一张动态图打破神话,证实歼飞行性能比还要好f隐身战机

美国F22战机是世界上第一种五代机,自2005年交付美国空军之后,这款飞机就凭借优秀的隐身性能、超强的机动性、超强的态势感知性能、不开加力超音速性能等超强性能对三代机、四代机形成全面碾压的优势。

国外媒体报道称,F22在各种对抗军演中都以大比分优势打得对手毫无还手之力。对此,美军高层也大喜过望,到处吹嘘这款战机有多厉害。后来,我国研制出歼20隐身战机,但多数人都认为它仍然无法和美国的F22相提并论,理由是歼20的发动机推力不如F22,而且没有安装矢量喷管,虽然通过气动设计一定程度上弥补了发动机劣势,但机动性相比F22仍然略逊一筹。

那么,F22隐身战机的机动性真的有那么神吗?

并非如此!最近一张动态图打破了美国F22隐身战机的机动性神话。

近日,歼20战机在长春航展上空又进行了精彩的飞行表演。有人根据我国歼20和美国F22的飞行表演视频制作了对比视频,然后根据对比视频制作了对比动态图。

从对比动态图中可以看出,F22在做全套飞行特技动作时明显相对更加笨拙,爬升、滚转都不如歼20来得迅速,滚转幅度也不如歼20。F22似乎在做机动动作时需要先酝酿一会儿才能做。

再看歼20,飞行动作更加连贯,在做整套滚转动作时似乎不需要做调整,一气呵成,这说明歼20的发动机推力已经满足要求,气动设计和飞控设计都更加优秀!

由此可见,在推力都足够的前提下,鸭式非常规布局战机机动性明显比常规布局战机更好,机动性差异比较明显,这是因为鸭翼可以补偿升力、增加敏捷性,有很好的机头指向性能。

明明F22发动机更加先进,为何机动性却反而不如发动机相对落后的歼20呢?

主要原因是F22的整机推重比并不占优,气动设计也远不如歼20!

在此要特别强调一点,发动机推力更大并不意味着飞机整机推重比更高。

据了解,F22隐身战机采用了2台世界第一种第四代大推力小涵道比涡扇发动机F119-PW-100,单台推力达155.7千牛,中间推力达105千牛,干重1360千克,推重比达11.7。(数据来自《核心机之路 第四代大推力军用涡轮风扇发动机发展(下)》论文)

那么歼20采用的是哪款发动机呢?

目前官方尚未公布歼20采用哪款发动机,但根据尾部喷管特征(加力燃烧室内壁都是18片)来看,预计还是涡扇10改进型。资料显示,涡扇10A的加力推力为132千牛,涡扇10B的加力推力为144千牛(深圳卫视透露的数据),以此类推,涡扇10C的最大推力就是156千牛!这个数值和美国F22采用的F119-PW-100相当!

即便按照近20年前早期论文提到的150千牛计算,歼20的发动机总推力也并不比F22的311.4千牛小多少。然而,空重方面,F22却远比我国的歼20重得多。

根据洛克希德·马丁公司公布的数据,F22的空重为19.7吨。关于歼20空重,目前有两种说法,一是歼20空重比歼15略轻,约为17吨级,二是歼20空重为15吨级。这主要是因为歼20相比F22有20年以上的后发优势,材料、工艺技术相比F22更先进。

尺寸方面,根据洛克希德·马丁公司公布的数据,F22机长18.9米,翼展13.56米,机高5.08米,根据珠海航展官方公布的数据,歼20机长21.2米,翼展13.01米,机高4.69米。

对比发现,歼20只是更长而已,翼展和高度均比F22更小,按照体积估算两者实际上是差不多的。这意味着歼20的迎风截面将比F22更小,理论上气动阻力也会更小。再加上与众不同的升力体设计,歼20本就在气动阻力、升力系数等方面占尽优势,如今发动机推力也赶上来,空重状态下整机推重比至少达到1.8,相比之下,空重状态下,F22的整机推重比仅1.616。如果再把F22所采用的二元矢量导致的推力损失考虑进来,歼20的整机推重比优势只会更大!

可见,虽然歼20在发动机推力方面并不占优,但凭借更轻的空重,更先进的气动设计,更小的推力损失,歼20反而在整机推重比方面反超F22。

歼20通常在超低空通场后,以超过60度迎角拉起,接一个半滚倒转,在3秒内将机头指向改变180度,其机头转向角速度可达60度每秒以上。该机此时,速度未出现明显变化,高度还在较快增加。与之相比,F22完成该动作时,速度明显下降,高度增加较慢,机头指向能力虽然接近我机,但以能量损失为代价。歼20通常会连续进行三次小半径稳定盘旋,盘旋半径逐次减小,第三次大约150米,4秒左右完成半圈180度盘旋,过程中该机的速度、高度基本不变。此时稳定盘旋角速度不小于45度每秒,可用公式算出其飞行速度近120米/秒,马赫数略大于0.35,稳定盘旋过载近9.5g:远超瞬时盘旋角速度勉强达30度左右的三代、三代半飞机。类似的机动动作,F22借助推力矢量也可完成,但会明显地掉高度、掉速度。歼20还在盘旋、爬升等机动过程中,进行了多次主、侧弹仓的同时开、闭,展示了中远程的PL15和中近程的PL10空空导弹。此时,该机的速度、高度基本不变。而在F22的飞行表演中,同时开、闭主、侧弹仓,会有明显的高度和速度损失。歼20每次表演结束告别时,均拉70度以上迎角高速爬升(向前同时向上飞行),整个飞机上表面都是各气动面拉出的涡流(表演空域靠海,空气湿度大,涡流引起空气密度变化后水汽以雾滴析出,人眼得以观察到涡流)。由于迎角很大,机翼很难产生足够的正常气动升力,主要靠各气动面拉出的高速脱体涡增升。该机从超低空拉起到穿云,仅用3-4秒,根据当时当地气象条件如云底高等估算,其平均爬升率超过500米/秒。与之相比,F22最大爬升率在300-400米/秒,差距明显。原因是其常规布局大迎角升阻特性不够好,升阻比较低,仅靠发动机增速不够。该机爬升时,自重减少较慢(武器投放和燃油消耗),但阻力和速度平方成正比,还与气动干扰有关,速度增加后,阻力增加较快,升力增加却不够多,发动机剩余推力一般又小于飞机空战重量的30-40%,阻力、重力会迅速和升力、推力达到平衡,爬升速度不再增加。

毕业于“西北工业大学”空气动力学专业,我国著名空军装备专家傅前哨曾说过:飞机飞行性能首先取决于气动,气动特性好,装上好的发动机可以锦上添花;即便发动机差一些,气动也能在很大程度上弥补;若气动特性较差,发动机再好,能弥补的也有限。

军迷们大都认为,歼20的气动设计远超F22战机,如今,发动机推力也赶上来了,F22飞行性能被歼20超过一点都不意外。原本通过换装单台推力达174千牛的F119发动机一阶段改进型发动机,F22还能在很大程度上弥补气动设计上的不足,但可悲的是美国早已把F22的生产线关闭了,现在想要换装推力更大的改进型发动机已经不可能了。

综上所述,服役已经近20年,从未改进过的F22战机原本引以为傲的机动性已经被占尽后发优势的歼20反超了!航展飞行表演视频已经证实了这点,被吹得神乎其神的美国F22隐身战机早该走下神坛了,“恐美症”可以休矣!

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