没有了减速板的中国歼20,是如何给战机减速的?
歼-20战机在2001原型机上确实是有减速板的慎裂,这也在一些试飞的照片当中可以证实。不过随着歼-20战机实验的推进,确实没再看到歼-20战机配备减速板的设计,如果真的取消减速板设计,那么歼-20战机必然是有其他的减速方式。
那么歼-20战机会依靠什么来进行减速呢?歼-20战机有一个其他五代机并不具备的特长,那就是全动式舵面。包括全动式鸭翼设计和全动式外倾垂尾设计,这样的设计除了能够给战机提高其高机动性,另外一个重要作用就是可以起到减速板的作用。
比如全动式鸭翼设计就可以在战机需要减速时,将其推向垂直机身直线上,利用空气阻力达到减速的目的。但是单靠鸭翼进行全动式减速,又会导致战机出现机体机动。而这又需要主机翼襟翼配合使用,并且保持战机的力矩平衡。在襟翼与鸭翼的配合使用之下,达到平衡力矩后,进行战机的减速运动。
另外一方面利用全动垂尾与鸭翼配平的配合也同样会起到一定的制动效果,这样的设计这样可能会更加复杂一些,但是就目前的信息来看,还没有获得更多的证实。利用发动机设计反推力装置也可以达到减速的作用,但是歼-20配备的WS-10B发动机,显然是没有这样的设计,而这样的设计也逐渐处于淘汰的地步。毕竟过多的死重设计并不利于寸土寸金战斗机应用。
如果去掉减速板的歼20战机,可以减少很多不必要的死重。可以减少活动的液压减速机构,减少不必要的控制流程。对于在战斗机而言,其内部结构都是寸土寸金之地,哪怕去掉100公斤的重量,对于战斗机而言都是相当难得。
歼-20战机利用鸭翼和襟翼作为减速板使用,掉了机背减速板,这对于我们的航空工程师来说是一个突破。毕竟全动式鸭翼与襟翼配合是需要设计好一定的制动程序和必然的控制系统,而这样的应用,显然我们的航空人已经完全解决了这样的问题。
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纸上的宣仔,为您解答。
歼20虽然量产机型不需要减速板了,但是它有减速伞啊。减速板之所以要取消,是因为它占了不少重量和空间,作为原型机这么做没啥问题,可作为要量产的机型,要装下很多设备和传感器,这时候这个减速板就显得有点碍事了。所以从俄罗斯从Su35开始就不再用这个东西了,我们的歼20也只在验证气动性能的原型机上使用。而减速伞这个东西,是个成熟实用的设计,而且成本很低,二代机时代就被开发出来的。二代机因为气动设计比较落后的问题,失速速度高,降落时进场速度比较高;相应的滑跑距离太远,汪孝枝所以必须有减速手段,所以减速伞也就应运而生了。
歼20降落仍然在用减速伞
疑似歼20减速伞舱
不过现在最先进的减速方式,已经不是减速伞了,而是刹车盘。比如美国就为自己装备的所有战斗机都装上了炭陶刹车盘,有了它就不需要减速伞了。那么歼20现在有没有装碳陶刹车盘?这个真不好说,其实我国的技术水平完全可以做出战斗机用的刹车盘出来。但是即使装了,为了节约成本,使用减速伞也无可厚非,毕竟平时作训不是打仗,效率稍低一点没关系。
深圳勒迈公司生产的国产碳陶刹车盘已经装到了法拉利跑车上
除此之外,歼20的两个大鸭翼在降落触地后也可以起到减速板的作用,在落地滑跑阶段,将鸭翼竖起,成为一个大迎风面。
歼20的2个硕大的鸭翼完全可以作为减速板用
客机在降落滑跑时需要打开扰流板减速,歼20的鸭翼竖起后可以起到相同作用
中国的歼20战斗机不使用减速板也可以使用其他办法减速的。主要有两个办法第一,歼20使用了碳-陶刹车片;第二,歼20的鸭翼配合襟翼和副翼也可以当做减速板使用。其实使用减速板的歼20只有验证机,从2011号机型开始,以后的机型都取消了减速板。
