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歼20装上WS15后,能否实现与F22同等的超机动性/狗斗性能?

2020-11-04 11:04阅读(60)

歼20装上WS15后,能否实现与F22同等的超机动性/狗斗性能?:歼-20现在使用的涡扇-10是特供版,推力不输给F-22的F119-PW-100发动机歼-20上使用的涡扇-10发动机,:-

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歼-20现在使用的涡扇-10是特供版,推力不输给F-22的F119-PW-100发动机

歼-20上使用的涡扇-10发动机,并非歼-11和歼-10C上使用的涡扇-10,他是歼-20特供版,国外称其编号为涡扇-10改(FWS-10G)。


因为歼-20的进气道是为涡扇-15准备的,进气口面积和吸气流量都远超过歼-11和歼-10C,所以歼-20预生产型用的涡扇-10也是进行特别设计生产的。这个版本的涡扇-10G的核心机气流量要比之前涡扇-10B高很多,相当于给油更多换取更大推力,同时还应用部分涡扇-15技术作为技术验证。关于涡扇-10G的推力,外网有两个不同说法,一个说是155KN(约15.8吨),另一个版本则高达177KN(约20吨,觉得有点夸张)。
对比歼-11正面,歼-20的进气道明显大太多了,这为特供增推提供条件

但不管哪个版本,F-22使用的F119-PW-100发动机推力是156KN,歼-20使用涡扇-10改在推力上已经不输给F-22。但是F119-PW-100发动机是涵道比只有0.3的小涵道比发动机,而涡扇-10B的涵道比是0.59,再加上增推也很有可能学F-35的F135发动机一样采用增加涵道比的方式进行(因为最简单有效)。所有涡扇-10G的涵道比要比F119-PW-100发动机吃亏不少,在超音速巡航性能上肯定要吃亏。

飞机重量方面,F-22虽然要比歼-20小上一号,但是其垂尾面积和尾撑结构都太大了,外加上F119-PW-100发动机的二元矢量喷管结构复杂,重量沉重(里面还有给尾焰制冷的液氮),所以F-22的空重是相当高,达到19.7吨。而歼-20虽然用尾鳍结构和无遮蔽尾喷管在隐身性能上受到不少批评和质疑,但是这种结构布局可以省相当的重量,他的空重被认为只有17吨,对此个人虽然保留意见,应该不止,但不会比F-22重。
F-22尾部看起来很科幻,但重量浪费太严重了

歼-20的腹鳍多被嘲笑,但其好处是垂尾面积比F-22小了太多,可以节省大量重量

气动布局方面,歼-20升力系数高的令人发指,8X涡流系数都是目前各种战机里面最高的。再加上鸭翼结构在大仰角和跨音速方面有着天然优势,所以在推力相差不大情况下,歼-20在跨音速以及大仰角方面有着优势,同时瞬时机动方面也要强于F-22,这也是体现现代空战发展趋势。
歼-20两侧进气道、鸭翼、边条翼和机翼共可以拉出4对涡流,其对涡升力利用极其彻底

但是歼-20机身更加细长,再加上常规布局在稳定盘旋方面有优势,所以个人认为F-22在水平机动,特别是稳盘方面有优势,这也是F-16和苏-27等传统四代机们所特长的。相比较来说,F-22的设计理念较早,其设置空战优势区还比较守旧。

歼-20换装涡扇-15的话,推力现在还不得而知,但涡扇-15是小涵道比发动机是肯定的,这必然有利于超音速巡航,结合鸭翼正升力配平的话,歼-20的超音速巡航速度很可能达到2马赫左右。但这对于狗斗机动性能改善并不大,如果歼-20想要提升水平机动能力的话,还是用三维矢量喷管更加现实,这方面已经在试。

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第五代战机最重要的两三特征就是:

1,超音速巡航。

2,超视距打击。

3,优异的隐身性。

以上三点歼20与F22都已具备,两者都能完相关战术要求,讨论两机的优劣,意义不大!

至于说,战机的空中格斗性能、超机动性能,其实对第五代战机的意义不大。

第五代战机的战术要求就是先敌发现丶先敌开火,在对手还没反应过来时,将来其消灭。要满足这些战术要求,五代机必须有良好的隐身性;必须能超音速巡航;必须拥有质量优良的相空阵雷达;必须有内置弹仓;必须装载有品质优良的可用于远距离攻击的空对空导弹,而且空空导弹的大小要适中,必须能装入战机的内置弹仓。

五代机是空战的“踹门者”,五代机打击的对象主要有四个,敌方预警机丶敌方空中加油机丶敌方重要的海基丶陆基预警指挥系统丶敌方五代机。

五代机载弹量少,空中格斗不是五代机所长,超机动性对五代机意义不大!空中格斗是四代机的任务,超机动性只对四代机有重要意义!例如,F16、F15、SU27、歼10这样的战斗机,才需要有优秀的空中格斗能力,才渴望装配矢量航空发动机。

五代机与四代机在功能、定位上有很大不同,因此五代机在近距离空战能力上,不如四代机!这也是五代机服役后,四代机依然被需要的原因!

