国庆第一献礼，中国空中重器火线到位！
中国国防部网站9月28日报道：
在当天下午3点举行的国防部例行记者会上，国防部新闻发言人吴谦大校表示，歼-20已经列装部队。这就是说，作为国庆第一献礼，空军第一重器，正式服役！
那么我们一起来看看，为什么我们要称歼20要作为国庆空军第一献礼，火线到位，国之重器重在哪里？
歼-20的2021号机“换装国产发动机首飞的”的消息，引起外媒的高度关注。
美国《大众科学》网站近期报道称，中国最新制造的歼-20战机配备了“涡扇-10X”航空发动机，新发动机采用更宽的后燃烧室和可变矢量喷口。美媒认为，新型“涡扇-10X”发动机可提供14吨至15吨的推力，足以保证歼-20新机以1马赫至1.2马赫的速度巡航。
美媒推测:
歼-20新机发动机的进步得益于新材料技术的突破，证明中国掌握了超级合金铼的相关技术，这不仅有助于大批量制造现役战机发动机，还可以加快研究性能更好、科技含量更高的下一代战机。
我们都知道美国人对第四代歼击机，提出了“4S”的概念。这4S里面，最重要的就是超隐身和超音速巡航，而在2021号机首飞前，世界上唯一一种能够完全达到4S标准的，仍然是服役已经十几年的F22A！
现在可以毫不夸张的说，2021号歼20，是世界上第二种真正能够实现超音速巡航和全部4S达标的战斗机，也是中国和亚洲第一种能够实现全程超音速巡航的战斗机。这个意义，怎么估量都不为过。
美国的F35被称为“肥电”，单发布局和过于短粗肥胖的机体，让各种版本得F35都不具备超音速巡航性能。在战场上慢慢腾腾，从来是战斗机的大忌。而俄罗斯的苏57和中国在研的歼31，都暂时没有全程超音速性能，因此目前实际上能完全达到“4S”标准的，只有F22A和歼20A，全世界唯有这两者能对等过招，这也是美国人也如此重视的原因。
早在第二代喷气战斗机时代（中国第一种能飞出超音速的战机是歼6，也就是米格19的国产版），最高飞行速度就普遍超过了音速，但这是在使用加力燃烧器的情况下飞出来的速度。
加力燃烧室又叫后燃器，英文叫back burner，是喷射引擎（有涡喷和涡扇的区分）的附加装置之一，常见于军用飞机。原理是在引擎尾部喷出的气流中，再次直接注入燃料。由于发动机内气流温度（涡喷可到700摄氏度，涡扇也在500度）很高，燃料即时燃烧，膨涨而产生额外推力。
加力燃烧室由扩压器，混合器，稳定器，供油及点火装置，壳体组成。
由于加力燃烧室会产生气体流速流量的变化，所以一般加力燃烧室都和尾喷管协调工作。由于加力燃烧室工作温度极高，所以在设计上都比较重视高温下的结构强度和受热膨胀的空间。同时，加力燃烧室的空气流速极高，所以对火焰稳定器设计要求很高，一方面要求火焰稳定器能保证燃料充分稳定的燃烧，一方面又不能产生太高的流动阻力。
一般来说，喷气式发动机的涡轮前温度越高，发动机的推力就越大，但是由于涡轮工作环境的原因，它既要承受极高的温度，又要承受巨大的推力，因此，由于涡轮材料的限制，大多数发动机的涡轮前温度不超过1500摄氏度。
但是这样依然不能满足军用发动机推力的需求，于是就在涡轮后再加上一个加力燃烧室，二次燃烧来增加推力。加力燃烧室内没有旋转部件，所以温度可以达到1700摄氏度以上，可让发动机的整体推力在瞬间提高1.5倍。
加力燃烧室说白了，就是在发动机喷管的后半段，直接再向火焰撒油，相当于杂耍表演中，小丑口含汽油往火把上喷，让气流剧烈膨胀燃烧，增大推力，但这样做有两个大缺点：
第一
