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歼20到底有没有推力矢量发动机技术呢?矢量发动机是什么意思?

十万个为什么 空空 2024-5-23 20:53:51 5次浏览

关于问题歼 20 到底有没有推力矢量发动机技术呢?矢量发动机是什么意思? 一共有 2 位热心网友为你解答:

【1】、来自网友【怪奇物言】的最佳回答:

关于歼-20 是否具备推力矢量发动机技术,目前并没有官方的确认或否认。然而,有一些分析人士和媒体报道认为,歼-20 可能已经采用了推力矢量发动机技术。

推力矢量发动机是一种可以通过调整喷嘴的方向来改变喷气方向和推力方向的发动机。这种发动机可以让战斗机在飞行中进行更加灵活的机动和空中作战,如瞬间变向、侧滚、俯仰等。推力矢量发动机可以在一定程度上增加战斗机的机动性能和作战效能,但也会对飞机的重量、成本和维护难度等方面产生一定影响。

对于歼-20 来说,如果采用了推力矢量发动机技术,可以在一定程度上提高其机动性能和作战能力。但是,这种技术的应用也需要考虑到一些实际问题,如飞机的维护难度、成本和飞行安全等。因此,如果歼-20 采用了推力矢量发动机技术,那么它的具体性能和实际效果还需要通过实际测试和评估来证明。

推力矢量发动机技术在战斗机领域具有一定的研发历史和实际应用。早在 20 世纪 80 年代,苏联就在其战斗机上采用了推力矢量发动机技术。目前,一些发达国家的战斗机也采用了这种技术,如美国的 F-22 和 F-35 战斗机、俄罗斯的苏-35 和苏-57 战斗机、中国的歼-20 战斗机等。

在实际应用中,推力矢量发动机技术可以提高战斗机的机动性能和空中作战效能,但也存在一些问题。例如,由于推力矢量发动机需要调整喷嘴的方向,因此需要更加精密的控制系统和更高的技术要求。此外,推力矢量发动机也会增加战斗机的重量和成本,同时也会影响飞机的维护和保养。因此,对于战斗机制造商和用户来说,需要权衡推力矢量发动机技术的利弊,以确定是否采用这种技术。

总的来说,推力矢量发动机技术是一种重要的战斗机技术,具有一定的优势和不足之处。在未来的发展中,随着技术的不断进步和应用的不断推广,这种技术可能会在战斗机领域发挥更加重要的作用。

【2】、来自网友【叩开科技之门】的最佳回答:

在 2018 年珠海航展,一架安装涡扇-10 矢量发动机的歼 10B 战斗机进行了飞行表演。

在矢量发动机的推进下,歼 10B 在做“眼睛蛇,落叶飘”等典型的过失机动动作时显得干净利落,丝毫不拖泥带水。

之所以做这两种机动动作时迅速有力,除了歼 10B 优异的机动性之外,也就是矢量发动机的功劳。

这是国产矢量发动机第一次在公开场合露面,第一次露面就带给了世人极大的震撼。同时也意味着:我国是继美俄之后,第三个掌握矢量发动机设计和制造的国家。

该矢量发动机就是涡扇-10TVC,基本上就是将涡扇-10B/C 的常规尾喷管,换成了矢量喷管,发展成为了矢量发动机。

涡扇-10 航空发动机的性能

涡扇-10 航空发动机一共发展了“涡扇-10,涡扇-10A,涡扇-10B,涡扇-10C”这几个型号。

其中涡扇-10 是最基本的型号,由于故障较多,并没有大量生产,加力推力为 12.5 吨。

涡扇-10A 则是涡扇-10 的稳定型号,并进行了大批量生产。其加力推力为 12.5 吨,目前主要装备于歼 11B 和歼 11BS。

涡扇-10B 则是涡扇-10A 的增推升级型号,也进行了大批量生产。加力推力达到了 13.5 吨,主要装备于歼 16。

涡扇-10C 是在涡扇-10B 的基础上,再次增推的型号。其加力推力应该可以达到 14 吨或者 14.5 吨,并且安装了 FADEC 控制系统,主要装备于歼 10C,歼 20。

从涡扇-10TVC 发动机来看,其矢量尾喷管的偏转方式比较独特,与 117S 那样的整体式偏转还不一样。

涡扇-10TVC 矢量喷管的偏转是每一块调节片都在向着同一个方向转动。而 117S 的矢量喷管分成了 2-3 节,通过每一节的转动实现推力转向的。

举个最最形象的例子,如果将 117S 和涡扇-10TVC 比作我们的手,117S 实现推力矢量靠的是手腕的转动,而涡扇-10TVC 靠的是 5 根手指同时的转向实现的。