由于减速板的设计占用了一定的机体空间,增加了重量。如果在量产机型上继续使用,就会影响其整体性能。而在验证机上使用时,就没有这种影响。歼20的验证机估计没使用碳-碳刹车片,所以才外增了减速板。倒不是说碳-碳刹车技术有多难,主要是由于其耐久性不行,用不多长时间就要更换,不经济。毕竟2001型只是验证机而已,又不用参加实战,使用减速板也无可厚非的。
歼20的技术验证机,仅仅是验证相关技术,并不进行作战部署,使用减速板困敏时,既不妨碍其相关性能的实验,又经济实惠,一举两得。而进行作战部署的机型,就对航程,机动性有严格的要求。省去了减速板的,就可以将这部分空间设计成油箱或者其他电子设备,以增加航程或者空战能力。
歼20的减速措施有两个。第一,鸭翼+襟翼+副翼;二,使用了碳-陶刹车片。众所周知,歼20为鸭式气动布局,巨大的鸭翼可以充当减速板。碳-陶刹车技术是中国在2008年左右解决的,这种刹车片要比碳-碳刹车片性能高得多。碳-陶刹车片的使用寿命是碳-碳刹车片的2倍,价格是三分之二,生产周期是三分之一。目前,在战斗机上使用碳-陶刹车片的国家只有中国。所以说,歼20的后续机型取消了减速板也有办法进行减速。
中国的歼-20隐身战机取消机背减速板后该如何减速呢?要了解这个问题,首先需要弄懂减速板对战机的作用,减速板顾名思义就是可以让战机降低速度的板块结构。
减速板的存在可以让战机在空中迅速减速,以便进行小半径转弯等机动动作。在降落时战机也会打开减速板,以缩短战机的降落距离。
平时战机的减速板将会关闭,和战机机体表面顺畅的融合在一起,在需要时才打开,瞬间增加战机的正面阻力,降低战机的速度。俄罗斯的苏-27/30战机、美国的F-15战机都是在机背上设置了巨大的减速板结构,平时关闭时完全看不出来,只有需要时才打开。
最初中国的歼-20隐身战机的技术验证机是拥有机背减速板设计的。不过后来歼-20隐身战机的原型机和量产机开始取消了减速板。没有了机背减速板,歼-20隐身战机该如何减速呢?答案就是依靠全动鸭翼和全动尾翼。
这里可以以俄罗斯的苏-35S战机为例,作为终极侧卫,苏-35战机取消了苏-27/30系列战机上颇为经典的机背减速板。原因是苏-35S战机拥有更加先进的电传操纵飞行控制系统,在苏-35S战机需要减速时,可以灵活操纵襟翼、副翼、垂尾等控制面板发挥出和减速板相同的减速作用。
一般来说,在空中需要减速时,苏-35S战机会通过操作垂尾进行气动面差动,以此来增大阻力,达到减速效果。取消巨大的机背减速板结构后,苏-35S战机节省下来的机体空间和重量被用于增加机内载油量,这也是苏-35S战机能够拥有超大航程的秘诀之一。
歼-20隐身战机后来取消了机背减速板也是得益于更加先进的电传飞控系统。在地面时,歼-20隐身战机经常进行全动鸭翼、全动尾翼等气动面的大幅偏转测试,显得异常科幻帅气。而这种设计是具有实际意义的,歼-20隐身战机可以在降落后竖起全动鸭翼,或者是将垂尾分别向内侧偏转,从而增大机体正面阻力,降低降落速度。另外,歼-20隐身战机还配备有传统的减速伞,可在降落后放出显著降低歼-20隐身战机的着陆速度。
鸭式布局天生就有起降性能好的优点,而且歼20先进的飞控可以控制众多的舵面实现“虚拟减速板”的效果。
歼20是我国研制的战机中第一个取消加速板的,这小小的变化代表着歼20在气动和飞控设计方面先进的性能。
正如题主在题目中所言,歼20在验证机阶段的设计比较保守,仍然保留了减速板。
但是在原型机和量产型上,已经取消了减速板。歼20取消减速板,原因有2个:
1、鸭式布局天生就有起降性能好的优点,能够降低战机的降落速度,减少滑跑距离。
