[科普]兔子研发歼20过程[推荐细看]

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一 没有希望的年代

在1990年代初YF22战斗机起飞,兔子们依然在八爷改中里面苦苦挣扎,1996年呆海危机,一股近乎绝望的情绪涌到兔子的心头:面对白头鹰强大的军事优势,我们有能力追赶吗?

在近乎为改j革让步的十几年里,兔子军工并没有比1980年代初好多少,而1980年代初兔子工业处于什么样的水平呢?

在1980年代初期,兔子的工业能力和管理落后世界了将近50-70年,当时HK记者描述的最典型的厂里情况是:三个工人抹墙壁,一个抹灰,一个举灰,一个指挥。《乔厂长上任记》开辟了一个新的时代,更如实反映了当时的管理生产的水平。工人不干活旷工,鬼怪式操作报废品多一半,生产监督为0,领导没有管理观念,习惯于W革的政治斗争方式。

1980年代生产水平最高的上海车厂,准备与汉斯猫合资(上海大众),外国普遍怀疑能否进行,一个最乐观的汉斯30岁记者参观过上海车厂这样报道:“大众汽车将在一个100年前的孤岛上生产,工人懒散,生产用的葫芦吊,橡皮榔头都是我爷爷用的工具。”

脚盆记者当时参观武汉最好的钢厂,发现钢厂有水压机铭牌居然是1898年脚盆产品,连忙问厂长是否错误,厂长回答:没有错,因为质量好还在用。

军工厂当时也只比民厂好那么一点罢了。为改革让步的十几年中,军工产业还是普遍处于1980年代水平。 军工厂当时也只比民厂好那么一点罢了。为改G让步的十几年中,军工产业还是普遍处于1980年代水平。

邓公不是超人,他的打算是留下重点研究部分,开拓交流,提高工业水准,再将军事水平提升上去,他不可能预见到1980年代末西方技术封锁,1991年毛熊的解体,1990年代中呆独势力的猖獗,但是他还是留下基础:亚洲最大风洞群,最大导弹试验场等一大批不惹人注意但是基础已经坚实地打下了。兔子的基础研究是扎实的。但即使当时对军工投入大量资金,也很难对落后的水平有质的改善。

军工是建立在国家实力,和整体工业能力,工人素质和先进管理上的,先有好锦,才能添花。

F14,90年代初在电影看到帅帅的阿汤哥没有兴趣,那巨大强悍的F14雄猫却极大地摧残了自己幼小的心灵,很多人都有这次经历,事实是:F14已经快要走上终点,我们还在艰难地改进八爷。

套用一位著名的改G者的话说:“我们开始了,抱着近乎疯狂的热情,回过头来看走过的道路,我们骄傲,但在那时,如果我们真正知道差距是如此巨大,道路如此艰辛,我真怀疑还有没有追赶的勇气。”

但是在96年危机,现实差距是如此巨大连瞎子都能看到的,而且未来更加恐怖:白头鹰的爱抚娘娘,海浪级潜艇等下一代武器将马上服役,我们何去何从?


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J20 中国特色四代机 当然飞机主要还是发动机了 现代战争中隐身很重要 干扰设备和抗干扰设备一样和隐身离不开的

也可以折射出J20不是和F22一样 搞进攻偷袭的路子 还是以航程远 机动性好为主的多用途战斗机


如果歼二十的前鸭翼能够提供偏转力矩,那么,对全动垂尾的气动压力会适当降低。但由于全动垂尾的面积偏小,在超巡时做出大载荷的动作时,垂尾的抗变形能力如何,还有待观察。

对于推力矢量这一点。或许把矢量喷管做成蜻蜓幼虫的屁股形状就能得到很好效果。平板会损失推力,但做成蜻蜓幼虫的屁股形状,效果会好很多。个人不赞成把矢量喷管做成各方向都能偏转的形式。这会大大增加矢量喷管出问题的几率。而且,由于左右两侧尾撑结构的阻挡,尾喷管向左右两侧的偏转也受到限制。再者,现在的气动布局已经能够做到完全足够的偏转力矩了。再加矢量喷管提供偏航力矩,有画蛇添足之嫌。



