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歼20战斗机装备现有发动机能否超音速巡航?
送交者: 大智本行 2021年08月01日15:33:04 于 [军事天地] 发送悄悄话

大家都知道,顶级四代隐身飞机都有4S要求,那就是隐身,超巡,超机动,短距起降,其中隐身和超巡是重中之重,美国F22战斗机提前实现了这4S隐身性能和超巡能力在全世界战斗机中排行第一。

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F22战斗机,世界上第一种隐身战斗机,以高速隐身和超音速巡航独霸武林

美国的老二F35任务定位为战斗攻击机,只需要有足够的自卫能力即可,为了省钱取消了超巡要求,大大增强了对地攻击能力,算是半吊子隐身战斗机。

中国歼20战斗机经过多年研发,去年年底开始装备部队,在国内演习中利用隐身和优越的机动性,轻易碾压国内装备的三代机歼10,歼11B,苏27SK,苏30MKK等,不仅狗斗占上风,超音速性能更是完全碾压。

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歼20战斗机设计优秀,隐身好机动性好,装备落后发动机也轻松碾压三代机

歼20隐身性能飞机好,在演习中,假如不挂龙波透镜,地面指挥部很难看得到踪影,可谓来无影去无踪,对于三代机的火控雷达基本免疫。

现在大众的目光都聚焦在歼20飞机能否超音速巡航上,照美国的理论,隐身战斗机要超巡,必须要超音速升阻比5-6,而且发动机必须具有10以上的推比,美国的F22战斗机发动机F119,加力推力接近16吨,最大军推10吨,推比10(不含推力矢量系统和喷管,包含的话推比为8.5)。

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F119发动机,世界上第一种丝带发动机,推比10,最大推力16吨,军推10吨,指标很牛

歼20飞机设计数据很优秀,某些论文显示最大升力系数达到了2.3,远超三代机的1.6,而且按照最早期成都飞机研究所的设计方案,飞机在马赫数1.5的时候超音速升阻比最小为5。

歼20战斗机空重估算为18吨,内油估计在12吨左右,半油状态加挂6个空空导弹(4中2近重量加起来将近1吨),飞机重量基本为25吨,在这个状态下,11公里高空超巡的话,需要的的推力就是25/5=5吨。

现在已知歼20早期试飞和批量生产装备的发动机为俄罗斯的AL-31FM1发动机,性能比原版苏27SK装备的AL-31F发动机稍稍好一点,加力推力增加1吨达到13.5吨,不过是鸡血模式,只能用1 2次,正常使用还是12.5吨。

我们现在就看看,原版的AL-31F发动机,在11公里高空的推力曲线。

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AL-31F发动机的军推曲线,右侧坐标是马赫数,左侧坐标是推力,单位是kn,102公斤

从AL31曲线可以看到,在11公里高度,飞行速度马赫数1.5,AL31的最大军推为3.6吨左右,实际AL-31FM1发动机推力还有所增加。

歼20战斗机假如装备原版AL31F发动机,在11公里高空,超巡1.5倍音速的话,最大军推推力合计7.2吨,实际只需要5吨推力即可,为了保证发动机寿命,不使用最大军推,问题不大,可以推测,歼20发动机,装备现有的俄罗斯发动机,做超巡是应该没有多少问题的。

问题来了,为啥俄罗斯苏27飞机不能超巡,很简单,俄罗斯苏27飞机在马赫数1.5超音速升阻比为3左右,假如要25吨超巡,必须保证每台发动机最大军推推力达到4.16吨,原装发动机最大军推推力只有3.6吨,完全不够用。

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苏35战斗机,装备了大大增加推力的117S发动机后,裸机勉强可以做到速度比较低的小超巡

歼20优秀设计就体现在超音速阻力特别小,升阻比高,轻轻一推油门就破了音速,而且不用考虑发动机工作限制,别的三代机,使用同样的发动机和航电,压根不是对手。

一般三代机巡航速度就0.8音速,歼20可以到1.4 1.5倍音速,速度快了8成左右,实际作战使用都是全程超音速飞行,超音速占位,普通三代机只能开加力勉强直线冲刺,歼20战斗机利用超音速带来的作战相遇窗口大幅度缩小。

敌机即使装备和歼20战斗机同样的航电和设备,也被歼20战斗机的高速严重压缩了导弹的射击包线,很难有反击的机会,而歼20战斗机,还可以利用高速优势,大大提升导弹的有效射程,轻松碾压敌机。

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四代机对付三代机就这么轻松。


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