据说F22在空中对抗的军演科目中,其格斗能力,就远不如F16丶F15丶F18。

总之,歼20装不装Ws15发动机,都不会对歼20产生太大的影响,歼20与F22也不存在高下之分!大家请记住一点,五代机不是四代机的升级板,五代机不会取代四代机,五代机与四代机是两种功能不同的战机,五代机更象歼轰7这种多功能战术轰炸机的升级版!

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可以肯定的说:“当下就算没有装备涡扇15大推力涡扇发动机的歼20战机,在综合机动格斗中不说胜于美国的F22战机了,至少持平是差不多的,毕竟两款战机当下没有真实对抗过,更别说换装涡扇15后的歼20综合性能提升有多大了”。或许很多人觉得我们的歼20现阶段装备的发动机,无论是在加力推力还是军用推力和没有矢量喷口设定上,都要弱于美国F22战机装备的F119涡扇发动机,的确这个是事实,要不然我们也不会研发更先进的涡扇15发动机。但是对于战机狗斗机动特性来说,并不单单只是发动机够先进即可,战机自身的气动布局更为重要,特别是在机动格斗过程中,气动布局是核心、发动机推力大小和有无矢量喷口则是辅助。举个很简单的例子苏27装备的AL-31F发动机无论是在加力推力还是在油耗、推重比等方面都差于美国F15装备的F110涡扇发动机,但是苏27依然凭借优秀的气动布局实现了包括眼镜蛇、落叶飘、钟摆等格斗过程中极为重要的机动特性能力,反观F15虽然装备有更见先进的发动机,但是F15敢这么做吗?从歼20和F22两款战机的气动布局来说,F22采用的还是常规气动布局,虽然F22在设计之初,为了提升其超机动飞行过程中的机动特性,故意加大了垂尾面积以获得更强的瞬时盘旋能力,但是终究到底还是脱离不开常规气动布局这个平台的束缚。而F22虽然装备的F119涡扇发动机虽然无论是在军用/加力推力还是推重比等方面都优于全球任何同类涡扇发动机,而且F119发动机还装有矢量发动机喷口,但是这个二元矢量喷口只支持上下有限角度偏转,并不支持360度全向偏转,所以其虽然装备有矢量喷口,但是矢量喷口赋予F22超机动飞行特性也是有限制条件的,所以这也是为什么F22可以做包括眼镜蛇、落叶飘等超机动飞行动作,但是这个动作瞬时盘旋速度相比苏27还差一些的原因所在,毕竟前面也说过”超机动飞行中气动布局是核心、动力是辅助“的观点。再说回我们的歼20战机,歼20采用的是天生机动优势明显的鸭式气动布局,而鸭式气动布局相比传统气动布局天生具有机动优势的特性是众所周知的。而且作为纯制空型战机,歼20在鸭式气动布局的选择上更侧重于在机动和增升特性综合的选择上,比如歼20的鸭翼和主翼的位置不远不近,恰好满足远距耦合机动特性明显和近距耦合增升特性明显的优势,同时这也是此前歼10鸭翼的选择位置原因。而且歼20机身较长,主翼靠后使得战机整机重心和气动质心的位置更为重合,意味着歼20在超机动格斗过程中,整机重心和气动质心位置更重合使得歼20的瞬时盘旋角度和俯仰角度更大等优势,这些特性有什么优势呢?苏27为什么能在没有矢量发动机的前提下实现眼镜蛇超机动飞行、美国直到F22才完成这类超机动飞行能力呢?就是因为苏27较长的机身使得其质心和重心更靠近,让苏27在完成眼镜蛇、落叶飘等超机动飞行时,气动限制更小,同样歼20也是如此。而且在机动格斗中不光要借助自身机动优势将机头瞄准对手,更要锁定对手、先敌发射导弹击落对手才是最终目的,而歼20相比F22拥有包括机载雷达、ETOS和EODAS分布式光电孔径瞄准系统等多种探测手段,而且歼20可以提前将格斗弹伸出锁定对手。而F22无论是在航电探测还是在格斗发射过程上都要落后于歼20。所以当年歼20原型机首飞的时候,美国为什么立即停产了F22生产计划,并且次年就启动了代号F-X的下一代战机研发计划。就是因为歼20和F22一样都是纯制空型战机,两款战机未来肯定是要遭遇的,而且都是隐身战机,所以双方进入机动格斗的可能性很大,但是歼20天生机动优势明显,这已经不是配置矢量发动机的F22所能媲美的了。所以试想一下现阶段还没有装备涡扇15的歼20在和F22格斗的超机动飞行中,不说占据上风了,至少持平是没有一点问题的,更别说装备涡扇15后稳赢才是习以为常了吧!

