摘要:在总体气动方面,歼-20采用单座、双发、全动差动双垂尾、DSI进气道(无附面层隔道超音速进气道)、上反鸭翼带尖拱边条的鸭式气动布局。操作系统方面,歼-20采用了先进的光传操纵系统。

相信昨天的阅兵一定让大家大饱眼福,不仅仅有帅气的兵哥、英姿飒爽的兵姐,各种先进的武器装备也是让我们大开眼界,这些装备都是我国自主研制生产的,种类非常多,今天小编就带大家一起来领略下我国最先进的现役五代战斗机“歼-20”战机在蓝天上的英姿,看歼20是如何巡视着祖国的万里河山,捍卫着祖国的蓝天。

领略俯瞰大地,捍卫蓝天的“歼-20”战斗机的王者之威

目前,世界上就只有三个国家拥有5代战斗机,而我国就是其中光荣的一员,这也让我们非常的自豪和骄傲,我们的祖国是如此的强大。歼-20(英文:Chengdu J-20,代号:威龙,北约代号:Fire Fang,译文:火焰獠牙)是中航工业成都飞机工业集团公司研制的一款具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的隐形第五代制空战斗机。

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对于战斗机来说,一个强大的动力系统是必不可少的,歼-20作为我国最先进的战斗机,自然对于动力系统有着更高的要求。在动力系统的选配上,歼20采取了“两步走”的发展策略,验证阶段采用俄罗斯AL31F以及量产版用涡扇10“太行”改版系列作为早期动力,最终将装配涡扇15“峨眉”发动机。

而涡扇-10是我国自主研制的第三代大推力小涵道比涡扇发动机,与俄罗斯AL-31系列发动机、美国F110系列发动机基本处于同一水平。中美俄三国在这三款三代大推的基础上都进行了一系列改进,比如俄方在基础型AL-31F基础上开发出99M系列、产品117S等型号,美国在F110-GE-100基础上研制了F110-GE-129/132/134等,中国也在涡扇-10上开发出涡扇10A(用于歼-11B)、涡扇10B(用于歼-16的增推型号)、涡扇20(用于运-20的大涵道比型号)等,据推测用于歼20初期过渡动力的型号为涡扇10改或涡扇10X。

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在技术方面,歼-20也是采用了我国的最新科技技术。

在总体气动方面,歼-20采用单座、双发、全动差动双垂尾、DSI进气道(无附面层隔道超音速进气道)、上反鸭翼带尖拱边条的鸭式气动布局。歼-20的鸭翼相对主翼的位置比歼-10进一步靠前,增大了力臂,增强了效用,所以较小的鸭翼就可以达到很大的作用。

此布局使飞机拥有较优秀的超音速控制率,良好的大仰角升力特性,较大的瞬时攻角与滚转率。但鸭式布局最大的缺点为最大攻角与持续攻角的矛盾性,并且鸭翼偏转时产生强度较大的镜面反射回波,对飞机头向RCS(雷达散射截面)影响甚至比常规布局飞机大。

尾部方面,歼-20的鸭翼和双垂尾是全动的。在国外已知的第五代战斗机中,只有苏-57带有全动垂尾,F-22 和 F-35 都是常规的固定垂尾加可动舵面。

歼-20可动边条,位于鸭翼和机翼之间。歼-20的边条非常小,比较狭窄,在鸭翼后面。边条可以可控下垂,可动边条可以强化涡升力,并且可以控制涡流走向。

歼-20采用的全动垂尾和可动边条技术,无不显示了中国航空设计师的功力和中国航空技术这些年来的进步与积淀。歼-20还采用了分布式综合光电系统、有源相控阵雷达等先进的技术。

在进气道方面,歼-20采用了可调式DSI(无附面层隔板超音速)进气道,用三维复杂曲面的凸曲面(鼓包状,用于压缩气流)把进气中的附面层迎面剖开,然后用压力梯度顶到进气口的两角泄放。

相比于F-22的CARET进气道,歼-20的DSI进气道有如下优点:

1、取消了F-22的 CARET 的附面层隔离装置。歼-20 的 DSI 鼓包巧妙地把附面层从进气口上面和下面排出,根本不需要这个沉重、复杂的装置,减少了重量和复杂性。

2、在超音速总压恢复上比 F-22的 CARET 至少不差,极可能更好。

3、亚/跨音速时比 CARET 更能提供使发动机平稳工作的气流。考虑到歼-20 的 DSI 是在积累了枭龙 DSI 的大量经验后发展出来的新一代DSI,会继承枭龙 DSI 的这个优点。

歼-20一个显著特征就是进气道侧面两个通风口,为了隐身而设计成六边形并用网格覆盖。网上普遍的说法是燃油/空气冷却器(ACFC/热交换机)的通风口(前面进气后面排气),为飞机热量管理系统(TMS)的一部分。因为歼20配备了大功率的主动相控阵雷达(AESA),其产生的热量大幅增加。为了解决散热问题,同上一代战斗机航电设备的空气冷却不同,歼20据研判采用了新一代液体冷却系统。该系统分前后两个回路并采用专用冷却液,该冷却液先流经前回路将雷达等航电设备的热量带出,然后进入后回路流经燃油箱将热量传递给燃油,因为后者具备更大的热容量。最后加热后的燃油则通过燃油/空气冷却器将热量排出机外。这种液体冷却的方式已被F22和F35所采用,为国际标准五代机的标配之一。然而歼20 ACFC的散热排气口位于进气道外侧,作为一个红外辐射源比较容易从侧下方被探测到。与之相比F-22和F-35的散热排气口均在背部并朝上,看上去更加隐蔽。

