歼20获奖了!气动布局全球首创,这项设计

歼20获奖了!气动布局全球首创,这项设计

日期:2020-07-22 19:35:41    编辑:    来源:

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7月18日,据《环球网》报道,在第21届专利奖授奖现场,歼20战机凭借全球首创的“升力体边条翼鸭式气动布局”,获得了专利奖的外观设计金奖。歼20的气动布局获得专利奖,是对设计师们自主创新的肯定,也证实了歼20完全是自主设计研发的,与外国战机有本质上的区别。

此次获奖的关键词是升力体边条翼鸭式飞机,歼20正是通过这样一系列措施综合运用,完美地兼顾了飞机隐身和机动性能,有效地增强了飞机作战能力。

歼20战斗机采用波束概念,具备优异隐身性能。从相关图片可以清楚地看到,歼20战斗机气动布局采用了波束控制概念,飞机主要边缘平行,这样可以把照射到本身雷达电波反射方向控制在少数几个角度之内。另外,它还采用了菱形机身,V形垂尾、DSI进气口和S进气道等设计,进一步降低了飞机RCS。

外界还注意到,歼20战斗机表面舱盖、部件接缝边缘也呈现锯齿状,这些不起眼的设计更能体现出歼20隐身功底。从美国经验来看,这些细节在很大程度地决定着隐身飞机设计的成败,因为外形和主要部件都实现了隐身,这些细节性东西就成为飞机RCS的主要来源。

注意!歼20战斗机舱盖接缝均采用了锯齿处理

歼20发射pL10的时候弹舱门是关闭的,以减少阻力和RCS

F-22战斗机发射AIM-9X的时候,弹舱舱门处于打开状态,细节处理明显不如歼20

对于第五代战斗机来说,隐身是最主要的性能。不过也不是飞机性能的全部,第五代战斗机还要具备超级机动、超音速巡航等能力。这些能力单独设计都非常困难,更何况还要集中在一起。歼20战斗机采用鸭式布局,鸭式布局在大迎角性能上具备较大优势,另外鸭翼远离飞机重心,尺寸和重量要小于平尾。飞机后机身没有平尾,光滑顺畅,阻力小,非常适合超音速飞行。

但是鸭翼也有一个问题,那就是鸭翼要尽可能地远离机翼,这样它产生的涡流才会足够有时间和空间进行加强,更好地对机翼气流进行补充,推迟气流分离。传统鸭翼都要高于机翼,以便拉开距离,对于隐身飞机来说,这个设计就不可行,这样就多了一个反射面,并且鸭翼和机翼之间会形成互反射效应,增加飞机RCS。

歼20战斗机对于鸭翼处理可以说是神来之笔

歼20战斗机对于鸭翼处理可以说是神来之笔,是全机设计精华部分。

它巧妙让鸭翼与机翼在同一个平面,然后倾斜向上。这样鸭翼与机翼主要边缘平行,从侧面来看,也与机身和机翼呈现X形。不过这样的设计也有缺点,那就是鸭翼到机翼距离减少,产生涡流强度不足,对于机翼气流补充能力下降。于是,技术人员又引入了机身边条,机身边条也会产生涡流,这个涡流对鸭翼产生涡流再次进行加强,这样就保证了机翼气流得到足够补充和加强,提高了飞机的机动性能。

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歼-20  静态模型

歼20进行精彩飞行表演

当然这样设计会导致飞机气动面增加,会让飞机状态和姿态更加复杂,对于飞机飞控、操纵系统提出了更高的挑战。技术人员经过不懈努力,为歼20配备了先进飞控\/操纵系统。在2018年珠海航展上面,歼20战斗机进行了精彩的飞行表演,动作潇洒,身轻如燕,充分展现了飞机优异的气动设计和精良的飞控\/操纵系统。

需要指出的是,现在歼20还没有达到完整技术状态,它配备发动机推力低于预期,也没有安装推力矢量。但是,在空军内部演习之中已经表现出巨大威力,对于四代、四代半战斗机就是碾压一样的存在。

未来歼20战斗机还将配备WS15发动机,安装推力矢量,飞行包线进一步扩展,具备超音速巡航能力,整体性能将会更加强大,中国空军作战能力将会更强、更好地维护国家安全和领空权益。

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本文转载自公众号:小飞猪的防务观察、新浪军事

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