戰機的機動性由氣動設計和整機推重比決定。就目前曝光的資訊來看,採用非常規氣動佈局的殲20的整機氣動設計無疑是遠超美國F22的。只要殲20的整機推重比達到F22的水平,那麼殲20的機動性無疑是大大超過F22的!
那麼帶向量噴口的殲20整機推重比能否達到F22的水平呢?
整機推重比=戰機的發動機總推力/戰機正常起飛重量決定。
想要推算帶向量噴口渦扇10B版殲20和F22的整機推重比,那就要比較兩者的空重和發動機實際總推力。
1、空重方面,殲20至少比F22輕2.2噸。
考慮到殲20和F22均有部分引數沒有公佈,比較正常起飛重量不好比。好在殲20體型和F22旗鼓相當,也都採用兩臺大推力渦扇發動機,兩者正常起飛重量帶的內油和武器可認為基本相當,那麼決定兩者的正常起飛重量大小就是兩者的空重了。
曾經有國內專業期刊透露,殲20的空重被控制在15噸級,但也有另一個說法是殲20空重比殲15略小,也就是小於17.5噸。
2017年,國內專業雜誌《兵工科技》的文章透露殲20的空重被控制在15噸級
不論殲20的真實空重是哪一種情況,都比F22小了2.2噸以上。
2、帶軸對稱向量噴管的渦扇10B的真實推力竟然和F119基本相當。
2018年,官方媒體曾透露渦扇10B的推力達到144千牛,考慮到軸對稱向量噴管會導致2%的推力損失,帶向量噴管的渦扇10B的推力將減少到141.12千牛。殲20安裝了2臺帶軸對稱向量噴管的渦扇10B,那麼其真實總推力為282.24千牛。
F22採用2臺F119-PW-100渦扇發動機,單臺推力為156千牛,然而考慮到二元向量噴管將導致7%~10%的推力損失,其實際推力僅能達到280.8千牛~290.16千牛,與採用渦扇10B的殲20的實際推力基本相當。
透過對比發現,即便採用渦扇10B,殲20的發動機總推力也和F22基本相當。考慮到殲20的空重至少比F22低了2.2噸以上,這意味著即便採用渦扇10B,殲20的整機推重比至少也和F22基本相當,甚至還反超它!
早期,按照宋文驄等航空專家在論文中透露的我國第四代戰機(俄稱第五代戰機)標配發動機的推力為150千牛左右。如今渦扇10改進型號就能達到這個水平,此前就有網友稱決策部門再次將渦扇15的推力指標提升。
事實上,早在2017年,央視就報道了渦扇15研製成功的訊息!然而,當時絕大多數網友都不信。按照目前各方訊息來看,這個型號的渦扇15應該就是初始版渦扇15,推力只能達到156千牛左右。相比渦扇10C來說簡直就是雞肋,推力差不多,只是涵道比更小而已:雖然涵道比更小可帶來高空推力下降更小的優勢,但耗油率也更大,將會縮短戰機航程。
這點在去年的“軍工奧斯卡獎”評比活動中已經得到證實!
在《2020軍工榜暨軍工風雲人物及軍民兩用領軍企業》大獎評比中就有渦扇15總師程榮輝,官方在他的事蹟介紹中透露渦扇15的最大推力高達18.5噸!
《2020軍工榜暨軍工風雲人物及軍民兩用領軍企業》大獎評比中關於程榮輝的介紹
顯然,如果殲20換裝渦扇15,F22將被全面碾壓!然而,這對於殲20來講並不划算。
原因是,在渦扇10B推力夠用的前提下,再換裝更大推力的發動機只會導致殲20的耗油率大大增加,航程大大縮短,而好處僅是提升機動性。在超視距空戰時代,近距離格鬥發生的機率越來越小,其用處也越來越小,一味提升機動性只會得不償失。
那麼,推力更大的渦扇15是不是就無用武之地呢?
那也不是,它可以改進成我國的垂直起降戰機航發,併為下一代戰機(六代機)儲備發動機技術,一舉扭轉此前的飛機等發動機的被動局面!
軸對稱向量噴口真的比二元向量噴口差嗎?
在此之前,網路上各種科普二元向量噴管才具備隱身能力,軸對稱向量噴管不具備隱身能力,但實際上這種觀點是錯誤的。
口說無憑,直接上乾貨!
2014年9月,《中國航空報》釋出了一篇名為《中國研成世界第一款隱身軸對稱向量噴管》的文章,文中透露我國已經成功研製出世界第一款隱身軸對稱向量噴口!這無疑用事實證明,軸對稱向量噴管不但推力損失比二元向量噴管更小,而且同樣具備隱身設計潛力!
事實上,軸對稱向量噴管不僅推力損失更小,其自重也比二元向量噴管更低!
從技術角度看,軸對稱向量噴管相比二元向量噴管更復雜,活動部件更多,想要造出高壽命的軸對稱向量噴管很難。正因為難度更大,軸對稱向量噴管誕生的時間更晚。
研究資料表明,1973年,美國普惠公司就開始研究這類噴管,還為其設計了反推裝置。1989年,這類噴管開始在F15改裝的驗證機上試飛,到1991年,飛行試驗達到90小時,結果表明,飛機起飛和著陸距離明顯縮短,超聲速減速時間明顯降低,因為機構過分笨重,普惠公司隨後取消了反推裝置,但單臺發動機增重仍超過200kg。
至於軸對稱向量噴管,有兩種,分別是軸對稱剛性向量噴管和軸對稱柔性向量噴管。前者不具備隱身能力,後者透過隱身化設計也能具備隱身能力。
研究資料表明,上世紀80年代,前蘇聯率先開始研製軸對稱剛性向量噴管,但後來在測試中發現,這種向量噴管會導致飛機阻力和重量均明顯增加,能量機動特性下降較多。
真正具備全方位超越二元向量噴管的是軸對稱柔性向量噴管。查閱資料得知,在上世紀80年代中期,這種噴管由美國率先開始研製出來。1990年,美國對這類噴管進行了地面臺架試車實驗,驗證了技術可行性。1994年,美國在F16改裝的驗證機上試驗了這類噴管,最大偏轉角度正負17度,偏轉速率最大可達60度每秒。F16驗證機的操縱性和起降效能比原型機有明顯改善,敏捷性明顯提高。
根據近年公開出版的《現代航空發動機控制技術》(中航工業編撰)得知,近年來我國研製的新一代隱身軸對稱柔性向量噴管,不但全面克服了二元向量噴管以及非隱身軸對稱剛性向量噴管二者的缺點,而且隱身能力有了大的突破;依靠完善的雷達隱身結構設計、內冷卻和外冷卻設計,選用合適的雷達和紅外隱身材料,隱身效能已經全面優於二元向量噴管。
至於航電系統、武器系統方面,殲20憑藉後發優勢已經實現趕超!據瞭解,美國至今都沒造出同等效能的導彈,而且F22也沒有光電探測系統,更要命的是連線口都沒預留!
綜上所述,即便是採用安裝隱身軸對稱柔性向量噴管的渦扇10B,殲20在實際推力、尾部隱身方面都能夠和美國的F22基本相當!考慮到殲20的空重更低,即便是安裝隱身軸對稱柔性向量噴管的渦扇10B,殲20的總體推重比也能超過F22戰機。再加上更加變態的氣動設計,殲20在機動性方面無疑是超過F22的!由於兩者的隱身效能基本相當,且殲20在航電系統方面還有後發優勢,理論上,機動性更好的殲20將全面碾壓美國F22隱身戰機!