继续引用某大佬文,别拍我:“611在1997年完稿的《推力矢量控制对飞机操稳特性的影响》论文使用了歼-10 棍子 的动力学模型进行了配合轴对称矢量推力喷管的模拟仿真研究;根据该论文,鸭式布局和矢量推力的结合能够在过失速区域内有效的扩展飞行包线,获得良好的操纵性稳定性。需要注意的是,论文中提到的一个名词,所谓“横航向自动控制系统”,很可能就是指控制鸭翼差动的系统。

从该论文可以看出,鸭式布局和矢量推力整合的研究,611至少在12年以前就开始了。四代的矢量推力整合研制虽然未必有什么工程上的经验,理论上的准备应该还是充分的。”

鸭式布局和矢量推力整合,基础之一又有了,设计者从宋老的论文中开始了设计,先从哪里开始呢?对,先从机头开始吧。

歼20姬的机头出现了整体座舱,让人泪流满面,我们在歼10 棍子 初期,风档还需要高卢鸡的货啊,但是这十几年时间,工业取得多大的进步啊,另外既然要用整体座舱来符合隐身标准,不破坏整体效果,那歼20姬的隐身能力有多强!?

但是重点不这里,类似 爱抚娘娘 的菱形机头首先是必须的。

爱抚娘娘的菱形机头有两个作用:第一,隐身不规则雷达散射,这大家都知道,另一方面也很重要:菱形机头切开气流,机头两侧斜面对空气有压缩效果。也就是说,又是一个涡流发生器。

上文提到,四代机从SU27,F16开始有了边条涡流空气发生器,F18的大哥特边条涡流空气发生器非常漂亮,当然鸭式布局的前鸭翼涡流发生器比常规布局有效的多,这是说过的。爱抚娘娘是首创造了量产飞机机头涡,爱抚娘娘增加了2个涡流发生器,它就是机头涡,小边条涡流做为辅助。

作为升力体和隐身设计,对于几乎斤斤计较的歼20姬来说,菱形机头是不可缺少的,飞控的复杂似乎虽然还是难题,不过还好解决,但是宋老在他的论文中出现了一个忧虑:作为主要涡流发生器,鸭翼的涡流会不会收到机头涡的干扰?!

这似乎又是一个棘手的问题。在T50上,机头涡和类似假鸭翼的可动边条似乎也存在这种问题。

根据一些公开的消息,似乎经过验证,这问题并不大,可以用飞控解决,但本人认为:它依然影响了歼20姬和T50的设计。但对于歼20姬来说,它带来一个好处,一个坏处。好处是:偶合配平和涡升力的问题解决又有一个考虑,坏处马上会说到,但是也不能说是弱点。

似乎为了将机头涡对鸭翼和前缘机动边条影响到最小,歼20和T50似乎都采用了让鸭翼和前缘机动边条远离机头的设计。T50机头离机翼很远并不是没有原因。

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天鹅般的T50,长脖子不是没有原因,平心而论,T50比其他4代机漂亮幽雅地多,但是漂亮的背后,是设计的巨大让步,对于4代机来说,机体本来就是怪异的。

接下来,该最大的难题了:鸭翼对配平和涡升力矛盾的处理。

歼20姬的鸭翼依然采用了歼10 棍子 的思路,利用沿展向变弯度的大面积正升力设计,并带有明显的上反角;这个设计以气动和飞控设计难度、风险为代价,获取高升力收益、大气动控制面的良好操纵效果、在机身纵向面积分布上的优化。追求配平和涡升力的兼顾,但是不仅仅如此!

如果台风的思路是远距离小鸭翼用来加强配平和控制,用小地几乎看不见的气动发生器保留一点涡流发生器作用,那么歼20姬的思路,是台风和歼10 棍子 思路的强悍发展!

