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發動機引發連環效應,殲-20研製在這個問題上太冒險

兩架殲-20近日以割裂迷彩再度亮相,殲-20的量產服役的畫面日漸清晰。

目前的殲-20或許還不夠成熟,但這種不夠成熟,不是說技術上不成熟。例如鴨式佈局,有西方跟俄國經驗可以參考,又有殲10的經驗,到殲-20我想說不成熟才有鬼。

所謂的不夠成熟,而且對實戰能力可能有害的,是整體的設計哲學:殲-20上面有所有最新潮的技術,每一個都很了不起,但是湊起來就未必,畢竟飛機,特別是戰鬥機,是牽一發動全身的,在一定的推進能力下,

飛機的體積與重量有其特定範圍。

因此,每個設計之間可能會有牽制作用,那這樣在中心思想不明確的情況下,就有可能做出很貴很新潮但是不一定完全反映在實戰能力的產物。

殲-20的設計在許多方面來說是整合的很好的,比起許多國家的第五代戰機概念機,殲-20的外型設計可以融合隱身、高機動、以及F-35等級的戰場感知能力。這當中鴨式佈局有很大的份量,如果先不考慮“前翼是否破壞隱身?如果有又會破壞多少”的問題,

那麼殲-20的隱身外型是很講究的,至少可以看出機體外型比F-22更棱棱角角、更像箱子,這對於想追求極致的隱身,或是說融合隱身與氣動的外型設計能力沒有F-22好,但又想要隱身時可以走的快捷方式。我們也可以發現日本、印度的隱身戰機構型也有類似的“機體比F-22還要F-22”的現象。

從機體與發動機噴嘴的大小比較,可以知道殲-20的機體相對來說非常胖,

它的厚度與寬度都超過發動機。它的好處就是在裡面要塞進S型進氣道、大型彈艙、大型油箱會比較簡單,然後最外面變成很標準的梯形箱體,容易降低RCS。

△F-22的隱身在五代機中仍毋庸置疑是第一

反之,我們可以發現F-35的後機身還可以看到發動機艙的曲線,

它的機身曲線有點複雜,似乎有減少截面積的用意,但這就造成S型進氣道、彈艙空間、油箱空間的衝突,以及隱身外型設計的複雜性。因此殲-20用了相對簡單的方法解決進氣道、彈艙空間、油箱容積、隱身外型的衝突。

但有一好不會有兩好,像這樣方方正正的機身,對升力幾乎沒有貢獻,橫截面較大也不利於減阻,而且也不易減重,這都會拖累氣動效率。

這應該也是許多規劃中的五代戰機共有的潛在問題。

殲-20的鴨式佈局在這裡算是恰到好處,用前翼的渦流,如果流過機體上方,就可以讓機體也貢獻升力,而且鴨式佈局很容易具有高機動性。至於說到前翼對隱身的影響,就極致的隱身來說就連光學視窗、縫隙都會有影響,前翼當然會有影響,這個影響只說明了殲-20再怎麼努力她的最佳隱身能力也比不上F-22,但是就算是這樣那又如何?

就算殲-20也採用傳統佈局,以中國的技術跟經驗,再加上殲-20有更多感測器,照常理說也幾乎不可能跟F-22比最佳隱身能力,推力也遜色,那就成了什麼都像的模範生,但是打起來什麼都會輸。這時候用前翼,乾脆不管最佳隱身能力,換取飛行性能,反正在實戰中最佳隱身能力的意義其實不見得很大。

△技術相對落後讓米格1.44不得不比F-22大出很多才能達到相近的性能

說到這裡,殲-20真的已經很不錯,不過致命傷就在發動機。如前所述,它這樣設計,體型較大,會導致截面積較大重量較重,這時候很考驗發動機。如果發動機推力很大,它的加速性這些就很好,如果推力不夠,加速性就不理想。以殲-20的體型跟形狀來看,它的發動機推力可能要超越F-22、T-50才可以有類似的加速能力,所以我猜想就算取得蘇-35的117S發動機,對殲-20也不夠。

