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殲20戰鬥機裝備現有發動機能否超音速巡航?
送交者: 大智本行 2021年08月01日15:33:04 於 [軍事天地] 發送悄悄話

大家都知道,頂級四代隱身飛機都有4S要求,那就是隱身,超巡,超機動,短距起降,其中隱身和超巡是重中之重,美國F22戰鬥機提前實現了這4S隱身性能和超巡能力在全世界戰鬥機中排行第一。

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F22戰鬥機,世界上第一種隱身戰鬥機,以高速隱身和超音速巡航獨霸武林

美國的老二F35任務定位為戰鬥攻擊機,只需要有足夠的自衛能力即可,為了省錢取消了超巡要求,大大增強了對地攻擊能力,算是半吊子隱身戰鬥機。

中國殲20戰鬥機經過多年研發,去年年底開始裝備部隊,在國內演習中利用隱身和優越的機動性,輕易碾壓國內裝備的三代機殲10,殲11B,蘇27SK,蘇30MKK等,不僅狗斗占上風,超音速性能更是完全碾壓。

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殲20戰鬥機設計優秀,隱身好機動性好,裝備落後發動機也輕鬆碾壓三代機

殲20隱身性能飛機好,在演習中,假如不掛龍波透鏡,地面指揮部很難看得到蹤影,可謂來無影去無蹤,對於三代機的火控雷達基本免疫。

現在大眾的目光都聚焦在殲20飛機能否超音速巡航上,照美國的理論,隱身戰鬥機要超巡,必須要超音速升阻比5-6,而且發動機必須具有10以上的推比,美國的F22戰鬥機發動機F119,加力推力接近16噸,最大軍推10噸,推比10(不含推力矢量系統和噴管,包含的話推比為8.5)。

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F119發動機,世界上第一種絲帶發動機,推比10,最大推力16噸,軍推10噸,指標很牛

殲20飛機設計數據很優秀,某些論文顯示最大升力係數達到了2.3,遠超三代機的1.6,而且按照最早期成都飛機研究所的設計方案,飛機在馬赫數1.5的時候超音速升阻比最小為5。

殲20戰鬥機空重估算為18噸,內油估計在12噸左右,半油狀態加掛6個空空導彈(4中2近重量加起來將近1噸),飛機重量基本為25噸,在這個狀態下,11公里高空超巡的話,需要的的推力就是25/5=5噸。

現在已知殲20早期試飛和批量生產裝備的發動機為俄羅斯的AL-31FM1發動機,性能比原版蘇27SK裝備的AL-31F發動機稍稍好一點,加力推力增加1噸達到13.5噸,不過是雞血模式,只能用1 2次,正常使用還是12.5噸。

我們現在就看看,原版的AL-31F發動機,在11公里高空的推力曲線。

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AL-31F發動機的軍推曲線,右側坐標是馬赫數,左側坐標是推力,單位是kn,102公斤

從AL31曲線可以看到,在11公里高度,飛行速度馬赫數1.5,AL31的最大軍推為3.6噸左右,實際AL-31FM1發動機推力還有所增加。

殲20戰鬥機假如裝備原版AL31F發動機,在11公里高空,超巡1.5倍音速的話,最大軍推推力合計7.2噸,實際只需要5噸推力即可,為了保證發動機壽命,不使用最大軍推,問題不大,可以推測,殲20發動機,裝備現有的俄羅斯發動機,做超巡是應該沒有多少問題的。

問題來了,為啥俄羅斯蘇27飛機不能超巡,很簡單,俄羅斯蘇27飛機在馬赫數1.5超音速升阻比為3左右,假如要25噸超巡,必須保證每台發動機最大軍推推力達到4.16噸,原裝發動機最大軍推推力只有3.6噸,完全不夠用。

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蘇35戰鬥機,裝備了大大增加推力的117S發動機後,裸機勉強可以做到速度比較低的小超巡

殲20優秀設計就體現在超音速阻力特別小,升阻比高,輕輕一推油門就破了音速,而且不用考慮發動機工作限制,別的三代機,使用同樣的發動機和航電,壓根不是對手。

一般三代機巡航速度就0.8音速,殲20可以到1.4 1.5倍音速,速度快了8成左右,實際作戰使用都是全程超音速飛行,超音速占位,普通三代機只能開加力勉強直線衝刺,殲20戰鬥機利用超音速帶來的作戰相遇窗口大幅度縮小。

敵機即使裝備和殲20戰鬥機同樣的航電和設備,也被殲20戰鬥機的高速嚴重壓縮了導彈的射擊包線,很難有反擊的機會,而殲20戰鬥機,還可以利用高速優勢,大大提升導彈的有效射程,輕鬆碾壓敵機。

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四代機對付三代機就這麼輕鬆。


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