采用鸭式布局的战机,前置的鸭翼在向上偏转时与主翼一样生产向上的升力,相当于共同抬着战机(所以我国最早将鸭式布局成为抬式布局),升力性能好,因此可以获得更低的降落速度。采用鸭式布局的阵风作为舰载机拥有世界上最低的着舰速度,比超级大黄蜂还低。
世界上对战机短距起降性能要求最苛刻的瑞典在JAS-37上首开鸭式布局之先河,后来延续到JAS-39上,也是看中了鸭式布局优越的起降性能。注意上图正在降落的JAS-39鸭翼上偏,此时产生向上的升力。
另外,巨大的鸭翼在降落滑跑时大角度下偏可以起到大型减速板的效果,增加阻力、减少滑跑距离。
写到这里笔者多说一句,网络很多反对歼20改进型上舰的理由之一就是认为歼20降落速度快,不适合作为舰载机,实际上歼20升力体带边条的鸭式布局天生就有起降性能好的优势,妨碍歼20上舰的原因另有它故。
2、歼20飞控先进,可以操纵数量众多的气动舵面联动,达到虚拟减速板的效果。关于虚拟减速板,最明显的例子就是苏35。
俄罗斯在苏35身上取消了苏27家族祖传的大型机背减速板,其技术基础就是采用了数字飞控系统,由先进的飞控系统操纵襟翼、副翼、方向舵等翼面进行联动,实现减速板的效果。注意看上图苏35在降落时两个方向舵同时偏转,增加了阻力。
我国的歼16还保留有大型机背减速板,说明其飞控性能尚未达到苏35的水准。
歼20是目前世界上气动设计最复杂、气动舵面最多的战机,这赋予了歼20优越的机动性能,也为在由先进飞控系统操纵下实现虚拟减速板提供了可能。
正在降落中的歼20,内侧副翼下偏、全动垂尾外偏、鸭翼上偏,在先进飞控系统的操纵下多个气动舵面联动完成减速,起到了虚拟减速板的效果。
综上,歼20取消减速板,正是歼20先进气动设计和飞控水平的体现。
歼20作为第四代战机,数字飞控技术已经在其身上得到了非常成熟和广泛的应用,减速板已经不再是早期三代机上的那种功能单一的存在,比如最经典的如苏27和F15都采用的机背式减速板,不但多出一个巨大的机背口盖,造成强度下降,而且还配有复杂笨重的液压系统,更要命的是——反应迟钝,根本无法在空战中使用,相对而言歼10的分瓣式减速片就好用得多,而且减速力矩均匀,轻巧灵活,可在格斗空战中游刃有余,但这也是要有专门的液压系统,而JAS39就更进一步,用近乎呈直角的鸭翼充当减速板,一物多用,省去了一套传动装置,只是不知道能不能在空战中如此操作,后来歼20的全动垂尾终于有了专属的终极减速板,粗壮的全动垂尾同时内倾形成了巨大的阻力,实现空中瞬间刹车,在格斗空战中把对方蹓进自己的杀伤扇区内,歼20之所以有如此强悍的减速性能,除了受益于全动垂尾得天独厚的条件以外,还有全数字化飞控带来的控制面强大的自由组合能力,因为全动垂尾在机身后上部,在其减速执行的过程中机头会有上仰力矩,必须同时偏转鸭翼来进行平衡操作,只有全数字飞控软件的自由编程能力以及飞控计算机强大的处理能力,能将多个气动舵面组合完成特定的功能。这是早期飞控系统无法完成的使命。以至于不论F22用了何种减速装置,就是无法媲美歼20的全动对称大面积减速板,全动垂尾似乎就是为减速而生的,如果发生四代机的近距离对抗,必将显示其巨大的优越性。
不管是什么样的现代战机都不一定非要依靠减速扳来减速,减负板,实际上已经是一种正在逐步消失的减速方式,不是新型代战机上的标配,尤其是在
第5代战机上,已经不再流行。歼20也只是原型机用过,后来取消。
飞机在着陆过程中减速的方式除减速板外,还有其他几种方式,其中之一就是:轮胎刹车,与现代 汽车 的刹车方式非常类似,不过要求更为苛刻一点。