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七王者梦想二:成飞的决断!

如果想要追赶并超越 爱抚娘娘,配平和涡升力必须都要强悍!

歼20姬似乎又走到了歼10 棍子 的路子上来,但是这一次,成飞的技术兔们将十几年前的边条控制研究大胆地运用上了。

歼20姬的偶合可以说是中距偶合,但实际上,真正的主翼离前翼有相当距离,大面积的前翼保证配平作用,同时又兼顾涡升力,但是如果主翼真的离前翼远,那涡升力无疑还是丧失很多的,歼20姬 的重心实际远离前鸭翼,配平保证了绝对强大,超音速机动性能非常突出,但是亚音速和升力体的削弱怎么办!

台风将用小地几乎看不见的气动发生器保留一点涡流发生器作用,放大主翼面积,但是歼20姬 的解决是变态到极点的,主翼面积不放大!用边条增加一个主涡流发生器!这种看似乎类似台风的假远距偶合世界独一无二!

这样歼20姬 的主要涡流发生器增加到了三个,机头涡,鸭翼涡,机翼涡,而边条涡将会作为一种重要的辅助性的气动措施,用于鸭翼、机翼与机身气动融合设计中的修形和对涡流流场的改善和提升!

在两年前,最接近的构想是可能会出现机翼前沿延伸出一个锐利的窄边条,鸭翼安置在边条上的设计。但是我们都没有想到,歼20姬 边条涡的重要性是超乎想象的。它几乎可以算一个独立的主要涡流发生器!

边条增加涡升力,与实际远离重心配平能力良好的大面积鸭翼能够达到涡升力和配平能力的双重强悍,不仅仅如此,它们的设计结合隐身翼身融合的要求,呈现出一个平面的整体升力体效果!这种好处是世界都知道的,但是除了早期1990年代白头鹰的实际验证之外都没有实际运用!在歼20姬 上马推力矢量后,配平能力将进一步加大!

道理是谁都明白的,但是实际运用基本都是没有实力的,除了少数,牛逼的白头鹰认为 爱抚娘娘 可以满足需要,没有实际运用。牛牛和高卢鸡可以做,但他们不敢冒这样的险。不管如何,这种布局不是随便就可复制的,

谁也没有把它实际实施,但成飞就这么做了。

如此多个主要涡流控制面,它需要飞控和气动布局近乎漫长的探索,T50也采用了多个涡流发生器,但是它的可动边条更多的是补偿常规布局为超巡所做出的让步,严格说,T50的下部双发之间凹腔升力体是保守的,与结合隐身的 爱抚娘娘,歼20姬的整体升力体几乎可以说是两个时代,而歼20姬 的结合整体隐身融合的多涡流发生器的整体升力体是有人战斗机中唯一的。

仅仅为了符合隐身的机体设计,就够让白头鹰得意的了,歼20姬 的隐身非常规多涡流发生器的整体升力体,它的气动设计需要多大的努力,飞控系统需要多复杂!?

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一位资身网友这样说:“歼20姬 的侧部和前方已经让我很满意了,但是看了它的飞行俯视图,我才发觉,它的布局的大胆远超过我们的想象,我原来担心的是发动机,但我们现在更担忧飞控的复杂,成飞准备好了吗?相比之下,发动机我倒不担心了。”

可以看到整体平滑的下部设计,无论机头,鸭翼,边条,主翼,进气道,发动机中前部都很好地融合到整体中,呈现一个整体隐身的升力体

可以说,歼20姬 的技术无论是鸭翼,边条,DSi进气道都有歼10 棍子,FC1发财 作为技术积累,可以说,歼20姬 的技术并没有超出世界现有的技术范围,但是把它们结合起来,需要极其雄厚的功底,歼20姬 还是第一个敢于投入实用的。以后也不会有多少能达到。

