歼20气动布局之优秀超乎想象空重只有15吨已能超音速巡航

  歼-20是全球第二款进入现役的重型五代机，也是唯一一款采用“升力体边条翼鸭式布局”的隐形战斗机，该机在日前获得了中国专利奖外观设计金奖。歼-20在气动设计和制造技术上的优势到底有多大？《瞭望智库》8月30日发表题为《歼-20升力系数世界第一是怎么炼成的，气动布局的先进程度超乎你的想象》的文章给出了答案。

  文章表示，歼-20不只是升力系数世界第一，大迎角时的稳定性和操纵性也很优秀，稳定盘旋角度远超三代机，最大爬升率超过F-22。歼-20的空重只有15吨左右，远远小于F-22的近20吨，在配备推力14吨的涡扇-10B发动机时整体推重比超过了F-22，能轻松实现短时间的超音速巡航。

  据报道，空军装备专家傅前哨曾表示，歼-20同时采用升体力机身、鸭翼、边条翼、机翼、后机身边条、外倾全动双垂尾和外倾双腹鳍一体化非规则气动布局，多涡系统能实现互相耦合，产生巨大的升力收益和减阻效果，远比只使用升力体、边条翼和鸭翼一种或两者布局的机型有优势。歼-20的升力系数为2.1，成为了全世界升力排名第一的现代战斗机，远超过F-22的1.7。歼-20机身修长，超音速飞行阻力远小于F-22的0.035，意味着歼-20不需要涡扇-15都能实现短时间的超音速巡航，超音速机动能力很强大，飞行员称“只要进入超音速就是它的天下”绝非吹牛。

  据分析，歼-20的全动双垂尾和进气口优势也很大。全动双垂尾能够明显提高飞机的偏航操纵能力，由于整个垂尾都是有效舵面，面积也很小，相比F-22两个大垂尾能显著提升隐身性能，还能有实际效果的减少飞行阻力。歼-20的进气口采用了复杂形面鼓包，能够尽可能的防止S型转弯导致的气流局部损失，结合升力体设计能增加两侧肋下进气量，能充分的发挥太行发动机的性能。歼-20同时是常规三翼面布局飞机和鸭式布局飞机，其在70度迎角时仍有很好稳定性和操纵性，因此有很好的敏捷性和近距空战能力，并不存在西方国家猜测的亚音速机动性能不好的问题。

  很多人更关注歼-20现在配备涡扇-10B发动机到底能不能超音速巡航？文章也给出了答案。歼-20的空重要远远小于F-22，目前整体推重比已超越了F-22，带来了超音速巡航和机动性等方面的收益。除了气动设计优秀外，歼-20因为研制的年代更晚，采用了大量先进制造工艺，包括3D打印技术、液态金属电磁约束成形和金属超塑成形等技术，该机空重被控制在了15-16吨级，要比F-22的19-20吨级轻了4吨。空重更小的歼-20翼载荷更小，显然具备了超音速巡航能力和更出色的机动性能。

  文章指出，从飞行表演也能看出歼-20比F-22机动性能更好。歼-20在珠海航展进行单机爬升接半滚倒转、大迎角爬升等表演时基本没有开过加力，半滚倒转后能在3秒内将机头指向改变180度，证明机头转向速度为每秒60度以上，速度并没有放慢。相比来看，F-22做同样动作时速度会明显放慢，显然要以损失能量为代价。歼-20是的稳定盘旋过载为9.5G，每秒为120米。歼-20盘旋角度不小于45度，远超于三代机的30度，F-22要完成这样的动作要靠矢量推力发动机协助完成。歼-20的平均爬升率超过500米/秒，也大于F-22的300-400米。显而易见，歼-20并不存在亚音速机动能力差的问题，就算装备AL-31F发动机的歼-20机动性能也超过三代机和三代半战斗机。

  歼-20有更好的气动设计，更轻的空重，如果再换上四代大推涡扇-15会怎么样呢？歼-20的“天才设计”会大放异彩，在每个方面碾压F-22。F-22虽然装备数量更多，但是已经停产，真正能够保持出勤的数量慢慢的变少，而且在技术上已经落后了。歼-20采用了开放式设计架构，未来还可以一直在改进，世界第一隐形战机宝座实际上已经异位了。