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歼-20最新改进型现身!除了换装涡扇15发动机,还改进了哪里?

军武次位面  · 公众号  · 军事  · 2024-10-26 19:07

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涡扇15版本的歼20,高清大图终于现身了,军迷的目光都集中在了新歼20配备的涡扇15,这个第四代大推力涡扇发动机上。
这是中国自行研制的首款、也是目前世界上仅有的四款,第四代大推力涡扇之一,涡扇15的尾喷管看起来黝黑发亮,收敛片没有采用太行发动机早期型号的引射式喷管设计,收敛片尾端采用了锯齿型,像是使用了复合材料,毫不夸张地说,涡扇15的外形很漂亮,杀气十足。

毫无疑问,涡扇15的出现,让歼20的性能更上一层楼,该型发动机有这样两个特点。
第一是它是小涵道比涡扇,和F119以及俄罗斯的产品30属于同一水平,相比之下,尽管F135也是第四代大推力发动机,而且最大加力推力在180千牛一级,但是涵道比接近0.6。
涵道比大,发动机会比较省油,推力容易做的比较大,缺点是超音速性能不足,F35最大速度仅有1.6马赫,很大程度上就是拜这个先天不足的发动机所赐,成也F135败也F135。而涡扇15是一个小涵道比涡扇,是专门为了歼20的超音速性能而设计的,尽管付出了最大推力不如F135的代价,但发动机在超音速速段推力包线较强,性能表现好。
对于歼20进一步发挥飞行包线右侧的性能,实施超音速拦射,起到了更好的助力。可以说,换装了涡扇15的歼20,就是目前超音速速段下的空战之王,无出其右。

第二是它的推力强劲,目前的第四代涡扇,推力指标,基本都维持在军推11吨左右,最大推力15吨到18吨之间,发动机连同机匣附件的重量,和发动机最大推力之间的比值在1:10左右,也即所谓的推重比为10一级的涡扇发动机。
涡扇15的最大加力推力,虽然不知道数据到底是多少,但是可以确定,比之前的太行发动机高出了一大截,甚至使用军推,就可以进行超音速巡航,飞出非常强悍的性能表现。
总之,换用了涡扇15的歼20,推重比数据非常好,已经接近甚至达到了F22的水平,这也是歼20荣膺空战之王,成为目前世界上空战最强的机型的一个底气。

当然了,很多军迷看到涡扇15,还是有些不满的。毕竟在珠海航展上,展出过很多新一代发动机的改进型和技术验证型,比如使用碳纤维喷管,使用三元矢量推力喷管,使用二元矢量推力喷管。
这些型号,军迷也都热切期盼着,歼20可以使用矢量推力发动机,这样就能在亚音速机动性上更加惊艳,飞出各种眼花缭乱的战术动作,比如落叶飘,赫伯斯特机动等。
从中国航发在矢量推力发动机上的技术储备来看,在涡扇15上装一个推力矢量系统不是什么问题,但万万没想到,涡扇15真正装上歼20之后,推力矢量喷管却不见了踪影。

为什么会这样呢?肯定不是技术上的因素,唯一的原因就是性能取舍了,用了推力矢量喷管,由于密封等因素,推力是有一定损失的,以F22上的F119来说,经过多次优化之后,依然会造成5%左右的推力损失。
同时,喷管本身安装有连杆和液压机构,重量也比较大,10吨军推的发动机,会损失5%,大约500千克的推力,再加上两台发动机,在推力矢量喷管上,可能有数百千克的增重。一来二去,等于白白背上了1吨左右的死重,对于一架讲究机动性的飞机来说,这可不是个小数目。
经过仿真计算后,如果认为这个代价可以接受,那么就装推力矢量,如果需要放弃这个死重,来确保战机的推重比,那么就没必要上推力矢量发动机。目前的情况是不上,确保战机的推重比能比较好看。

同时,还要看这架战斗机主要强调的是哪个速度范围的性能,从目前推力矢量发动机的使用速度区间来看,基本都是在亚音速速段,用来飞出各种匪夷所思的超机动,但是在超音速速段,用处就不太大了,最多可以起到一部分副翼的作用,在控制翼面锁死的情况下,控制飞机的俯仰和滚转。
但是总的来看,主要还是在亚音速速段,为了各种超机动性能而出现的。歼20没有装,某种意义上讲,也证明了歼20真正的性能重点,是超音速性能,尤其是超音速拦截的性能,至于亚音速阶段,虽然相对于四代机来说有一定的提高,但总归不是歼20的性能重点。

总结一下,小涵道比,大推力,没有安装推力矢量发动机,这些都是为了提高歼20超音速阶段的飞行性能。再度证明了,歼20的性能优势区间,在飞行包线右端,这是一架为了超音速机动性和超音速拦射而生的空中刺客,不是类似于F22或者苏57那样的,还带有第四代战斗机技术特征的,用来在空中转圈的格斗机。这可能是歼20,相比其它所有五代机最大的不同,似乎也只有我们参透了五代机时代的空战,到底应该怎么打。

那么,除了现在看到的涡扇15,歼20还进行了哪些技术改进呢?还是很多的,比如机身背部抬高了一些,抬高了之后,第一是可以多装一些油,提升燃油系数,第二是可以多装一些电子设备,第三是有一定的减阻作用,根据计算,可以降低歼20在超音速状态下的阻力,这同样证明,歼20确实是一款为了超音速性能而生的战斗机,超音速拦截无敌。

除了换发动机,气动外形有变化,剩下的部分,就是看不到的方面了,比如,从歼20原型机首飞到现在,已经过去了10年。拿歼10做对比,歼10首飞后10年,连歼10B都出现了,现在歼20也出一个类似于歼10B的改进型,一点毛病也没有。
比如,将相控阵雷达从原有的砷化镓材料,更换为功率更高的氮化镓,就可以极大地提升态势感知能力,将机头下方的光电探测系统孔径增大,在后台软件中加入人工智能算法,就可以提高在雷达不开机的情况下,对远方目标的监视能力。
又比如,采用西方先进战斗机的升级中,常见的升频机载火控计算机的做法,提升处理能力,等于让歼20的大脑运转的更快。就像手机的升级,10年前用的是什么手机,现在用的是什么手机,一个道理。

在机载武器上,歼20服役这么多年,还是只能带4枚远程空对空导弹,相对来说这个数量多少有点低了,因此新的歼20将会增加机载武器的数量和种类,比如某款已经装备,但是迟迟没有曝光的空对空导弹,接下来大概也要现身了,还有给歼20准备的多款对地攻击武器,之前一个也没有曝光过,现在也到了该出现的时候了。

总而言之,歼20的改进型出现,证明歼20已经发展到了中期,而它的改进相对来说也不够激进,更是证明我们更为看重的,应该是新一代战斗机,大家拭目以待吧。
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