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继续我们的话题。

类似台风的假远距鸭翼确定了,但是带来一个新问题,由于重心远,远距鸭翼一般会移动到机头前缘,遮挡住飞行员的视线,台风就是这样,另外,菱形机头的机头涡对前鸭翼涡流影响有多大?本人没有参加过风洞实验,本人不知。歼20姬 似乎继续采用了将前鸭翼位于座舱后的做法,而将重心进一步后移,一是减少机头涡对前鸭翼涡的干扰,二是避免那大鸭翼遮挡住了飞行员格斗视线,这样,机身长度由于本身前鸭翼与边条翼和主翼距离的假远距偶合布局长度往后移而变的无可避免的修长起来。

不过鸭翼位于进气道两侧造成假远距偶合机体长也很正常,无论是隐身还是减少气动扰流都是收益良多的,台风将进气道位于下部减少气动扰流,小鸭翼做反八字位于机头,这种思路对隐身内部弹舱还是格斗优良视角都是无法解决的。

另一个机身长度的原因是复杂的,歼20姬 比 爱抚娘娘 更强调面积率减少,减少阻力,“隐身八爷”虽然是胡扯,但是相比粗短的 爱抚娘娘,歼20姬 更加细的多,而S形进气道无疑在后机身扭转,这就很占据了宝贵的机内空间,为了给内部武器格舱留出空间,歼20姬 的体长是无疑的。而T50由于两肋发动机只是稍微向下扭转,中间不占空间,所以不用那么长,代价就是隐身糟糕!

爱抚娘娘 粗短,是由于变态发动机,T50优美不长,是由于不隐身,歼20姬 长一点,是由于鸭布局与隐身,超巡平衡的需要。

但是修长不等于机动会不好,歼20姬 的整体设计可以保证超一流的机动性,这要看飞控的功底了。

九王者梦想三其他细节

另外,歼20姬 的鸭翼依然采用了歼10 棍子 的思路,利用沿展向变弯度的大面积正升力设计,并带有明显的上反角;这个设计以气动和飞控设计难度、风险为代价,获取高升力收益、大气动控制面的良好操纵效果、在机身纵向面积分布上的优化。

但缺点是没有与主翼,边条翼一个高度,隐身能力似乎不如平行布置,实际上,平行布置的飞控要求更高,而对涡流的复杂更糟,可能成飞经过计算,并没有采用这种看似先进的布局,虽然会存在一些信号散射,但并不是不好处理的问题。

鸭翼的隐身难度不在于与主翼之间的信号散射,更不在于偏转,由于主翼前缘机动襟翼在各个飞机都有,最难处理,而实际飞机的控制面如前缘机动襟翼,尾翼,垂尾等都需要偏转,鸭翼偏转的处理并不是什么难处理的问题。问题主要在于鸭翼与机体之间的接缝和转动轴。

歼20姬 采用一小边条突起遮挡接缝的做法,这种思路在瑞典JAS39隐身研究就出现了,但是瑞典人没有坚持下去,它能降低RCS,但似乎又带来了一个小控制面。歼20姬 的设计兔们敢于上如此多的控制面,胆量和功底可怕!

主翼,歼20姬 的设计是中规中距的,采用了大后掠的梯形翼做法,类似高卢鸡的阵风一样简洁明快,考虑到了与机身不平行降低RCS信号反射,能够保证相对小的面积配合众多涡升力对超音速和亚音速的效果。许多人希望考虑W形翼,但是它看似科幻,其实有很多弊病:

1 加工复杂,成本提高,而强度有缺陷。

2 W形翼自身之间会有一些雷达波反射。而大后掠的梯形翼看似简单,其实内敛的隐身效果是绝对不错的。

3 W形翼为加强强度,必然会造成重量上升。不管如何,它必然会向前沿展,造成机身长度增加,而如果向后伸出去,尖缘在起飞降落时有擦地的危险。

很漂亮,但是机翼漂亮的背后,是众多的问题,另外歼20姬 的两侧进气道向内侧弯曲,而不是进气道进口向下,背部凹下去一块对隐身,对空间没有什么意义。这幅图无疑受到了YF23的影响,不过还是很漂亮

