瑥募夾g層面它不會遜色當今任何一款戰機,從創新性上也可圈可點,無論是隱形能力、航程、載彈量亦或是機動性能,它都是當今頂級水平!

殲-20作為全球除美國之外,唯一一款批量生產並且正式服役形成戰鬥力的第五代戰鬥機,單單就這一個「指標」就能說明殲-20是一款技術含量非常高,且性能先進的戰鬥機,具體技術含量有多高性能多先進接下來來分析分析!

1,機動性

雖然目前殲-20採用的是俄製AL-31F和國產渦扇-10B發動機,並沒有採用新一代大推力矢量發動機,但這並不意味著殲-20的機動性會差,殲-20通過「鴨翼+邊條+前後襟翼+全動尾翼」的綜合氣動佈局來提升飛行控制能力。

其鴨翼相對於殲-10更靠前一些,這樣增加了力臂提升了鴨翼的效能。帶有下反角的主翼,可以增加飛機的翻滾速度從而提升敏捷性。殲-20採用了全動垂尾,也是五代機中除蘇-57外帶有全動垂尾的,能夠提升足夠的操縱力矩。另外,殲-20還是五代機中唯一一款採用腹鰭的!種種這些,都是為了提升殲-20的機動性,正如殲-20飛行員評價的那樣「靜如處子,動如脫兔。」

2,隱身性

隱身是第五代戰鬥機最重要的指標之一,也正是因為隱身性能的存在,使得五代機可以「吊打」三四代機,模擬中總能取得0:10以上的大比分戰績。殲-20除了採用了隱身塗層之外,在外形上也在努力提升隱身性能,DSI進氣道採用S形彎曲,有效阻擋發動機葉片的雷達反射。

機體表面平滑,彈倉和起落架開口採用鋸齒形邊緣設計都能提升殲-20的隱身性,另外,此前澳洲專家計算的殲-20的RCS小於蘇-57戰機。

3,火力和航程

殲-20是所有五代機中最大的一款,最大起飛重量約為39噸,最大航程可達6000公里,作戰半徑也有2000公里,另外,雖說目前殲-20展示的內置彈艙只攜帶了4枚霹靂-15遠程空空導彈和2枚霹靂-10E近距離格鬥彈,但根據尺寸計算其主彈倉攜帶6枚中遠程空空導彈是完全沒問題的。

另外,殲-20的座艙、雷達、航電等系統都達到了世界先進水平!

當然,殲-20還是要換裝渦扇-15大推力矢量發動機的,只有渦扇-15才能發揮出殲-20的全部性能!

唯一讓人有些擔心的是其超音速巡航能力是否具備。這一方面的擔憂,主要來源於與之配套的WS-15發動機尚未有可靠消息證實已經裝備殲20。超音速巡航不是超音速飛行,後者只追求瞬間的超音速能力,而前者則要求具備一段時間內的超音速飛行能力。

如果沒有大推力的航空發動機,想要讓最大起飛重量超過30噸的殲20實現穩定的超音速巡航,那基本是不可能的!

補充

殲20現在在全球至少排名前三,是除了美國F22與F35外唯一有被正式列裝的隱身戰機,像歐洲的陣風颱風戰機都不具備這種能力。殲20現在在全球戰機的公認排名是第二,略低於F22,稍微領先於F35。

殲20對比F22最大的不足就是航發問題,F22使用的航發工作時間是8000小時,而殲20使用的航發工作時間是800小時(太行版),兩者相差十倍左右,這使得殲20的維護難度比F22大得多。這主要是航發材料拖累所致,我們的材料領域還是短板,當然如果我們能夠繼續研發優質材料,還是可以爭取獲得工作壽命更強的航發的。

其次則是內載油能力不如F22,這同樣也是航發問題帶來的連鎖反應,由於航發技術上不去,這使得其不論從尺寸到功率上都不如F22,這直接導致其不帶副油箱時候作戰半徑會下降很多,這隻能寄希望於改款殲20纔能有所突破了。

第三,配套系統的綜合實力。戰機要在空戰中取得勝利離不開整套完整的系統,比如配套的導彈、預警機、指揮系統,這些東西也會影響戰機的作戰性能,美軍在這些去地方的實力都比我們高得多,這使得我們光有殲20還是遠遠不夠的。


有了這個機,我們就有了對抗五代機的機型了,填平了代差,其他的可以慢慢來

為瞭解決發動機差的問題,付出了過大的代價:

1、機體過長,不夠緊湊,導致戰機縱向轉動慣性大,必須要加大機體強度纔可以。

殲20超長的機體帶來的轉動慣性增大從而必須要要在結構上加強,這個問題在殲8 上就已經出現過,而殲20超音速機動會帶來更大機體結構挑戰。這個問題如果有先進的機體結構設計和材料並不會成問題,但成飛受限於破損安全和損傷容縣設計而特意選擇的降低強度的TC4-DT,這就有問題了