这个刹车技术实际上西方战机使用多一点,我们由于技术进步,相关技术也提高的很快,目前也可以采用于歼20,只是这个方式成本略高一点,采用的刹车
片非常昂贵,维护上要麻烦点,要经常的更换刹车片。
再有一个就是使用减速伞,我军战机的基本是标配,歼20也有。一种小型的降落伞,它在着陆时打开给飞机减速,达到一定速度时就会自然坠落。可以
进行重复使用这个呢,回收、维护等就较为麻烦一点,但是成本很低,而且也很方便。
首先要说一点,飞机的减速板从来都不是用来给飞机剧烈减速使用的,其作用是在飞机飞行时通过增大飞机的迎风面积,产生额外阻力来使飞机减速。
此前由于早期飞控系统的不完善,飞机各操纵面的功能单一,所以需要单独的减速板以在不影响其余舵面工作的前提下实现减速。随着电传飞控的发展,单纯增大迎风面积增阻已经完全不需要单独设置减速板。通过飞控系统对副翼,尾舵等操纵面偏转的自动调控已经可以实现之前独立减速板的效果,独立的减速板自然也就没有了存在的意义。这一点从苏27到苏35的升级上已经成功应用。
至于地面上的快速降速手段,目前最有效的还是减速伞和反推装置。过早的使用刹车片除了本身成本的问题之外,刹车片的过热碎裂给跑道带来的FOD入侵问题也要选大于单件的减速伞。很多人总说减速伞是某种落后的提现。其实F35也为了长期使用减速伞的欧洲用户专门研制了减速伞装置,你总不能说加个减速伞就落后三十年吧。至于不使用减速伞的国家,比如美军,地面减速实际上需要接地后飞行员持续保持飞机的高仰角滑行,用整个机身做减速板,或者配合机场的拦阻系统实现快速减速到可以安全使用刹车片的速度范围。各国在减速伞和拦阻系统的选择上只能说是需求和思路的不同,硬说先进与否并没有什么意思
歼-20战机在2001原型机上确实是有减速板的,这也在一些试飞的照片当中可以证实。不过随着歼-20战机实验的推进,确实没再看到歼-20战机配备减速板的设计,如果真的取消减速板设计,那么歼-20战机必然是有其他的减速方式。
▲歼-20的2001原型机上减速板
那么歼-20战机会依靠什么来进行减速呢?歼-20战机有一个其他五代机并不具备的特长,那就是全动式舵面 。包括全动式鸭翼设计和全动式外倾垂尾设计,这样的设计除了能够给战机提高其高机动性,另外一个重要作用就是可以起到减速板的作用。
▲歼-20全动式舵面
比如全动式鸭翼设计就可以在战机需要减速时,将其推向垂直机身直线上,利用空气阻力达到减速的目的。但是单靠鸭翼进行全动式减速,又会导致战机出现机体机动。而这又需要主机翼襟翼配合使用,并且保持战机的力矩平衡。在襟翼与鸭翼的配合使用之下,达到平衡力矩后,进行战机的减速运动。
▲歼-20全动式舵面
另外一方面利用全动垂尾与鸭翼配平的配合也同样会起到一定的制动效果 ,这样的设计这样可能会更加复杂一些,但是就目前的信息来看,还没有获得更多的证实。利用发动机设计反推力装置也可以达到减速的作用,但是歼-20配备的WS-10B发动机,显然是没有这样的设计,而这样的设计也逐渐处于淘汰的地步。毕竟过多的死重设计并不利于寸土寸金战斗机应用。
如果去掉减速板的歼20战机,可以减少很多不必要的死重。可以减少活动的液压减速机构,减少不必要的控制流程。对于在战斗机而言,其内部结构都是寸土寸金之地,哪怕去掉100公斤的重量,对于战斗机而言都是相当难得。
歼-20隐身战机后来取消了机背减速板也是得益于更加先进的电传飞控系统。如今随着战机设计技术的进步,减速板这种结构重量大,占用机体空间较多的结构已经是越来越不方便了,不合时宜了。如今已经有新战机取消了减速板,需要减速时,则使用飞控系统统一操作战机的气动面,来达到减速板的效果。
▲歼-20全动式舵面演示