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什么是“超机动性”,“超机动性”在作战中有什么作用,影响“超机动性”的因素

  • 超机动性,顾名思义就是指超越平凡的“机动性”,说具体点就是飞机在飞行过程中快速改变飞行姿态的能力。
  • 在作战中,超机动性可以增加近距空战获胜概率。因为,两架战斗机在进行近距离格斗(狗斗)时,机动性越强的飞机也就显得越灵活,在空中作战中就越容易占据有利地位,比对手拥有更多的攻击机会。
  • 影响“超机动性”的因素主要有三点:气动布局、发动机、飞行操纵系统

气动布局与飞机的动态特性及所受到的空气动力密切相关,关系到飞机的飞行特征及性能,对飞机的机动性能影响很大。

发动机为飞机飞行提供能量动力,是飞机上天并能够做出机动动作的基础。

飞行操纵系统,是飞机在飞行过程中,用来传递操纵信号,控制飞机改变飞机状态、轨迹的重要系统。超机动性动作的难度都不小,要是飞行操纵系统不行,飞行员无法有效掌控飞机,机毁人亡将是大概率事件

歼-20不用换装WS-15发动机,也具有不输于F-22的超机动性

1.歼-20的鸭式气动布局对飞机机动性的增幅大于F-22的常规气动布局

采用鸭式布局的飞机在正常飞行状态下并没有多少优越性,但是当飞机需做大强度的机动如上仰、小半径盘旋等动作时,鸭式布局的飞机的前翼和主翼上都会产生强大的涡流,两股涡流之间的相互偶合和增强,产生比常规布局更强的升力。因此在同等条件下鸭式布局的飞机比常规布局的飞机具有更好的机动性。

2.歼-20目前配备的涡扇-10G发动机性能与F-22装备的F119-PW-100涡扇发动机相比相差不大

涡扇-10G(WS-10G)发动机最大加力推力达155千牛,采用先进的数字控制系统和矢量喷管技术,推重比8~9。

F119-PW-100涡扇发动机单台最大推力104千牛,加力推力156千牛,推重比超过10,并采用了矢量喷管技术。

涡扇-10G在推力方面与F119-PW-100已经是相差无几,只是在推重比上稍逊一筹。

3.歼-20与F-22装备的飞行操纵系统,单就有效控制飞机而言没有显著差距

歼-20采用的是光传操纵系统;而F-22采用的则是电传操纵系统。光传操纵系统是在电传操纵系统上发展起来的;以光代替电作为传输载体,以光导纤维作为物理传输媒质,在计算机之间或计算机与远距离终端之间传递指令和反馈信息的飞行控制系统;解决了电传操纵系统易受电磁干扰的致命弱点,是未来飞行操纵系统的发展趋势。

不过,单就有效控制飞机飞行和做机动动作而言,两者并没有显著差距。

总的来看,歼-20气动布局占优一些;而F-22发动机略胜一筹;飞行操纵系统控制飞机的能力 差异不是非常显著。所以,歼-20在不换装WS-15的情况下,其机动性能与F-22机动性能大体相当。

换装WS-15,歼-20机动性将超过F-22

WS-15发动机,是为我国第五代重型/中型战斗机而研制的小涵道比推力矢量涡扇发动机;最大推力可达到171.47 千牛~181.37 千牛,推重比能达到 9.7~10.87;是世界上除F-35装备的F-135发动机(F-135最大推力为191.3千牛)以外供战斗机使用的推力最大的发动机。性能压过F-22使用的F119-PW-100涡扇发动机。

歼-20若是换装WS-15发动机,在动力方面会反超F-22;再配上本就在机动性方面占优的鸭式气动布局。歼-20的机动性能将会超过F-22,近距离格斗(狗斗)时的胜算也将更大。

总的来说,WS-15发动机将会给歼-20的机动性能带来质的提升。同时我国在这一领域将不再受制于人。

就到这里,各位对此,是否还有其他高见?