2、高強度輕質材料應用水平低,材料落後,鈦合金只達到20%,甚至低於f15這種四代機的水準。只在機體複合材料方面應用方面達到29%,略高於f22的24%,但f22是因為複合材料的抗損性和強度以及高速飛行部分區域駐點溫度的考慮,在生產型號上從複合材料改用鈦合金。鈦合金使用的是低強度的TC4-DT(Ti-6Al-4V βELI)。這是一款中等強度鈦合金,佔了全機鈦合金用量的一半,可以說是鈦合金大戶,這款材料不僅僅降低了強度也減低了塑性。

3、上述1和2因素的疊加就是導致一個困境:要麼機體強度不夠,導致超音速機動性能受限,要麼機體超過f22導致在垂直機動能力方面明顯弱於f22。

4、紅外隱身能力不好,雖然引入了/抄襲f35的鋸齒狀尾噴口,但發動機尾噴口太靠後

F22的二元推力矢量噴管的紅外隱身性能絕佳,而f35的鋸齒狀尾噴口也有不錯的紅外隱身性能,並且這兩款機的尾噴口都就確保了機尾部分尾撐和尾椎和平尾對發動機尾噴口的遮蔽,並且尾噴口距離機尾有相當長的距離,確保發動機噴流可以與空氣快速融合。

這張圖可以說明發動機尾流與空氣的快速融合效果

5、發動機太落後,不僅是推力水平甚至進度、可靠性、壽命都可以想見遠遠低於f119,甚至俄羅斯的產品30二期。

6、隱身設計因為氣動和材料應用水平做出太大妥協,包括鴨翼和腹鰭以及不夠簡潔的後機身。殲20的反射波系達到10個,典型的雷達隱身髒亂差。即使使用了透波材料和超材料,但雷達隱身的頻寬比較不會太寬,甚至可能比f35更差。

殲20的隱身未能有效控制集中反射,雷達反射波系在10以上,就雷達隱身來說是有些髒亂差了

隱身飛機要求全方向僅在幾個極小的角度範圍內有強烈的反射雷達波系,其他絕大多數角度範圍反射波強度均在-10dBsm以下(RCS單位dBsm到m^2的轉換公式:σdBsm=10lgσ,-10dBsm大約為0.1m^2)。這張圖也反映了隱身飛機隱身的方法,即把受到的雷達波集中反射到少數的幾個極小的角度範圍內,讓敵人在絕大部分角度看不見你,而在少數角度有一瞬間強烈「反光」,使雷達無法有效探測和鎖定。

具體展開說明:

受限於落後的發動機和材料,只能付出機體拖沓冗長的問題,導致這個機更多是一款截擊機而不是具備高機動性能的戰鬥機。

至於材料,詳見另外一篇回復:

殲20的空重大概是多少??

www.zhihu.com圖標

複合材料使用比例甚至低於f15。:

殲20輕型材料的使用,鈦合金使用比例只有F22的一半不到,甚至低於F15的水平

曹春曉院士在講壇上披露,國產軍用殲擊機的鈦用量也在不斷提升。「我們殲8用鈦很少是2%,殲10用鈦4%,殲11用到15%,殲20用到20%,也算比較多。我們的運20跟美國的C-17是相近的,用鈦量都是10%左右。」,由此可見殲20和殲31這兩種國產四代機的鈦用量比例是國內飛機最高的。

  然而,比起美國空軍的四代機,國產戰機的機體結構鈦合金比例並不算高。「最高的記錄是F22,這個飛機用了41%的鈦,複合材料24%,鋁合金只有15%,原來都是鋁合金為主,現在是鈦合金為主了。F35也不少,有27%的鈦。」曹春曉院士拿出的數據,顯示了中美四代機在鈦合金比例上的差距。

  資料顯示,殲20機體結構的鈦合金應用比例還不及1972年首飛的美國F-15「鷹」式戰機。F-15 的機體結構重量的 25.8% 為鈦合金,發動機艙和機翼內側的部位大量使用鈦合金。三個主翼梁和與之連接的壁板、以及發動機艙都是鈦合金結構,兩臺發動機間甚至採用鈦合金防火牆,避免一臺發動機起火後波及另一臺。

  除了鈦合金,航空複合材料是戰機減重提升作戰效能的另一種重要材料,這一材料運用上,國產戰機進步明顯。講壇上,曹春曉院士披露,殲20(機體結構)的複合材料用到了29%,不僅超過了F22的24%,也比三代戰鬥機中機身複合材料比例最高,素有「超級塑料蟲」美譽的F-18E/F戰機的22%高不少。