在地面时,歼-20隐身战机经常进行全动鸭翼、全动尾翼等气动面的大幅偏转测试,显得异常科幻帅气。而这种设计是具有实际意义的,歼-20隐身战机可以在降落后竖起全动鸭翼,或者是将垂尾分别向内侧偏转,从而增大机体正面阻力,降低降落速度。
另外,歼-20隐身战机还配备有传统的减速伞,可在降落后放出显著降低歼-20隐身战机的着陆速度 。
▲歼-20的减速伞
歼-20战机利用鸭翼和襟翼作为减速板使用,掉了机背减速板,这对于我们的航空工程师来说是一个突破。毕竟全动式鸭翼与襟翼配合是需要设计好一定的制动程序和必然的控制系统,而这样的应用,显然我们的航空人已经完全解决了这样的问题。
减速板,没有了专门减速板更说明了 科技 的进步!现在讲究的是系统组合。动力讲究飞火推,减速当然也是系统减速,以达到最佳效果。
歼20减速能力更是走在了世界前沿,如鸭翼,副翼,襟翼,自动垂尾,减速伞,反推功能,碳碳刹片等等是一个大系统,至于什么情况下使用什么组合功能是系统决定,这也是智能的一部分。
至于歼20先进不先进,咱们自己不说,看外国是不是关注就知道了!你觉得他们关注歼20了吗?就像以前咱们看国际新闻,假如没有美国新闻还叫新闻吗?现在中国也有些相似了![呲牙]
我的专业就是数控机床,刚上大学那会,觉得这个专业弱爆了,就像修理工似的,后来真正知道这个专业对于企业对于国家的意义,才在心里认可了自己的职业。
毕业多年,经过努力换了职业成为了公务员,但是骨子里还是认为自己是数控人,还是希望国家的数控技术能够更高端,因为只有数控技术高了,其他相应的国防实力也才会跟着提高,可以说数控技术的强弱真的决定着国家的未来,因此我国这些年一直努力在数控技术上做出突破,而歼20的诞生,也意味着我们数控技术取得了阶段性的胜利!
01歼20最高精尖的部分自己自主,我国这几年在数控领域频繁突破我国在数控领域近些年已经取得了巨大的进步,通过并购或者是攻克,我国的数控技术已经有了质的飞跃,虽然和日本德国还是有一些差距的,但是差距已经开始缩短了。
我国在一些最高精尖的技术上一直都比较落后,主要是国际上对我们的技术封锁比较严格,如果不是数控技术的突破,我国很难诞生歼20,因为航发的叶片,我们都很难自己制造。
目前在航母或者是潜艇上,确实还有一些设备是德国日本制造的,但是这些都是无足轻重的部件,因为真正的核心设备人家也不给咱们制造,是需要咱们自己研发的。
我国之所以在数控技术上落后,和曾经不怎么总是高精尖技术有很大关系,原来发展中制造业都是小规模,用不到也养不起高级数控技术人员,人员缺失技术不成熟,导致数控行业一直发展的缓慢,这些年国家发展提出了很多新的项目新的阶段,高简和逗级数控技术是必须要攻克的难题。
02歼20核心部件都是出自我国自主研发因为国际上对我们的技术封锁比较严重,我国在高精尖领域尤其是航空航天上始终得不到技术的借鉴,因此我国重要科技都是自己研发攻破的。
好在国家大,人才多,总是会有团队在最重要的时刻进行技术攻关。飞机最重要的技术就是发动机,歼20航发风扇的叶片,想要获得巨大的推力就需要我们自己攻克,因为风扇叶片的精度制造,人家根本不会告诉我们,也不会给我们代加工拦卖。
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没办法,咱们想要制造就只能自己研发,经过多年的努力摸索,目前我国发动机叶片的精度已经可以做到0005毫米了,虽然还是和最高端的有一些差距,但是这个精度已经足够用于制造歼20了。
曾经我国的飞机发动机叶片都是焊接的,精度就别提了,可靠性都要差很多,现在经过摸索专研,已经可以在航天领域上同俄美竞争了,未来随着数控技术的发展,会取得更好的成就。
