殲20設計參數大揭秘

軍情 06-22

殲20：

殲20氣動：

升力體邊條翼鴨式布局

鴨式布局已經為我們所熟悉，它應用於我們三代主力戰機J10上，殲十採用的是中距耦合鴨翼。飛機採用升力體布局，在增升方面也取得了良好的效果，這一點俄羅斯航空已經證實。鴨翼布局飛機一般要遵循鴨翼空間位置高於機翼的設計要求，只有這樣才能通過鴨翼對機翼產生下洗，使用其脫體渦之間產生有利的耦合來增加升力係數。而升力體布局從總體上難以滿足這一要求因為升力體設計鴨翼與機翼基本處於同一水平位置。為了解決這一問題，我們可以明顯的看出J20機翼有一定的下反角而鴨翼有一定的上反角，同時還有鴨翼與機翼之間還採用了大的邊條翼。採用升力體邊條翼鴨式布局的飛機，其升力特性不僅來自鴨翼、前邊條和機翼脫體渦之間的縱向耦合，而且與左右脫體渦的有利干擾有關，而正是後者在機身上誘導出相當可觀的升力，為升力特性的改善作出了巨大的貢獻。在大迎角條件下，升力體邊條翼鴨式布局飛機的升力主要集中在機身和內側機翼上，這就可以適當的降低展弦比，在保證升力的同時大大減小了波阻。同時別忘了哦，我國的殲20也是有類如T50的可動邊條的！位置位於鴨翼之後，很小，邊條可以可控下垂，可動邊條可以強化渦升力，並且可以控制渦流走向。

超音速巡航能力的氣動設計

前面提到的升力體邊條翼鴨式布局在保證可觀的升力下，大的後掠角、小的展弦比都有利於降低波阻。當然還有一些其它的措施來降低阻力實現1.5M的超音速巡航，包括採用兩側DSI進氣道、較薄的機翼、窄間距發動機、較小的垂直尾翼，更為重要的整個飛機的長細比是三種飛機中最大的，這對降低超音速阻力也是有利的。近乎遠距的鴨式布局，本身對超音速降低波阻有利，而邊條翼和鴨式布局以及較大後掠角本身對超音速氣動焦點後移量的降低是有幫助，對超音速配平阻力也是有一定作用的。J20還採用了放寬靜穩定性的技術，鴨翼配合升降副翼可以來實現超音速的配平。

兩側採用可變的DSI進氣道

F22與T50採用的都是CARET進氣道，而J20是611飛機設計所在FC-1的基礎上採用的可變的DSI進氣道。DSI進氣道相對於CARET進氣道有以下幾個優點：

DSI進氣道的第一優點是取消了CARET進氣道的附面層隔離裝置；DSI進氣道的第二個優點不像CARET進氣道那樣嚴重依賴進氣道內部附面層吸除裝置。DSI進氣道的第三個優點是不象CARET進氣道那樣嚴重依賴放氣門，這個放氣門不是附面側吸除裝置的排氣口，而是調節進氣道的放氣門；DSI進氣道的第四個優點是在超音速總壓恢復上比CARET進氣道更好。

三張圖充分說明DSI進氣道在總壓恢復係數上的優勢。同時，考慮到圖3的論文是2005年的，而我國在這期間不僅有科技方面的巨大進步，還有世界上第一款裝備了部隊的DSI戰機（梟龍）。20的優勢只會更加巨大。而且DSI鼓包有助於遮擋發動機葉片，減少雷達反射（殲20的進氣道內部同樣是S型，配合鼓包，可以說是完全遮擋住了葉片，防住了最大的雷達反射區域）

J20的平尾很小主要是支持其上的垂尾和腹鰭，它的垂尾是全動的有很好的縱向操縱性，同時它也是四代機中唯一採用腹鰭的飛機，這主要是基於放寬縱向靜穩定性和大迎角時的主動控制考慮，且有助於減小戰機尾部噴口的雷達反射。

F-22和T-50的垂尾後緣都是前傾的，而J-20是後傾的，這樣設計有兩方面的考慮：一是大迎角時由於機翼會對垂尾遮擋，而J-20機翼後緣卻沒有像F-22和T-50那樣有個水平尾翼的缺口，能夠讓氣流流過垂尾，而後傾的垂尾在大迎角時會讓垂尾下部不受機翼遮擋，這樣來提供一定的大迎角航向穩定性；另外，J-20垂尾這樣設計估計與渦增升的渦流有關，由於渦增升在垂尾附近造成了負升

力，而垂尾先後傾斜後，估計多少能夠降低一些負升力效果，同時垂直尾翼可能會根據局部氣流方向來調整舵面方向，從而讓與漩渦氣流方向一致，減小負升力效果。同時，T50和殲20都選擇了全動垂尾，和傳統垂尾相比，全動垂尾有兩個優點，一是可動舵面積增加數倍到數十倍，可以用較小的尺寸提供更強的橫向控制能力，還能減小飛機的阻力；二是垂尾是可動的，它提供的航向穩定性和橫向控制力也是隨動的，可以根據氣流和攻角自行調整偏角，讓飛機在各種姿態下都能更好得穩定姿態，大大拓展了飛行控制範圍。毫無疑問，這種設計是為超級機動準備的。

J20氣動設計小結

J20飛機的氣動特性綜合來看可以說是三種飛機中最為優秀的，因為它動力方面的缺陷迫使它必須在氣動設計上做得更完美，同時它成功了。為了實現超音速巡航，它採用了大的後掠角、小的展弦比、較薄的機翼、窄間距發動機、大的長細比等措施。同時為了實現高亞音速與超音速的良好結合，它包含著太多的技術創新：升力體邊條翼鴨式布局、可調節式DSI進氣道、全動式垂直尾翼、全動遠距鴨翼、大迎角飛行非常規氣動力控制裝置等等。而且，相較於在氣動方面也很優秀的T50，20沒有在隱身方面犧牲較多。隱身性能依然非常優秀。達到了兩全其美的效果。這款飛機氣動上可以說做到了極致，它是我們國家飛機設計從模仿者到創新領跑者的進步，是質的飛躍。