  中美戰機在機身鈦合金比例上的差距,恐怕還是由於中國鈦合金加工水平、良品率方面存在不足。2014年,曹春曉院士接受《中國航空報》採訪時也提到,中國雖然是鈦產量世界第一的國家,但鈦材料批生產穩定性不足,只能稱之為「鈦合金大國」,距離「強國」還有距離

鈦合金使用的是低強度的TC4-DT(Ti-6Al-4V βELI)。這是一款中等強度鈦合金,佔了全機鈦合金用量的一半,可以說是鈦合金大戶,這款材料不僅僅降低了強度也減低了塑性。

截取部分內容:

四代戰鬥機的高速飛行性能並不差,但超音速飛行時受氣動和結構限制,飛機的機動過載大都被限制在4g以內,飛行速度越大可用過載就越小。高速飛行帶來的問題是飛行中姿態變化緩慢,「越快越笨」成為三代戰鬥機超音速機動的瓶頸。

至於殲20,那個超長的機體帶來的結構挑戰,尤其是超音速下的機體結構是很大的。成都飛機設計所受限於破損安全和損傷容縣設計而沒有選用強度更好的TC4鈦合金,而且特意選擇的降低強度的另外一款鈦合金TC4-DT(Ti-6Al-4V βELI)。這是一款中等強度鈦合金,佔了全機鈦合金用量的一半,可以說是鈦合金大戶,這款材料不僅僅降低了強度也減低了塑性。這種材料最大的優點是抗裂紋擴展性能優良,廣泛應用在殲-20的核心主承力結構上,包括機身大型加強框,以及翼梁等部位。也許國內有人吹噓說國內的結構設計和鈦合金加工能力有多強,本次成飛所公佈採用中等強度材料,這種不敢用更先進的材料本來就是一種不自信,採取更為中庸的路線,不做極端減重(但對比F22確實存在很大不同,F22的超重問題一直存在,一直有減重的壓力)。

Ti 6Al-4V ELI鈦合金說明?fwmetals.cn?

fwmetals.cn

至於為什麼不能用:

各種鈦合金中,Ti-6Al-4V/ELI因具有耐熱、強韌、可焊接、耐腐蝕和抗疲勞等優異性能,廣泛應用於航空和航天領域,尤其作為飛機機身、機翼蒙皮以及各種承力構件,甚至包括發動機壓氣機盤、葉片等承受大應力的旋轉件等關鍵承力構件,故Ti-6Al-4V/ELI的高溫裂紋擴展性能受到業界大量關注[21]。目前,國內外對於高溫環境下鈦合金的裂紋擴展性能進行了一定研究,但高溫環境與載荷交互作用對疲勞裂紋擴展性能的影響機制還不完全清楚,有待進一步加以研究。

上述表述引用自:Ti-6Al-4V/ELI鈦合金250 °C裂紋擴展性能

呂志陽1, 熊峻江1, 趙延廣2,3, 馬少俊2(1.北京航空航天大學交通科學與工程學院,北京 100191;2.中國航發北京航空材料研究院,北京 100095;3.大連理工大學工業裝備結構分析國家重點實驗室,遼寧大連 116024

收稿日期:2016-09-05;修訂日期:2017-03-22基金項目:國家自然科學基金(51375033)通訊作者:熊峻江(1966—),男,教授,博士生導師,主要研究方向為飛機結構適航性,(E-mail)[email protected]


殲 20 的列裝無疑讓中國空軍在裝備質量上從為數眾多的第 2 集團陣營中脫穎而出,與多年來一直獨自領跑的美國空軍並駕齊驅。

不過,新裝備有了,新問題也來了。性能上,殲 20 遠超殲 10、殲 11,更不用說更老些的殲 7 和殲 8 了。由殲 20 主導的隱身飛機空戰該怎麼打?怎麼才能在隱身、信息作戰條件下戰勝對手?



所謂隱身飛機的空戰,主要是指具備隱身能力的第四代戰鬥機與敵方的二代機、三代機或者四代機進行的空戰。對於中國空軍來說這是全新的課題,對於美國空軍也一樣。儘管 F-22 早在 2005 年就已服役,但到目前為止,四代機對四代機的空戰還沒有出現。嚴格地說,四代機對三代機的空戰,也沒有真正實施過,僅進行了一些相應的模擬對抗演練。相比實戰,對抗演練雖然可以積累一些經驗,但與真正的戰場環境仍有較大的差異。F-22 為數不多的幾次實戰都是對地攻擊而非制空作戰,對手也不是軍事強國,動用 F-22 的主要目的不是打仗而是做秀。因此,隱身飛機主導的空戰在全世界範圍內仍處於摸索階段。

殲 20 對 F-22

就武器裝備水平而言,同級別的隱身四代機之間的對抗,雙方在技術、性能上是大致對等的,比如同屬重型四代機的殲 20 和 F-22。因此,空戰的輸贏更多地取決於人的因素、所採取的戰術,取決於誰能更快更全面地獲得對手的信息,誰能更快地做出正確的決策並搶先發動攻擊。因為鴨式佈局的原因,很多人認為殲 20 的正向隱身能力要弱於 F-22,因此在迎頭遭遇的時候殲 20 可能處於劣勢。不過,事實可能並非如此。這裡涉及到隱身能力對於空戰的意義有多大的問題,是不是隱身做得越極致越好?