另外,歼20飞机表面一颗铆钉都没有,因为歼20是整体钛铝合金冲压的,不仅精度更高,压力的作用下密度也更大,可以承受更强的速度以及更复杂的操作。
这项技术叫做模锻液压技术,棚判我国目前拥有世界最大的模锻液压机,为8万吨,俄罗斯是75万吨,美国是45万吨。正是因为有了这项技术的成功,我国才能在歼20以及航母等领域上取得突破。
越高级的飞机,材料越需要坚固,模锻液压机就是增加材料的密度,这种加工过的材料被广泛应用在歼20的喷管和叶片上,带来的效果当然也非常强,歼20的推力非常大。
03我国越来越重视数控机床人才的培养随着我国国际地位的提高以及社会的发展,我国对于高精度数控技术的需求也越来越大,我上大学的时候是十几年前了,那个时候对于人才的需求才刚开始,但是最近几年,尤其是航天和航空领域的发展,让我们对于高精度数控技术需求越来越强。
但是不可否认,机器有没有是一方面,有了机器没有使用的人才,更是一方面。老师说,真正能够使用最先进机床的人,也不多,一个八级的钳工就很难得了,而使用高级数控的机器,起码需要几个八级钳工配合,还要有一个工程师。
另外,我国的机床系统也不行,因为行业不是很大,没有专门为了机床研发系统的企业,对比日本和德国的系统要差很多,加上高分子材料学也是最近才兴起的,材料上的差距一时间也很难追上。就拿刀具来说,超过6000转就不行了,这也是差距之一。
但是不可否认,我国最近这些年追赶得很凶,在数控机床上也非常努力,尤其是潘旭华研发的高精度机床,在国际比赛中击败了德国英国和日本的机床,另整个行业都刮目相看。
目前我国数控机床在世界的排名是前十,虽然不是一流但是也不错,随着行业的蓬勃发展,以后投入研发的人力物力增加,产品的质量也会跟着增加的,总之未来我国一定会有自主高端的高精度机床,用来打破国际的封锁!
歼20战机各项性能参数:
乘员:1人
全机空重:17吨
空战重量:25吨
最大内燃油:12吨
最大起飞重量:37吨
武器最大装载能力:11吨
机长:203米(不含空速管)
侧弹仓长度:33米
主弹仓长度:45米
机宽:394米
机高:445米
主翼展:1288米
主翼前缘后掠角:49°
主翼弦1/4后掠角:39°
主翼1/2弦后掠角:25°
主翼后缘前掠角:12°
主翼弦展比:120
主翼面积:约73平方米(不包括主翼前边条)
鸭翼展:150米
鸭翼前缘后掠角“”49°
鸭翼后缘后掠角:12°
鸭翼翼根宽度:157米
鸭翼翼梢宽度:186米
发动机 :WS-15(目前:WS-10B )
最大飞行高度:18000米
作战半径:2000公里
限制过载:+9G/-3G
远程空对空导弹:霹雳-21
中程空对空导弹:霹雳-12D/霹雳-15
近程空对空格斗导弹:霹雳-10
精确制导滑翔炸弹:雷石-6
机炮:一门30165毫米GSh-301单管转膛航空机炮,备弹150发
最大飞行速度:3,0627千米宴李亮/小时
最大航程: 4000千米
雷达反射面积: 001~005 平方米
歼-20(英文:Chengdu J-20,英文绰号:Black Eagle,译文:黑鹰)是中国晌宽成都飞机工业(集团)有限责任公司为中国人民解放军研制的一款第五代(采用国际五代战机的划分标准)双发重型隐形战斗机,用于接替歼-10、歼-11等第四代空中优势战机,首架工程验证机于2011年1月11日在成都实现首飞。
歼-20采用了单座、双发、全动双垂尾、DSI鼓包式进气道、上反鸭翼带尖拱边条的鸭式气动布局。机头、机身呈菱形,垂直尾翼向外倾斜,起落架舱门为锯齿边设计,机身以高亮银灰色涂装(原型机为深墨色)。侧弹舱采用创新结构,可将导弹发射挂架预先封闭于外侧,同时配备中国国内最先进的新型空空导弹。扰洞