还有一个重要的问题,水平尾翼和反V字形的俯璞。

还是继续引用大佬的话吧:“在第三代战斗机中,鸭式战斗机之所以表现出优于常规布局的性能,一个重要的原因就是可动鸭翼对涡流体系能够施加一定程度的主动控制,而鸭翼差动则在此基础上进一步深化。

鸭翼差动的目的有两个:第一是通过鸭翼涡对机头、机身进行强烈的不对称侧洗,在飞机重心前产生强烈的偏航力矩,结合重心后的垂直尾翼同步偏转,实现直接侧力控制,能够对航向轴实施直接控制。

正是因为拥有对航向轴的直接控制能力,宋老的论文里才敢提出使用小面积的全动V垂尾,放宽战斗机的偏航稳定性这样在现役战斗机中没有先例的方案。

第二是通过鸭翼差动,主动控制、调整两侧鸭翼涡体系的强弱,保证大迎角状态下的稳定性。很多第三代战斗机迎角超过一定程度,左右漩涡体系就开始不对称或者不对称破裂,横航向上各状态参量都属于震荡发散状态,表现出严重的不稳定,战斗机将出现很大的侧滑,甚至导致失控和尾旋,直接制约战斗机实现过失速机动。”

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歼10 棍子 的差动鸭翼,是鸭式布局的少数,而重要性,很少有人知道。许多人的精力,在于硬扯LAVI是歼10 棍子 的爸爸上了

全动V尾的作用已经说的很明确了,在我们1990年代的设计中,30度外倾垂尾与鸭式结合会取得良好的隐身效果,双垂尾外倾隐身作用,同时具有压缩气体,提高升力的小作用,当然缺陷是滚转敏捷度是不如单垂尾的。

歼20姬直接上了全动V尾放宽战斗机的偏航稳定性更进了一步,这里要说一句,歼20姬 的发动机喷口存在大量的锯齿状设计,这是类F35球电 隐身的需要,但是许多图片表明,菊花存在一大一小的变化,最有趣的是唯一试飞视频,注意观察,在滑行回停机坪的过程中,菊花一侧收缩了,可以肯定,在歼20姬 上马推力矢量前,发动机推力扭矩实验已经开始了。而全动V尾放宽战斗机的偏航稳定性似乎是为此配合的!

这种设计风险极大,而被人诟病的俯璞(抱歉这俩字怎么也找不到正确打法)不仅仅是侧部遮挡喷口的作用,而是为偏航稳定性加一条保险,有人说也有压缩空气提高升力的作用,但是它的设计决不是为此的!

如果技术成熟,它是可以去掉的,不然只用大面积垂直尾翼就可以代替全动V尾,歼-10 棍子 的双腹鳍,大垂尾的气动设计,加上能够实施对左右涡流体系的主动控制,使得歼-10 棍子 在相当大范围迎角能都有很好的横侧向稳定性;这是继承,但是更是准备去掉的保险!(如果全动V尾技术真可以满足的话)

对于发动机,我了解一些情况但不能说什么,根据本人了解情况,其实,发动机的进度比我们原先普遍的看法好的多,我们的速度是惊人的。中国最近又进口AL31,决不是没有比它更好的了,而是改进和沿袭旧飞机的需要,换发需要控制,重心的大改,物流调整,中国实在懒的大动那些寿命过半的飞机了。

一切OK,好了,数年前的一天,中国考虑到了无论设计,工程,电子都条件成熟了,上马!

