歼-20B新图曝光:为什么依然没有二元矢量喷口?

达哥有点味 2024-09-11 10:40:49

这两天纠结了很久要不要聊这件事,因为去年7月一篇同样话题的文章阅读刚刚破万就被下架了。

每篇文章都要耗费大量心血,如果单纯是写得不好而没有阅读量,那是我自己的问题,如果是因为其他因素而下架,确实让人难以接受。

但是犹豫再三,我还是决定写下这篇文章,因为我认为,国家强大、科技进步是一件值得所有中国人骄傲的事情,我有义务也有权利将它写出来让更多人知道。

当然,基本的保密意识应该要有,所以这篇文章已经尽可能的避免所有涉及军事机密的内容,我们只从事实出发,以技术的角度来聊这件事。

原创不易,如果您看高兴了,还请点赞关注分享三连,这对我来说很重要。

碎碎念结束,以下是正文:

2052号歼-20B终于不再是犹抱琵琶半遮面的姿态,一张高清大图可谓让人大饱眼福,而且还偏偏是侧后方角度,发动机喷口尽收眼底——明显不同于“太行”的新型号。

正如我在文章开头所说,保密意识必须要有,新图就不放了,大家可以以“歼20B”为关键词自行搜索。

重点聊聊大家最关心的那件事——为什么涡扇-15“峨眉”都已经装机,矢量喷口还是连影子都没有?

首先明确一点,技术上肯定不存在任何阻碍。

无论是二元矢量还是三元矢量,我们都能做出来,而且比美俄做得都更好。

比如下图就是曾经出现在珠海航展上的、和F-22的二元矢量设计非常类似的涡扇-10改型。

涡扇10“太行”发动机二元矢量改型

至于三元矢量我们更是有实机装机进行飞行表演,还是单发,足见其可靠性。

技术上来说,俄罗斯苏-35S上那两台117S发动机用的矢量喷管本质上和苏-30MKI 上的AL-31FP一脉相承。

其动作机构需要带动喷口后段整体偏转,是一种刚性矢量喷管,推力损失较大,而且重量依然偏大(苏-30MKI上安装的AL-31FP发动机喷管重量据称达到300千克)。

苏-35战斗机使用的AL41F1发动机的矢量喷管

而歼-10B TVC验证机上的矢量喷管则是收敛片独立动作的柔性矢量喷管技术——顾名思义,就是尽可能“渐变”,而不是伸出去一长段“突变”。

1034号机的高清照片显示其尾喷管收敛片实际上分成了两段,每一段都可以独立运动,从而实现更好的密封效果。

根据近年公开出版的《现代航空发动机控制技术》所描述,该喷管不仅很好地控制了推力损失(或低于5%),而且还能够依托内外冷却设计实现较好的红外隐身性能。

当然,代价也是有的——该型喷管的动作机构数量明显比美俄的矢量喷管更多,机械复杂度更高。

歼-10BTVC验证机的矢量喷口,请注意其每个“鳞片”都分成了两截

所以还是那个问题——歼-10B验证机在2018年就进行了非常精彩的飞行表演,那为什么六年后的今天,新批次歼-20还是使用固定喷管?

这里我引用一下王海峰总师在《高性能战斗机与发动机协同设计关键技术》这篇文章里提出的观点:“发动机和战斗机的协同设计,应该从飞行性能、隐身特性、飞行控制、全机能量4个视角出发协同考虑。”

要知道,局部最优并不意味着全局最优,王海峰总师在文章中提出,矢量喷管对战斗机飞行性能的价值主要体现在马赫数0.6以下的偏置调参和大迎角过失速区的机动控制赋能。

说得简单一点,可以理解成日常有助于战机定速巡航飞得更稳、战斗时有助于飞机面对面拼刺刀更灵活。

但是,目前能够进入工程应用的机械式喷管,无论是二元还是三元,无论是刚性还是柔性,都会面临结构系统复杂、重量大且推力损失严重等局限性。

你要问我能不能既要优点又摒弃不足?

可以,直接上机械部分不动、调节喷气流场的无源型流体式推力矢量就行,唯一的缺点在于目前还没有人能够让这种推力矢量走下绘图板。

重量轻巧又调节灵活的无源流体矢量技术,唯一的美中不足在于尚无实用产品

那说回歼-20系列的情况,歼-20的设计特点是气动设计极其复杂高效,而发动机推力相对而言不算高。

使用俄发和涡扇-10C的早期批次不谈,最新的这批“胖头鱼”或者双座型肯定也是要增加不少设备导致起飞重量上升的。

所以即使换发,推力余量没准也有限,那在这种情况下,减重、减少推力损失自然就是飞机和发动机协同设计的重点。

鸭翼边条翼拉出来的涡流已经让机动性足够好,先进电传对舵面的控制已经让日常巡航足够灵敏,那对发动机推力矢量的要求自然而言也就相对降低了。

同样的设计逻辑甚至也发生在歼-35上——我可以打包票,涡扇-19增推改进型成熟之前,我们应该是没法儿在入列的鹘鹰身上看到矢量喷管了。

歼-35最清晰的照片之一,可以看到进行了隐身处理的尾喷管也是非矢量的

不过,还是要说,根据目前六代机的发展趋势,全向低可探测性的重要性是进一步上升的。

过度追求过失速机动很可能会像俄国人一样走上一条歧路,所以大家不如把更多的注意力集中到尾喷管隐形设计上来。

7 阅读:976
评论列表
  • 2024-09-11 22:55

    因为歼二零主要的战斗思想是用最快的速度到达目标区域搜索开火,然后补给后再来一次!狗斗不是主要侧重点!

    谁命我名字 回复:
    确实如此。超机动和升力交给鸭翼,不装矢量喷管不是因为技术,是推力不能损失和不增加矢量喷管的重量。歼20目标是跑的快、体能好、隐身强、看的远、拳头打的远
  • 2024-09-12 09:12

    什么年代了,战斗机狗斗的需求已经很低了……未来的趋势是无人化和人机互联AI化,载机在后面远远的指挥无人僚机冲锋陷阵就好嘛。所以机炮都不是标配了。[汗][汗]

  • 2024-09-16 20:28

    俄罗斯没有提供f 117发动机授权。矢量发动机能帮助飞行员增加躲避导弹几率比如苏57落叶飘。7-0贪污自嗨生产不了

  • 2024-09-11 14:43

    二元喷口是美国落后的无奈选择,牧羊犬还以为多高尚[笑着哭]我们不吃那套

    义务教育我可正儿八经的读了九年 回复:
    一看就知道不懂飞控……
    kingw 回复:
    二元的结构简单,由于只有两个方向的推力变化,飞控也相对简单。但是这玩意儿的推力损失是三种矢量技术里面最大的。
  • 2024-09-12 20:49

    有速度不是大机动吗?歼20的鸭翼+推力足够持平对手机动,否则成飞工程师怎么会对矢量喷口鼻一闻?[呲牙笑][呲牙笑][呲牙笑]

  • 2024-09-11 20:28

    需要吗?增加个矢量飞控得重新搞!!

  • 2024-09-11 17:34

    六代机必然会选择二元矢量。