该机未来将担负中国对空、对海的主权维护任务。预计该机将于2017年进入部队服役,并在2020年左右逐步形成强大战斗力 。
歼-20 ,是中航工业成都飞机工业集团公司研制的一款具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的隐形第五代战斗机;采用了单座双发、全动双垂尾、DSI鼓包进气道、上反鸭翼带尖拱边条的鸭式气动布局。有报道:歼20 可搭载武器系统包括:远程空对空导弹:霹雳-21,中程空对空导弹:霹缓拿雳-12D,近程空对空导弹:霹雳-10,近程空对空格斗导弹迅哪枣:霹雳-8;精确制导滑翔炸弹亩拆:雷石-6;机炮:一门23毫米双管航空机炮。
没有。歼-20是全动鸭翼+全动垂直尾翼+大三角切尖翼布局的战斗机,一般来讲这种飞机都没有水平尾翼。因为不需要水平尾翼。而且由于我国此类布局的战斗机技术已经十分成熟,所以也没有上世纪的翼刀和腹鳍。翼身虚御融合技术和计算机建模风动技术以及一些列新的航空材料的运用使得歼-20也不需要改善稳定性的翼刀和举汪腹鳍。
歼-20的鸭翼和主翼是在一个水平面上的,且距离很远,所以不是近距耦合鸭翼布局。这样可以让这两种机翼一同提升机体升力,最大程度减少扰流和负面气流的出现。而且歼-20进气口的IDS“鼓包”进气道已经很好的解决了进气口的负面扰流激波,和无效气流激波,不会让发动机损失太多推力。
歼-20的主翼位置偏后,所以一定程度上等于弥补了没有水平尾翼的不足。大三角翼在升力提升上面比常规布局的战斗机更有优势。
中国歼-20
美国F-15“鹰”
美国F-15“鹰”局部
常规布局的战斗机比如美国的F-15“鹰”,它的主翼和水平尾翼之间是有间隔的,升力到了主翼下缘就会断掉形成向上的气动扰流,所以需要水平尾翼来弥补这个不足,同时也能增强机身的稳定性。有些为了增强战斗机的机动性,也会有全动水平尾翼的出现,不过并不多见。
那是一种对称似的倾斜尾翼。为的是增强后机身稳定性的一种措施。全动垂直尾翼和这种小尾翼可以改善机体尾部气流的稳定性,减少或者避免机身震颤,或者说,应该是垂直尾翼的一部分,不算是腹鳍。
印度LCA
瑞典JAS-39鹰狮
耦合鸭翼布局就存差答岩在无法避免的负面扰流,但是可以增强战斗机的机动性,因为近距耦合鸭翼在某种程度上讲也属于主翼的一部分延伸,机体升力会比较集中,这种紧凑型的机翼布局过去十分流行。比如说瑞典的LAS-39“鹰狮”就是典型的全动式近距耦合鸭翼布局。由于JAS=39的发动机进气道是常规布局的机头两侧进气道,所以整个机体腹部流线性很好,没有任何阻挡,不会产生太大的气动扰流,所以不需要额外的腹鳍。
中国歼-10C型
我国的歼10也是近距耦合全动式鸭翼,但由于是单发轻型单垂直尾翼战斗机,发动机进气口也在机身腹部,类似于美国的F-16“隼”,这样等于破坏了机体腹部的流线性,所以需要一对倾斜腹鳍来稳定机体后部下面的气流。尽管歼-10后期型号同样采用了IDS“鼓包”进气道来增强发动机的推力,但歼-10的原型机和A/B型机并没有采用IDS进气道,所以在下图红圈位置需要增加几条垂直杠来抵消进气道上缘和机头腹部堆积的扰流和负面激波。这种情况在后续的歼-10C/D型上得以解决。
中国歼-10A型
瑞典Saab-37“雷”
瑞典Saab-35“龙”
带有水平尾翼的战斗机一般都是常规气动布局的战斗机。因为过去耦合鸭翼布局的战斗机不太流行,各国也大都没有研究过,而且这种布局存在的扰流问题也没有很好解决,所以很少。仅仅也就中国、瑞典、以色列研究的比较多。