长期以来,歼20的鸭翼一直被吐槽,仿佛这已经成为了歼20的原罪,很多人因为鸭翼而片面认为歼20比不上美国的F22。然而一个事实却狠狠打了喷子们的脸,美国最新公布的六代机CG图,同样带有鸭翼,这又怎么解释呢?实际上鸭翼的存在并没有我们想象的那么low,它的复杂程度远远超过了传统的气动布局,所带来的优势也是无鸭翼战斗机无可比拟的,没有深厚科研能力的国家完全不可能搞定鸭翼布局。
▲美国六代机鸭翼设计,图源自水印
成飞从70年代就开始研制鸭翼布局的歼9,虽然这个项目最后流产了,但是通过这一项目,成飞制造了多型歼9原型机,以此积累了大量的相关经验,并在随后成功的研制了歼10系列战斗机。歼20项目启动以后,成飞依靠自身数十年的技术积累,外加国内强大的风洞试验室、超级计算机等硬件设施打造出具备中国特色的重型五代战斗机,最终赢得了军方的肯定。歼20曾经以“升力体边条翼鸭式布局飞机”获得了第21届全国专利奖金奖,可见其气动设计得到了业内专家的一致好评,鸭翼布局到底好不好,外行看热闹,内行看门道,能够收获如此多的专业人士赞誉,自然不可能差。
▲歼9
鸭翼实际上可以看做是主翼的副翼,它不仅能够带来超高的升阻比,减少飞机对于发动机推力的性能要求,还可以提高飞机的机动性。升阻比是衡量飞机气动效率的最重要参数,升阻比越高说明飞机效率越好。歼20因为鸭翼的加持,升阻比高达10以上,而F22的升阻比平均值只有8,所以采用推力更大的发动机实际上也算是无奈之举。
大力出奇迹,F119的发动机推力虽然略高于涡扇10B,但是油耗同样也高,在油量相差不多的情况下,直接导致F22续航能力和作战半径的减少。在不携带副油箱的情况下,歼20内置燃油最大航程约4000公里,F22则只有3200公里,由此可见发动机推力并不是越大越好。实际上目前歼20所使用的涡扇10B发动机最大推力已经达到了14.5吨(F119约16吨),超过了俄罗斯的AL31F,足以满足歼20现阶段的需求,也能够获得一定的超音速巡航能力,并没有太过迫切的换发需求。
▲歼20换装新型涡扇10B发动机
除了提高升阻比之外,鸭翼对于战斗机的机动性也有很大帮助,有了鸭翼,飞机可以更好的进行机头方向调整,这不仅能够快速改变飞机飞行方向,也能在作战中方便实现机头指向,配合头盔显示器使用,可以牢牢咬住对手不放,方便展开各种攻击。更重要的是,歼20上的鸭翼和垂尾都是全自动电传控制,能够根据战场情况随时调整鸭翼角度和飞行姿态,相比无鸭翼飞机的平尾有着难以比拟的优势。
▲歼20鸭翼的多角度偏转
国产涡扇15目前已经完成了大部分的研发工作,很快就将进行上机试验,五年内必然会成为歼20的标配动力。涡扇15据传最大推力可以达到18吨,两台加起来就是36吨推力,远远超过F22的32吨推力,那么有了这么强大的发动机,是不是就可以取消鸭翼了呢?撇开鸭翼所带来的各种buff加成不提,飞机本身的气动布局是经过了大量风洞试验所得来的最佳设计,任何一点小小的变动都会带来蝴蝶效应。如果去除鸭翼,那么歼20必须加装平尾来进行俯仰调节,而这样的一减一增无异于重新设计一架飞机,不仅完全没有必要,甚至还可能导致歼20总体性能的降低,所以去除鸭翼实在是无稽之谈。
说了这么多,鸭翼真有这么好,不是很多人说鸭翼影响隐身?这就得说说鸭翼的弊端了,鸭翼由于突出机身,确实会增加少量的雷达反射截面积(不超过5%),但是这种增加仅限于机头方向的雷达波,而大部分防空雷达都是从下而上传播的,实际作战的大部分情况下,鸭翼战斗机对于隐身的影响微乎其微。虽然机头部分隐身有一点点影响,但是歼20因为没有平尾,尾部雷达信号却降低了,基本上算是两相抵消,所谓鸭翼影响隐身也只是为黑而黑而已。
▲成飞经过大量研究,采用隐身设计的鸭翼并不会明显增加雷达反射信号
那么鸭翼如何实现隐身和机动性的结合呢?这就是传说中的变形鸭翼技术,就在前段时间,多位南京航空航天大学的专家联合申请了一项变形垂尾/鸭翼专利,这款鸭翼采用了可变形收拢设计,在需要时可以变身鸭翼布局,不需要时则可以将鸭翼收起,成为边条三角翼布局,歼20如果能够运用这样的变形鸭翼技术,性能将会进一步提高,也许我们在国产六代机上能够看到这样的技术走入现实。
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军武吐槽君

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