻有在低速下的控制性略勝一籌。

YF-23

YF-23採用的無尾布局使其高速飛行的阻力與殲-20相當，超音速巡航性能較好。但是其機動性因為沒有矢量推力而落後與F-22。可以說，YF-23是4代機里機動性最差的。但是因為其根本不要求打視距內空戰，其超強的隱身性和速度使其在120千米發射AIM-120C,然後以馬赫3逃離（試飛時的YF-23因為裝備的YF-120發動機沒有變循環功能，尚不具備3馬赫巡航能力）。如果達到設計目標，現在的殲-20將很難與F-23對抗。

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YF-23為了隱身性犧牲了矢量推力

而F-22相對較早的服役時間雖然使空軍在2004-2018年沒有任何國家的飛機能夠與之抗衡，但是隨著J-2O和T-50服役，美國空軍優勢將蕩然無存。因此美國人只能在下一代戰機上抱有希望，但後果是在2018-2040年美國空軍將無法保持優勢。

米格1.44

還有一個4代機比殲-20激進，而且激進的不止一點。它就是MIG-1.44。其採用無尾三角翼搭配中距鴨翼的布局。腹部進氣，不具備外形隱身能力。隱身方面依靠等離子發生器。。米格-1.44戰鬥機採用前蘇聯留里卡-土星公司在AL-31F和AL-37發動機基礎上研製的AL-41F發動機。該發動機可以保證米格-1.44戰鬥機做不加力長時間超音速巡航飛行，整機推重比高達11，最大加力推力175千牛。如果蘇聯沒有解體，該發動機在2000年就可以定型。這種犧牲隱身，換取機動性設計與YF-23截然相反。其空戰思路是利用大功率雷達在75千米發現隱身目標（例如F-22）,並引導R-77攻擊，將剩餘敵機拖入視距內，利用R-73摧毀。也可以運用電子干擾將敵方雷達屏蔽，通過多架次飛機多吊艙的輪番干擾防止敵機發射反輻射導彈（攻擊干擾源）。這種思路與E/A-18G,SU-35和「颱風」相似。

而殲-20的空戰思路綜合了MIG-1.44和YF-23。先讓配合空戰的SU-35/J-11C發射射程超過400千米的雷達主動/輻射源被動遠程空空導彈摧毀F-22的預警機，（此時載機開加力逃避導彈打擊逃跑），而殲-20通過超強探測能力的雷達在90KM發現F-22，F-22也可以在此時發現隱身能力稍弱的殲-20（F-22的雷達探測能力不強，因為設計時為保證電子隱身把探測交給了預警機，所以F-22雷達性能不算強），此時發射PL-12G空空導彈，此時強大的機動性和超音速發揮作用，避開AIM-120C。而F-22躲避導彈能力較差。進入視距發射，殲-20能夠完全壓制F-22，能夠發射PL-13摧毀剩餘F-22.。

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俄國射程超過400 千米的空空導彈

因此看來，殲-20空戰中並不落後與F-22，而憑藉其設計較晚的設備技術優勢更能壓制F-22。而F-22中庸的設計將更為原因，其機動性不如J-20強於YF-23；隱身性能弱於YF-23強於J-20。在該發揮隱身的中距，F-22卻因為雷達的平庸而發揮不出隱身優勢。這種中規中具決定了F-22定位的失敗。

而殲-20在設計初就抓住F-22把柄，並通過氣動設計彌補推力不足。通過較為非常規的設計創造優勢。這中體現了我國軍方定位清晰和智慧，也體現了設計者的自信。

當然J-20存在缺點，比如發動機。現在6架飛機採用的WS-10A發動機是各種噴子的把柄。這些問題隨著WS-15的研製將迎刃而解。但是WS-15的研製進程我們不得而知。至少第一批裝備的殲-20不能用太行，如果WS-15沒有定型就進口117S發動機或AL-41發動機。

多說幾句。中國發動機的研究現狀的確令人堪憂，因為推重比10的發動機美國在15年前就定型了。變循環發動機這種5代機的標準裝備中國還幾乎沒有涉足。這才是我國航空工業的最大軟肋。

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