燃料消耗成数量级的提高，本来假设1000升油可以飞行500公里，但开后燃器后，飞200公里就会耗掉1000升油！
第二
一旦战机开后燃加力，那么尾部的红外特征会成指数提高，极其容易被红外制导导弹锁定！
四代以前的战机，只有在起飞、突破音速和空战狗斗三种情况下，才开加力增加推力，但一般最多只能开十分钟，因为加力燃烧十几分钟，就会烧尽飞机所带的全部燃油！
前苏联的米格25战机曾经向全世界吹嘘：
他可以以3马赫的高速飞行40分钟。但苏联解体后，飞行员才说了实话：米格25最多能以2.5到3马赫的速度飞行15分钟，超过20分钟，涡轮就会被烧穿，落地后必须换发动机！
加力燃烧室所利用的气体，是经过燃烧室燃烧后的废气，含氧量已很低，所以加力燃烧室的效率不高，耗油量巨大，大部份飞机所携燃料只会足够加力燃烧室使用十几分钟。
由于燃料效率太低，所以很少有民用飞机采用加力燃烧室。采用后燃器的民用飞机只有曾经追求超音速的协和号及Tu-144超音速客机。像B2、X47B等追求全隐身的亚音速战机，也没有安装加力燃烧室。
而F22A，是世界上第一种不需要开加力，就能飞出超音速，并进入长时间巡航状态的战斗机。
所谓的超音速巡航:
就是战机在爬升到一定高度，一般是指6000米到12000，进入战斗平飞阶段后，不开加力燃烧，飞机仅仅靠“军用推力”——即不开加力的最大推力，就可以进入超音速（平飞速度超过每秒300——340米的音速，越往高空，音速的绝对值越低）平飞巡航的状态。
超音速巡航状态，又分为全程超巡和短时间超巡两种。
全程超巡，是指不开加力，战机进入超巡的时间不小于40分钟，时间越长越好。而短时间超巡，一般是指战机在油料消耗大半，机体重量减轻后，不开加力也能飞出短时间的超音速平飞状态。三代半以后的战机，很多也能在降落前，飞出几分钟甚至十几分钟的超巡状态，但距离F22A全程超音速的战术意义，差距极大。
40分钟以上的战场超巡，对战斗机的能力，是革命性的提升，可以让战机迅速的进入和脱离战场；并且在全程保持喷流的红外隐身状态；可以从巡航到战斗状态的转变无须调整，在整个空战过程中时刻保持战机的高能量，特别有利于现代能量空战。甚至必要时，空战格斗中都不用开加力，大大减少被红外导弹锁定的概率！
F22A之所以具备超过40分钟的战场全程超巡性能，在于其两台发动机强大的推力，其单台加力推力可达18吨以上！两台加力推力超过36吨！即使F22A以满油满载的状态，加力推力值也是其自重的1.1倍以上，这可以让F22A，像火箭一样从平飞转变为垂直蹿升！而一旦F22A经过长距离飞行，油料消耗过半后，飞机的推力和自重比会更高，战场机动能力更强。
F22A的发动机不开加力，每台最大推力也可以超过10吨，两台推力超过20吨，而此时，F22A的半油自重在25吨上下，凡是推力超过战机自重的60%，就可以进入超巡状态，因此F22A进入超巡的飞行包线范围极大。
而歼20A的半油自重也在25吨左右，由于歼20A的机体比F22A更加细长，因此进入超巡的推力指标，应该更小一下，大约只需要15吨左右的推力，就可以进入全程超巡。
两台涡扇10X的最大军用推力值，笔者认为在16吨以上，这可以让歼20A达到1.2马赫以上的全程超巡状态。这个指标，距离F22A的1.5到1.6马赫的超巡速度还有差距，但现阶段已经够用，要想超巡速度也超过1.5马赫，必须等18吨推力的涡扇15装机！
——END——
文字 ：瀚海狼山
图片| 网络
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