終於來了!殲10c換裝國產矢量發動機,速度更快還能隱身
近日,國內軍事刊物《航空知識》發布了一張裝備有矢量噴管的殲十C照片,引起了美國媒體的關注。《防務周刊》網於4月4日報道稱,與以往的殲十C不同之處在於,這架戰機安裝了全矢量噴管,並且採取了更加先進的隱身處理技術。
矢量噴管有什麼好處?國產矢量發動機的作用是什麼?
我們知道,雷達通過向空中發射大功率電磁波,遇到飛行器後,會形成反射波,地面雷達通過接受反射波並對其頻率、波段、距離等進行處理後確定目標方位速度等關鍵信息。現代戰機為了躲過雷達的眼睛,確切的說是就是通過降低自身雷達反射截面,壓縮敵方雷達的發現距離,實現在遠距離無法被發現或者被識別,我們稱這種技術為隱身技術。
以蘇27和F22為例,蘇27的雷達反射截面超過10平方米,現代雷達遠在數百公里外就可以發現目標,因而不具備隱身能力,而F22通過最大限度採取隱身技術,其雷達反射截面不到0.01平方米,現代主流微波雷達對其探測距離僅為二十幾公里,具體受雷達性能和作戰環境影響,會有一定差額,這就實現了相當程度的隱身。要知道這個距離早已進入F22的攻擊距離,可以實現先敵發現,先敵開火,這就是隱身戰機的好處。
在最近的中東戰場上,F22戲耍蘇35事件讓我們再次感受到隱身戰機的魅力。美國F22一路尾隨俄羅斯蘇35戰機,直到距離其不足30公里實才被發現,而後蘇35灰溜溜的離開,如果雙方處於交戰狀態,後果可想而知。這也說明了戰機隱身性能越好,越有利於奪取空中優勢。那麼戰機具體又是如何實現隱身呢?
前面筆者已經簡單介紹過了,所謂的隱身,指的就是不斷降低自身雷達波反射截面,壓縮地方雷達的發現距離。這就像一對矛和盾,雷達就是這個矛,而隱身技術就是好比這個盾。既然主流的雷達通過發射微波來探測目標,那戰機的隱身也必然是針對微波而來。從大的方面講,戰機的氣動布局、戰機在高速飛行中產生的熱量、戰機自身發射的雷達波以及發動機尾噴口噴出的高溫氣流均可以被雷達作為探測目標。而現代戰機的隱身設計除了更為合理的氣動布局,最主要的就是在戰機蒙皮上加裝隱身塗層,一種可以吸收電磁波的材料。
這些對微波(電磁波的一種)雷達用較大作用,但是對紅外探測雷達,效果就不那麼明顯。為了降低紅外輻射,就需要進一步採取措施,特別是發動機尾噴口的高溫氣流。我們在電影中經常看到,導彈攻擊飛機時,像長了眼睛一樣,飛機飛到哪,它就追到哪,其實這就是紅外製導導彈鎖定戰機尾噴口高溫氣流,不斷跟蹤直至摧毀目標的結果。
發動機噴出的高溫氣流中通常還會伴隨馬赫環出現,就是那一圈圈美麗的光圈,看起來很漂亮,但是在實際應用中,科學家在想盡辦法降低馬赫環的出現,以降低紅外輻射,最有效的方法就是採取矢量噴管發動機。矢量噴管發動機通過改變高溫氣流噴出方向,來調整戰機的飛行姿態,相較於非矢量噴管發動機,賦予戰機更強的機動性,對戰機的隱身性能也大有益處。矢量發動機又分為二元矢量和三元矢量(或者叫全矢量),從外形上看,前者尾噴口為方型,可以上下擺動,最典型的應用就是美國的F22。而後者可以上下左右擺動,《航空知識》發布的矢量發動機以及俄羅斯的「產品—30」發動機均採用這種噴口。
相較於三元矢量發動機,二元矢量發動機推力損失要大一些,但是更有利於保護戰機的隱身性,這也是F22採用後者的主要原因,犧牲一定的機動性最大程度保護隱身性能。而且由於美國發動機性能好,即便是二元矢量發動機,也能給戰機提供足夠的力保證其超強機動性。F35雖然對隱身性能要求不像F22那麼變態,但也達到了5代機的隱身標準,其雷達截面降到了0.065平方米,遠遠低於普通三代機。
根據圖片,《防務新聞》判斷,該噴管的鋸齒形邊緣非常類似於F-35的設計,目的應當是改善飛機的後向隱身特性。而國內媒體則認為,這款發動機很有可能是為殲20裝備的渦扇15發動機試驗版。從國產矢量噴管的照片上可以發現,其活動部分可以分為轉向控制環和擴張調節片兩部分,但每片擴張調節片末端都帶有一片可以獨立旋轉的小型調節片,這一小小細節可以說是是當今世界上設計最複雜的矢量噴管,它可以保證推力損失最小——僅損失理想推力的1%-2%的同時,最大程度保護隱身性能。意味著這款發動機一旦裝備殲20 ,可使殲20在作戰中既可以發起超視距打擊,也可以在近距離格鬥中不落下風,體現出我國科學家們全力研發新型戰機的良苦用心。


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