這種情況很像蘇聯的米格-1.44,當年蘇聯衡量自身實力,知道“多用途戰機計畫”(MFI)的武器跟航電要與F-22一決高下的話,重量會多15%左右,因此做出了1.44這個龐然大物,與之對應的,推力也跟著多15%。但那是蘇聯,還做得出發動機,以中國現在的發動機實力要做出超越F-119的推力,就算可以也不穩,如果做不出來也買不到,這結果就會變成殲-20的戰力能否真的發揮,有可能要賭在發動機身上。

△殲-20要達到最終性能或許需要F119這個級別的發動機

對應的例子是俄羅斯的PAK-FA/T-50計畫,這個計畫啟動時已經不要MFI這樣的大傢伙,結果就是已經研發好的AL-41F不能直接用,必須研發新發動機。PAK-FA的設計,只要用推力15噸的發動機就可以,這樣就可以用AL-31F改成的117辦到。新研發的發動機推力更大,但是就算沒有,用117代打也可以,甚至萬一新發動機在有延誤,也有把117操到極限的方案當備案,這就可以確保PAK-FA計畫的動力一定可以支持飛機所需。

殲-20這樣的情況,某種情況來說有點冒險,因為把命運賭在難以捉摸的發動機。但另一方面這也是必要之險,因為如果顧慮這顧慮那,什麼都不敢做,就不會有今天連F-35的先進行頭都上機的殲-20。

就算殲-20也採用傳統佈局,以中國的技術跟經驗,再加上殲-20有更多感測器,照常理說也幾乎不可能跟F-22比最佳隱身能力,推力也遜色,那就成了什麼都像的模範生,但是打起來什麼都會輸。這時候用前翼,乾脆不管最佳隱身能力,換取飛行性能,反正在實戰中最佳隱身能力的意義其實不見得很大。

△技術相對落後讓米格1.44不得不比F-22大出很多才能達到相近的性能

說到這裡,殲-20真的已經很不錯,不過致命傷就在發動機。如前所述,它這樣設計,體型較大,會導致截面積較大重量較重,這時候很考驗發動機。如果發動機推力很大,它的加速性這些就很好,如果推力不夠,加速性就不理想。以殲-20的體型跟形狀來看,它的發動機推力可能要超越F-22、T-50才可以有類似的加速能力,所以我猜想就算取得蘇-35的117S發動機,對殲-20也不夠。

這種情況很像蘇聯的米格-1.44,當年蘇聯衡量自身實力,知道“多用途戰機計畫”(MFI)的武器跟航電要與F-22一決高下的話,重量會多15%左右,因此做出了1.44這個龐然大物,與之對應的,推力也跟著多15%。但那是蘇聯,還做得出發動機,以中國現在的發動機實力要做出超越F-119的推力,就算可以也不穩,如果做不出來也買不到,這結果就會變成殲-20的戰力能否真的發揮,有可能要賭在發動機身上。

△殲-20要達到最終性能或許需要F119這個級別的發動機

對應的例子是俄羅斯的PAK-FA/T-50計畫,這個計畫啟動時已經不要MFI這樣的大傢伙,結果就是已經研發好的AL-41F不能直接用,必須研發新發動機。PAK-FA的設計,只要用推力15噸的發動機就可以,這樣就可以用AL-31F改成的117辦到。新研發的發動機推力更大,但是就算沒有,用117代打也可以,甚至萬一新發動機在有延誤,也有把117操到極限的方案當備案,這就可以確保PAK-FA計畫的動力一定可以支持飛機所需。

殲-20這樣的情況,某種情況來說有點冒險,因為把命運賭在難以捉摸的發動機。但另一方面這也是必要之險,因為如果顧慮這顧慮那,什麼都不敢做,就不會有今天連F-35的先進行頭都上機的殲-20。