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可以,但有什么意义呢。

F22毕竟是快30年前的产物了,除了机动性和隐身,在软件信息化程度上已经远逊于F35和歼20了。

当年之所以强调机动性和隐身,是为了狗斗中击败苏联的苏27和突破苏联防空网络。

现在又是完全不一样的情况了。

现在讲究超信息化,无人化,人工智能空战。

连美军都不那么重视机动性了。

如果歼20加了ws15,我向你保证,在一对一空战的角度,没有战斗机能击败歼20,那时的歼20=F22的机动性+F35的高信息化

但未来不再会是一对一空战了,时代变了。

没有必要什么武器都和美国人比,适合我们的才是最好的。

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从气动布局看 J20机身长,如在垂直方向机动同样的时间一周,所需要的力要大的多。所以相同的发动机推动下J20高速性能可能好,但机动性能就差,因此,J20的战术动作更多的像一个刺客出手后就走,F22性能就比较全面一点。至于 ,设计师这么选择也正是因为国产发动机短期内不可能达到美国水平,所以在气动布局上某性能上做到极致 ,达到一招致命效果。——本人非专业人士,以上判断只是猜测 说的不对请别见笑。

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你这第二问题问得有点2!隐形战机不是以狗斗为目标的网络化武器环之一。为什么第五代机要弄所谓4C标准,其实就是为了先敌发现,先敌占位,先敌超视距攻击,同时又多用途,可对高价值目标进行打击。作为未来网络化武器,它是体系作战的重要一环,也是重要杀手锏。至于你说的那种近距狗斗,5代机也可凭借超机动性夺取优势,但说实话5代机狗斗只有理论上的绝对优势,未必能完胜4代机,原因很简单,近距缠斗隐身性优势早已不在,只剩机动性与气动性较量了,而经过升级后的4代机也是不错的。

说了那么多,20与娘娘怎么比也不会去比狗斗,因为这不是核心指标,换了Ws15后应该说两者是真正不分伯仲了。非要比一个格斗的话,隐身指标可以去了,就比机动性与气动,应该说各有千秋,20超音速机动性要强点,亚音速也不错,升力体也不赖,又加了EOaDs,后发优势明显。娘娘是超音速与亚音速较均衡,加了一元矢量喷口对机动性有一定助力,发动机性能稍强。。。。。应该说各有千秋吧!当然2者本来就没有代差!这里要说的是5代机之间是否有狗斗机会值得怀疑,所以本没有对比的意义,但它们的狗斗能力勿庸置疑!

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升力体+DSI进气道+棱形机头+进气唇口小边条+全动鸭翼+大边条+全动垂尾,本来歼20已经是极端复杂的气动设计,假如再加上个带TVC的WS15,别的不说,我有点担心编飞控的技术人员的发际线问题


先不说包线真实性问题,就说你想从这样一个水平直线飞行包线里看出哪门子机动性?

现代空战不是双方歼击机狗斗,谁机动性厉害谁就能赢得空战胜利,还是要看体系,我们国家之前奉行国土防御政策,之后转变为攻防兼备,歼20主要是面对周围邻国五代机扩散的趋势,就是指F35战机,至于F22拢共才有多少架,根本不足为虑。几十年前开发的装备,即使发动机占上风,其他各方面全部相对落后于时代,那又有何用呢?何足道哉

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感谢邀请,那我就来说说,不摘不抄,原创地分析一二。

首先我想说,提问者这问题提的不太专业。

第五代空优的核心竞争力是通过自身隐身技术,在超音速飞航的状态下实现对视距以外的威胁飞行物实时实质化军事打击。也就是所谓的“超视距”空战。

强化j20战机的发动机的主要目的,不是为了近距格斗。而是为了让j20的一系列作战性能指标百尺竿头更进一步。主要包括提升:推重比、燃效比及保养周期。附带增强:优化隐身机身设计、作战半径、最大转场航程、满载空重、最大航速、超音速巡航、实用升限、最大过载避让/格斗机动、起降距离等……说白了就是让j20成为名副其实的第五代空优,摆脱长期以来大部分主力战机整机仿制的不利局面。这方面意义更为重大!

目前涡扇15航空发动机还在研发待突破阶段,主要就是待整机制造工艺/工作可靠性方面的突破。至于工作周期保养数据提升才是最关键的,这样可以有效提升战机出勤率,有效减少摔机安全事故的发生率(毕竟j20战机每一架都很昂贵)……

我们目前要做的是埋头苦干,缩短与f22a的实际差距,把失去的时间补回来。

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同一四代隐形机,比的是电传系统和挂载武器长短,谁在远距离先发现谁,加上有长臂武器谁就取胜。无必要给对方条件狗斗…