理論研究和實際測試的結果表明,雷達發現飛機的距離與目標機的 RCS(雷達反射截面積)的 1/4 次方成正比。也就是說,戰機的 RCS 降低至原來的十分之一,它被對手發現的距離就可減少 44%。這一降幅是很誘人的,同樣大的飛機,你是半隱身的(RCS 為 1 平米),對方是非隱身的(RCS 為 10 平米),二者使用同樣的機載雷達時,你或許在 100 千米外便可發現對手,而對手卻要跑到 56 千米的距離內才能看到你。如果雙方機載雷達對同類目標的探測距離均為 200 千米,半隱身飛機就具有了 88 千米的優勢。

不過,RCS 從 0.001 平米降到 0.0001 平米時,44% 的意義就沒有那麼大了,因為後者較前者縮短的可探測距離只有約 4 千米。美國人聲稱 F-22 的 RCS 只有「一個鋼珠那麼大」,也就是 0.0001 平米左右。乍一聽,這個比喻相當驚人,但細一想,拿鋼珠說事也就是個噱頭,沒有多大的實際意義。因為從 0.001 平米的水平,再降一個數量級,難度極大,投入的成本非常高,得到的效果卻很低。美國人宣傳說,它們下—代隱身戰鬥機的 RCS 還要降,這有點鑽牛角尖。


殲 20 遭遇 F-22 時,那麼一點點差距在實際空戰中並非決定性的因素。何況,美國人公佈的數據水分很大,0.0001 平米的 RCS,僅僅是某—個點的最小值或某一個角度的極值,若環視該機,在其它方向上的 RCS 會變得較大。


而重型四代機與中型四代機之間的對抗,誰的勝算更大些呢?這個問題可就有點意思了,當下能夠進行此類模擬演習的國家只有美國。


關於 F-22 與 F-35 之間的模擬對抗,到目前為止尚未見過報道。筆者認為,倘若單打獨鬥,F-22 不一定就能穩操勝券,因為雙方各有所長,也各有不足,「大哥」並非全面碾壓「小弟」。就技術性能而言,F-22 勝在機動性和超聲速巡航方面,而 F-35 的機載電子設備水平更高。



總的來說,殲 20 目前除了動力系統還沒到位外,其大部分性能指標均可比肩 F-22,而在先進的航空電子系統的研發方面,有不少都超越了 F-22。F-35 配備的尖端光電設備,殲 20 幾乎都不缺,相比之下,略顯老態的 F-22 戰鬥機的機載電子系統不僅有點過時,一些關鍵的探測設備仍存在著空白。在近距格鬥的機動性方面,升阻特性更佳的殲 20 強於 F-35,似乎也是不爭的事實。從某種角度講,殲 20 基本上就是 F-22 與 F-35 優點的組合,這是殲 20 的後發優勢。那麼,如果用殲 20 與 F-22、F-35 進行對抗會是一個什麼結果?可以模擬,可以想像!

隱身和隱蔽

隱身戰鬥機的優勢是「匿蹤」,防止被敵人過早發現。但還要強調一點,那就是隱蔽。光隱身不隱蔽,很可能達不到奪取先機的目的。

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打魔獸爭霸的人應該都知道:

人族騎士--獸族黑牛--不死胖子-精靈山嶺巨人,這四者誰強誰弱一點都不重要!

你得看後面的男女巫和小炮,的看後面的嗜血和復活,得看後面蜘蛛和車多不多,的看後面小鹿夠不夠。

甚至,還得看大法和聖騎、牛頭、死騎的一眾光環等級~


孔徑式光電,dsi進氣道別人有的都有都有,

相控陣雷達,氣動外形數一數二,

除了發動機,其他全部都是世界最高水平。

單論單臺推力在f119一人之下萬人之上

單臺推力比一票子三代半強,但比f22這種標標準準的四代機弱。

f35另算,函道太大不能相提並論,不要把f135神化了。

但也就是發動機半天到不了位。

這與中國基礎科學弱,發動機研發經費低脫不了幹係。

(ws-15加油啊,希望國家給發動機多撥錢,再重視基礎科學一些,強基計劃再搞狠一點)


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