值得注意的是:歼20姬 如此设计是针对 爱抚娘娘 的全能设计,它并不是追求所谓超机动特性,工程研究都是在满足性能的情况下尽量采用简化的设计,歼20姬 的设计是争论,妥协,冒险与保守,各部门力量与意图折冲的结果,这一点与 爱抚娘娘 并没有什么两样。

歼20姬 追求在发动机比较落后的情况下,良好的隐身----至少不亚于F35球电,高G超音速机动和超巡性能基本达到 爱抚娘娘 的标准,亚音速机动性能在前鸭翼和边条涡流发生器与小面积主翼协调下好于 爱抚娘娘 的效果。这些设计看似冒险,激进,却是不的不妥协的结果。

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结束:梦的起飞

我们歼20姬 起飞了,伴随着将近20年的血汗,但是我们的路还很长,在1997年,白头鹰就试验了无人战斗机, 无人战斗机

现在人工智能在未来30年还不足以代替人类,但是1997年白头鹰无人机的自适应蒙皮技术就开始了,而我们的歼20姬,还是飞控对布局的计算基础上的补足。

差距是明显,白头鹰独自领先世界依然没有改变,但是歼20姬 毕竟飞起来了,它能否尽快做到 爱抚娘娘 主动相控阵雷达集中波束干扰的能力,能否尽快达到F35球电 为代表的网络中心战的能力?能否在此基础上,在无人机领域追上美国的脚步?在发动机领域达到世界一流?

这需要5-7年的努力!

世界几乎都在看着白头鹰的背影,只有兔子和大毛还在努力。别忘了,15年前,我们只有八爷,七爷,和还不成熟的FBC1豹子。

向在那看不到希望的年代里默默奋战的人们致敬!

这,仅仅是开始!


关于升阻比,不难理解。要拉出足够的过载,机翼就必须产生相应的升力,伴随而来的就是诱导阻力的急剧增大(诱阻系数与机翼迎角平方成正比,与机翼展弦比成反比)。

如果诱阻系数太大,诱阻增长极快,那么很快就会抵消发动机的剩余推力,飞机虽仍可能拉出较大过载,但发动机推力已不足以维持稳定飞行,当年的幻影 III 瞬时盘旋性能好而稳定盘旋性能差,正是为此。

以现代航空技术水平而言,要设计出具有高升阻比的机翼或者具有良好超音速性能的机翼均非特别困难,但要将两者合而为一却非一日之功。这也是 爱抚娘娘 足以自傲的一点。

而配平能力则往往容易被人忽略。

机翼的高升力是拉出大过载的基础,但升力越大,产生的俯仰力矩也越大。

如果飞机自身不能提供足够的俯仰配平力矩,那么要么进入上仰发散状态而失控,要么被机翼升力产生的低头力矩压回去,无法拉到需要的迎角。

特别是在超音速条件下,飞机焦点大幅度后移,机翼升力产生的低头力矩相当大,进行超音速机动需要更强的配平能力。

以超音速性能著称的米格-25,就是由于配平原因而无法进行较大过载的超音速机动——该机超音速平飞时,平尾偏转就已接近极限,能用于超音速机动的余量相当小,所以虽然机体可以承受更大的载荷,但 M2 时的最大盘旋过载仅有 3G。

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也就是说,爱抚娘娘 的可怕不仅仅在于它的隐身,而是近乎无解的超级巡航能力和高G超音速机动,在白头鹰的演习中,爱抚娘娘 即使携带角反射器不再隐身,F15,F16三代机也很难攻击它,爱抚娘娘 可以利用超级巡航能力和超级音速机动提前占位发射导弹,使导弹提升更高的攻击速度!这意味着更先一步的攻击能力,即使攻击失败,爱抚娘娘 可以立刻脱离,重新占位攻击,而三代机则根本无法跟上爱抚娘娘 的节奏。

在演习中,白头鹰飞行员这样说:“我们在对抗 爱抚娘娘 的过程中,只要 爱抚娘娘 进入超级巡航阶段,对抗就基本结束了,我们就是将加力开到最大也无法追上的,我们追赶几下,一句‘宾果’(没有油了,基本战斗机都是加力才能进入超音速,是极其耗油的)就告演习结束,带我们到加油机身边,而 爱抚娘娘 还有很多燃油。如果 爱抚娘娘 不是速度王者,那我反而不是它的支持者。”

“这家伙是为速度而生的。

一句话,配平,升阻比决定超巡和超音速机动,涡升力决定亚音速机动和升力,但是在鸭式飞机上,它们是严重矛盾的!而4代战斗机,它恰恰要求这两者都要拔尖!

