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殲20的獨創設計,美國當年研製失敗俄羅斯造不出來

殲20戰鬥機的身上有著許多特殊的科研技術,這些技術都是中國國內的科研專家經過多年的研究精心研製出來了,在前人的工藝上獨創了許多超越的科技能力。



殲20的獨創設計,美國當年研製失敗俄羅斯造不出來


殲-20的基本布局繼承於殲10,而殲10就是一種機動性、敏捷性和大仰角能力非常突出的戰機。可以預計,殲-20繼承了殲-10的高速瞬盤角速度,並進一步放寬了靜穩定度,同時採用了獨一無二的「鴨翼+邊條+前後襟翼+全動尾翼」的綜合氣動布局來提高飛控能力。殲-20的鴨翼差動和全動小垂尾同步偏轉更是獨門絕技。再加上將來具備更大推重比和三維矢量推力控制能力的新型發動機,將獲得比殲10更高的靈活性和大仰角能力。



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殲-20獨創的「可調DSI進氣道」,做出了新的創新,解決了DSI高速性能不佳的難題。殲-20進氣口鼓包固定,但是進氣道側面有可調擋板,可有效隨速度變化改變進氣量,從而達到從低到高各個主要速度段的優秀的進氣控制能力,令發動機更為澎湃地工作,也將意味著更好的加速性、爬升率和超巡能力。同時可調擋板重量輕於傳統的進氣口邊界層分離板,也不影響隱身性能。


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DSI進氣道,又稱「三維鼓包式無附面層隔道進氣道」,它採用一個固定的鼓包來模擬常規進氣道中的一、二級可調斜板,並能夠達到對氣流的壓縮,以及簡化結構、隱形的目的。據專家介紹,DSI進氣道與常規進氣道相比,有三個主要優點:一是採用「錐形流」乘波設計,總壓恢復較高;二是減小了飛機迎風面的阻力,提高了飛機的隱形性能;三是不設計輔助進氣門和放氣門,取消附面層隔道後飛機可以減重數百公斤,大大減輕了飛機的結構重量。總體來看,DSI進氣道具有結構簡單、重量輕、阻力小、隱形等特點。而且DSI對速度適應範圍很廣,FC1採用DSI後甚至可以取消進氣道後的放氣門,對減輕飛機重量,提高戰術性能有極大好處。



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我們知道,進氣道的總壓恢復直接影響發動機的實際推力,少1%的總壓恢復,至少產生1.2%的推力損失;進氣道的高性能指標是用氣動措施彌補推力不足的重要手段之一。如果固定式進氣道能夠在超音速條件下在性能上接近或達到可調式進氣道的水平,不僅能夠去掉上百公斤的調節系統,可靠性大為提高,而且原調節系統佔用的機身內空間也被解放了出來;效果可以直接換算成推重比和航程的增加。在這種需求下應用乘波理論的固定進氣道出現了,就是應用尖脊翼理論的加萊特進氣道和錐型流場理論的DSI進氣道。



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1994 年末,洛·馬對飛機構形進行了研究——該構形後來成了他們的 JSF 原型機的構形方案。該項研究重在調查 DSI 相對於 F-22 或F/A-18E/F類型的後掠式進氣道的優勢。由於減少了重量(約 300 磅),DSI 可以使飛機具有更好的性能;同時 DSI 還減少了生產和操作費用——通過取消複雜部件,每架飛機可以節省 50 萬美元的費用,效益相當明顯。工程師們為了保持技術領先地位而在此期間申請了 2 項美國技術專利,並在 1998 年獲得批准。美國曾在F-16上測試過該進氣道但並沒有繼續,目前只有現役五代機F35戰鬥機採用了成熟的DSI進氣道設計。


到目前為止,世界上只有中國和美國發展出了這種技術。它的技術難度實際上是非常大的,首先是設計出這個鼓包就需要極高的空氣動力學和計算機技術水平,其次它的製造精度要求很高,金屬材料要加工出來是很困難的。當前都是使用複合材料。即便是曾經與美國並駕齊驅的俄羅斯軍事航空企業,到現在也沒有掌握該技術。這讓外界不得不佩服中國軍事航空人的創新發展能力。

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