火力对于战斗机同样也是至关重要的,不仅要跑的快,还要威力大,飞火推一体化在软件上把飞行控制、火力控制、发动机控制整合到一起,最大限度地发挥1+1+1>3的威力。飞行控制主管飞机的速度、高度和姿态,火力控制主管构成武器发射条件,发动机控制主管提供充足的推力。传统上,飞控是主导的,只有把飞机机动到适当的发射位置,武器才能有效发射,而发控只是飞控的动力保障,据从属位置。飞火推一体化后,火控有可能在特定时间成为主导,飞行员指定目标位置后,飞火推联手把飞机尽快转入最优发射位置,在最优时刻自动发射武器。

座舱系统方面,歼-20实现了屏幕化、触摸化、声控操纵等先进功能。

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航展上的歼20座舱模拟器

操作系统方面,歼-20采用了先进的光传操纵系统。光传操纵系统是在电传操纵系统上发展起来的,也是后者的发展趋势。电传操纵系统的致命弱点是易受雷电和电磁干扰及核辐射的影响。现代飞机性能不断提高,电子设备日趋复杂,这必然导致电缆用量的增加以及线路布局的复杂化,从而加大了线路之间的干扰,影响电传操纵系统正常工作。解决这一问题的根本办法就是采用光传操纵系统。光传操纵系统是以光代替电作为传输载体,采用光纤代替电缆作为传输介质,以光信号的形式传输,使得光传操纵系统具有很多优点。

弹仓设计方面,歼-20在机腹部位有一个主弹仓,机身两侧的起落架前方各有一个侧弹仓。歼-20的侧弹舱门为一片式结构,这个弹舱舱门向上开启,弹舱内滑轨的前端向外探出,使导弹头部伸出舱外,再直接点火发射。

值得注意的是,歼-20的侧弹仓门,为一片式结构和起落架舱门是衔接的,共用一条锯齿缝,两个仓之间相互被隔断,但是表面盖板却是相邻的。这样的设计减少了一条散射缝,对隐身有利。歼-20在伸出导弹发射架后,弹仓舱门依然可以关闭。这样的设计有利于减小阻力和飞机的雷达反射面积,是一种非常好的隐身设计,乃世界第一个锯齿开舱门。

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侧弹舱内部结构图

这个结构非常简单,只需要一个旋转机构和一个液压作动筒,就完成了全部发射动作。如图所示,新型格斗导弹被安装在一个旋转机构的挂架上,当导弹发射时,侧弹舱舱门打开,导弹挂架被旋转机构转出舱外,然后侧弹舱舱门关闭,导弹在挂架上发射。歼-20的格斗导弹发射方式设计得更聪明,避免了很多气动和强度上的麻烦。一般来说,格斗导弹锁定目标时机往往只有2至3秒的时间,从按电钮-电机启动-舱门全开-导弹发射这4个步骤下来耗时至少得3秒,确实会贻误时机。歼-20的格斗导弹可以事先放在舱外,这就是巨大的发射时机优势。另外,如果格斗战全过程打开舱门,则对气动效果影响较大,飞机的颤动和乱流导致的阻力增大会降低机动性能。歼20也可以机翼挂载武器。

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歼-20主弹仓

武器配备方面,根据2013年歼-20带弹试飞照片显示,歼-20的侧弹仓可各携带1枚导弹,主弹舱拥有六个挂架,可携带6枚导弹。歼-20装有4个外挂点,可在牺牲隐身能力的情况下加大带弹量。在接敌过程中,歼-20可以用机载空对空导弹攻击敌机,加上未来配备的可大角度离轴发射的导弹。

雷达控制方面,据国内雷达科研单位资料透露,歼-20得益于充足的头部空间,AESA雷达的T/R组件高达2000到2200个之多,发射功率在24千瓦,全球最大!完全能保证在F-22战斗机探测范围外首先发现其踪迹。AESA有源相控阵雷达,雷达探测距离达200公里,且同时跟踪30个目标,并可攻击其中4—6个目标。

光电分布式孔径传感器系统(EODAS)的配备给予歼-20以较大的战术优势,歼-20可以在不开启雷达的情况下仍旧保持对战机周围空情的掌握能力,从而提高战机的作战效能和生存能力。特别是可以在外部信息系统支援下从侧面接近目标,然后发起突然攻击,并且对逼近的空中目标进行有效的探测和识别,以防止对方突然袭击。

战斗机在高空中飞行的时候对于飞行员的压力也是非常巨大的,这就要需要为飞行员提供一件能够很好的抗压力服,歼-20会进一步加强加压呼吸的效果,而关键措施之一就是配备囊式抗荷背心;通过在胸部外施压增加对抗压力后,飞行员呼吸时承受的氧气压力可以得到非常明显的提高。新型抗荷背心的结构非常可能类似F-22配备的CSU-17/P背心,采用方便穿脱的前开口、胸前双气囊和颈后小气囊组合结构。

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不过总体来说,歼-20是一种单座、双发、双垂尾、带边条鸭式气动布局的第五代隐形战斗机。从总体上看,歼-20具有隐身性好、机动性强、稳定性好、编队攻击、多重任务等优点。

相信在不久后,歼-20就会全面列装我国作战部队,届时就会有更多的歼-20在祖国的蓝天翱翔,捍卫着祖国的天空。

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