“鸭式布局的优点在敌人身上的。”

"要解决配平问题,一是大幅放宽静稳定度,将飞机焦点前移。这样超音速飞行时飞机焦点虽然仍会后移,但距离重心近,产生的低头力矩相对较小。不过,这样一来飞机在亚音速大迎角机动时同样会面临配平问题——这次是配平机翼产生的抬头力矩。被媒体过分渲染的近耦鸭式布局,由于鸭翼距离重心较近,配平能力不足,F-16 的总师哈瑞·希尔莱克就曾说过:“鸭翼最好的位置是在别人的飞机上。”(方方)

怎么办?兔子研究人员如何破解这一魔咒???

对于兔子设计者来说,鸭式布局的诱惑如此巨大,但是怎么解决这一矛盾?

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扯了这么多,说说设计变态的歼10棍子 了,棍子的研制很奇特,在1980年代就是针对SU27姬的,苏联时代,中国北方的防空几乎形同虚设,拦截能力依然是歼10 棍子 的重要部分,那么多的“逆火”早让军方睡不好觉了。那么,拦截之外,歼10 棍子 还要与苏27姬,米格29空战。

在得到Su27姬的数据之后,兔子设计人员一定会惊讶,SU27姬具有近乎世界第一的亚音速盘旋性能,超一流的过失速性能,爬升也是世界一流,但是超音速机动性能很差,而且滚转性能更是低的出奇,试飞英雄雷强的理解是:“SU27姬经过不断的修改,机体是补出来的。强度不好。”

不讨论SU27姬的设计是什么原因,(其实很好理解),歼10 棍子 的思路与台风相象,在设计初,歼10 棍子 布局希望采用看似激进的双三角翼方案,但是经过研究发现:这种设计在经过飞控强化的传统三角翼面前没有优势,于是换了思路:能否用边条代替双三角翼?进行了一定的研究,虽然最后还是选择了最稳妥的传统三角翼,但是已经打下了另一个基础!

歼10 棍子 的主翼在初期是传统三角翼,到了定型阶段,修型巨大,略带海鸥状的上反,可以说是所有鸭式飞机中,仅仅歼10 棍子 主翼设计就是最费心血的!不是第一,就是第二!

再扯主翼,可以成另一篇文章。主要还是鸭翼的设计,歼10 棍子 的鸭翼没有采用任何传统近距偶合或者远距偶合,也没有采用台风的假远距偶合,而是极其变态的!

首先,歼10 棍子 的鸭翼离主翼保持了一点距离,一般称为中距偶合,它兼顾了涡升力和配平的特点,但是又存在两者都不足的特点。如果歼10 棍子 的鸭翼仅仅如此平庸,那就大错特错了。

近距耦合的鸭翼产生涡升力的作用明显得多,有利于提高机动性,但力臂短,配平和俯仰控制作用降低,需要增加鸭翼面积,导致阻力和重量增加。但是要多大呢,谁也不敢冒险,但是611的军工兔子是个例外。

还是引用大佬的原话:“恶棍的鸭翼面积是最大的,而且是独一无二的采用了沿展向变弯度、非对称翼型的正升力鸭翼设计,这种设计在明显提高升力系数的同时,也极大的增加了涡流流场协调和飞控软件的设计难度。

在鸭式战斗机通常用后掠角和展弦比的机翼平面形状设计下,鸭翼作为涡流发生器能产生自身相对面积3~4倍的相对最大升力系数增量,再加上大面积鸭翼自身提供的正升力,诸位看官应该能明白珠海航展上恶棍何以推比不高却能做出非常出色的起飞加速爬升了。

