歼-20"致命缺陷"是航空发动机?

中国航空发动机一直靠引进俄罗斯及美国先进技术,航空发动机技术远落后于发达国家,因此,中国战斗机的研制受制于发动机技术影响而遇瓶颈,航空发动机成歼-20"致命缺陷"?

歼-20是中国独立研发的、没有任何直接原型参照的隐形重型超音速战斗机。早在20世纪80年代,中国就开始了新型隐形飞机的设计。进入90年代后,中国第四代战机歼-20项目正式启动。

随着我国在隐形技术、雷达、发动机、数字电控系统等诸多方面取得关键性突破,部分技术已经通过歼-10等新型战机得到验证,歼-20的研制速度也明显加快。在此期间,随着美国F-22的研制成功,我国进一步加大了歼-20的研发力度。

尽管歼-20的技术并没有超出世界现有的技术范围,但它却把它们很好地结合起来。正是有了这种集成,歼-20第一架原型机很快由成都飞机工业公司研制成功。2011年1月11日,歼-20在成都实现首飞,标志着中国航空工业的巨大成功和跨越。

歼-20具备五种优良性能

歼-20是一种单座、双发、双垂尾、带边条鸭式气动布局的隐形重型战斗机。从总体上看,歼-20具有五种优良性能。

第一,隐身效果好。隐形能力是第四代战斗机的最重要指标,也是歼-20的标志性能力。为此,它采取了诸多措施提高隐形能力。

第二,机动性能强。歼-20是一种机动性、敏捷性和大仰角能力非常突出的战机。该机采用了独一无二的"鸭翼+边条+前后襟翼+全动尾翼"的综合气动布局来提高飞控能力。大三角翼安装在进气道上边缘。主翼带有下反角,可以增加滚转速度、提高飞机的敏捷性。大舵效的全动垂尾可提供足够的航向操纵力矩,进而提供较大的滚转速率。

第三,稳定性好。歼-20采用了外倾的全动双垂尾设计,配合利用"涡升力",可降低由于涡流强度的提高对垂直尾翼造成的影响,提高飞机的纵向稳定性。歼-20的腹鳍也可以增加大迎角情况下飞机的纵向稳定性。

第四,近距格斗能力强。歼-20与F-22一样,采用了整体式座舱盖,保证飞行员有一个良好的视野。该机使用了综合射频管理系统,机载相控阵雷达还具有电子对抗、数据链等多种用途,加之先进、完善的大屏幕机载液晶信息显示系统,可以向飞行员提供近实时的战场态势感知,并提供空战战术的辅助决策。再配合头盔上的显示系统,智能化操作程度更高,极大地提高了飞机的近距格斗能力。

第五,编队攻击能力强。歼-20作为第四代战斗机,在目标探测与跟踪方面必须追求"先敌发现"的能力和多目标探测与跟踪能力,因此,该机采用了加密数据链信息系统,它能够在数架歼-20之间实现探测情报共享,从而大大拓展每架飞机的态势感知空域。

歼-20致命弱点是发动机

前瞻产业研究院发布的《2013-2017年中国航空发动机行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》分析认为,作为中国自行研制的第一种重型隐形战机,歼-20也存在三个明显缺点:

第一,发动机是中国高性能飞机的致命弱点。由于中国目前无力生产完全满足歼-20要求的高水平发动机,歼-20的发动机仍然采用了俄罗斯礼炮机械制造企业出售的AL-31F发动机,只不过对部分功能进行了改进。

与AL-31F发动机相比,俄罗斯T-50上的117型发动机要优秀得多,这种发动机采用了新型的低压压气机,新型涡轮机及其他组件也具备可靠的工作能力。飞机在紧急情况下可以获得16吨的推力。这一创纪录的推力再与大面积机翼结合,可以使T-50的机动性能变得更加强大。

第二,歼-20的气动布局也存在不足。由于想让位于机身重心附近的武器舱更大,从而出现了主翼较小、各翼面不平行等问题,这将在很大程度上影响飞机的机动能力和隐身效果。

第三,两台发动机靠得过近。这种设计可以保证飞机在大迎角攻击时不会出现问题,但却会导致三维矢量喷口不能充分发挥作用。而且,两台发动机产生的超音速气流在相互影响时,会在机身下方一侧产生强大的漩涡,将对飞机整体结构产生不良作用。

可行性研究报告
陈丽英

本文作者信息

陈丽英(资深产业研究员、分析师 )

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