恶棍的操纵/配平难题完全是在追求最大升力性能的情况下由精心协调鸭翼、机翼之间的气动关系和对飞控完善的深入调整来解决;这是一种非常冒险的赌博行为,当然也可是说是对鸭式布局吃的很透的结果。

成王败寇,611的这个设计最终非常成功,机动性敏捷性,操纵性稳定性,高升力系数,各方面该占的好处都占到了,要避免的缺陷也都避免了。”

当然,这种软硬通吃不可能是完全完美的,仅仅大面积鸭翼的材料,加工,偏转,飞控的结合就是大问题,可以说在三代鸭中,歼10 棍子 的变态设计是数一数二难的,笔者在2000年听到未经证实的消息,歼10 棍子 的气动和飞控都遇到了大问题,但是在设计人员的心血下,歼10 棍子还是在几年后公开了。

另一个问题是阻力,大鸭翼带来的阻力和重量是无法减掉的,对于此,成飞军工兔们在面积律做起了文章,歼10 棍子 在腰部明显收起了一块,这种收腰设计会影响内部结构,一般在传统强调超音速的二代才能看到,但是确实对减少阻力增强超音速性能有好处,即使如此,歼10 棍子 的速度依然没有超过采用梯形翼的F16,但是也到达了2马赫,最大速度在现代空战没有太大意义,1马赫以上的高G机动才是王道!许多人讥笑歼10 棍子 是驼背,那就让他们笑去。

歼-10 棍子 的鸭翼采用了沿展向变弯度的大面积正升力设计,并带有明显的上反角;这个设计以气动和飞控设计难度、风险为代价,获取高升力收益、大气动控制面的良好操纵效果、在机身纵向面积分布上的优化。下一代飞机又一个基础打下了。

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歼10 棍子 很好地兼顾了配平和涡升力平衡的问题,当然它还是不太完美的。有未经证实的消称:尽管不如台风,但是歼10 棍子 也可以做超音速敏捷机动!具备优良的亚音速性能。不管如何,尽管机体设计不如SU27姬优美,但歼10 棍子 由于鸭翼涡流发生器造成的不亚于SU27姬的爬升力,结合飞控将近十倍于SU27姬 的滚转率是后者在空战中难以抓住的!SU27姬只有引诱歼10 棍子 在小速度才有优势!歼10 棍子 大胜Su27姬,4:0,8:0早不是空话!(当然,Su27姬的任务扩展性和大航程,大载荷是歼10 棍子 远比不上的)

歼10棍子 ,无论是气动设计,还是复合材料,飞控。它是走向军机航空强国的奠基石!

歼10 棍子 ,台风,它们对超音速和亚音速机动性能的同时要求都造成了近乎变态的设计,虽然它们离 爱抚娘娘 依然望不可及,但是确实证明了鸭式战斗机配平和涡升力可以兼顾!

而歼20姬 要在他们的基础上,更加地变态加变态!!!

六王者梦想一:菱形机头

如果谈歼20姬,那么就不能只谈鸭翼,要从整体说起。这?怎么说呢?

“解决配平的另一个途径是采用推力矢量控制(TVC)技术。采用 TVC,其主要优点有:在气动操纵面基础上又增加了一个配平手段,配平能力自然大幅增强;高速飞行时气动操纵面偏转将产生极大阻力,而采用 TVC 可以起到同样的操纵效果却无需偏转操纵面;TVC 并不仅仅是偏转推力矢量而产生法向分力,强大的发动机喷流将在后机身形成引射作用,产生新的“升力”增量,同时参与配平。F-22 的超音速机动性大幅提高,TVC 技术功不可没。”(晨枫)---累死了,又偷懒用别人的东西了。

[科普]兔子研发歼20过程[推荐细看]




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