这两种方式的矢量喷管是有利也有弊。

类似于 117S 的矢量喷管的特点就是:偏转角度大,推力损失大,设计简单。

设计简单:主要是因为,这样的矢量发动机只需要控制 2-3 节喷管相连处的做动机构,就可以实现推力的转向,设计比较简单。

推力损失大:由于采用了 2-3 节喷管,产生的热气流需要从第 1 节喷管,到第 2 节喷管,再到最后一节喷管的过程中会有损失。

偏转角度大:也正是采用多节相连的偏转方式,导致每一处做动结构都可以当做偏转点。

类似于涡扇-10TVC 的矢量喷管特点是:偏转角度小,推力损失小,设计复杂。

偏转角度小:由于是每处调节片进行偏转的,故只有一个做动结构,导致偏转角度小。

推力损失小:从燃烧室出来的热气流被直接的排出去,不用经过多次的变向。

设计难度大:这就要求控制系统,可以同时控制每一块调节片,同时做一个动作,且精准度丝毫不差。这对设计,控制都是难点。

无论如何,我国已经研制出了推力矢量发动机。尽管现役的战斗机没有使用,但总有一天会用上的。毕竟,矢量发动机可以让战斗机的机动性锦上添花,能用的话,是肯定会用的。

从尾喷管上来看,歼 20 一共安装过多种航空发动机。只不过,其推力适合歼 20 使用的也就只有 AL-31F 和涡扇-10 系列。

其中 AL-31F 的型号则是推力增加到 13.5 吨的 AL-31FM1,该发动机由礼炮联合体研制的,在 2006 年通过了测试,其安装有全权限数字控制系统(即 FADEC)。

在歼 20 试飞时,和前几批次使用的都是 AL-31FM1 航空发动机,只不过尾喷管的颜色换了好多个。有白色的(验证机,即 2001 号,2002 号),黑色的(量产型号,有部分量产型号使用了银色的喷管),银色的(原型机,即 2011-2016 号)。不过这些 AL-31FM1 航空发动机的尾喷管都不是锯齿状的,且没有火焰稳定器,这是与涡扇-10 航空发动机最大的区别。

在 2017 年,一架安装尾喷管为锯齿状航空发动机的歼 20 战斗机出现了。基本可以确定,这架歼 20 安装的就是涡扇-10C 航空发动机。也就是在 2017 年之前,歼 20 就开始与涡扇-10C 航空发动机进行适配试飞。初步估计涡扇-10C 航空发动机也安装了 FADEC 系统,也就是歼 20 为实现“飞—火—推一体化”进行试验。

个人觉得之所以选择在 2017 是有两个原因:

第一:2016 年南海差点发生冲突。在那时就知道,歼 20 适配涡扇-10C 的进度必须要加快了,时不我待。只有歼 20 的数量越来越多,才有实力对抗周边扎堆出现的 F35,F22 等机型。当然,在 2016 年之后,不仅仅是歼 20,歼 10C,歼 16 也相继量产和服役,还有首批苏 35 也开始交付了。

第二:涡扇-10C 在 2016 年左右也基本可以使用了,就开始适配歼 20 进行试飞。

综合这两个因素,就导致安装涡扇-10C 航空发动机的歼 20 出现在网络上。

而安装涡扇-10C 航空发动机的歼 20 的照片,在 2019 年之后大量出现在网络上。且在 1 月 5 日,发布的宣传片中,安装涡扇-10C 航空发动机的歼 20 已经涂装完成开始服役了。由此可见,在后续的排产的歼 20 中,已经开始安装涡扇-10C 航空发动机,取消 AL-31FM1 了。

这也就证明,歼 20 战斗机终于用上了“国产心脏”。从此之后,其产能就不会再受发动机的限制,想要多少就制造多少。

自从涡扇-10TVC 在 2018 年珠海航展出现之后,就再也没有见过了。按理来说,涡既然扇-10TVC 航空发动机可以公开展示出来,那么,安装在歼 20 上应该也没什么问题。

只是,安装涡扇-10C 航空发动机服役的歼 20 战斗机,并没有使用矢量喷管,只不过是对尾喷管进行了锯齿化处理。

采用锯齿状尾喷管的优点就是:提高战机后部的雷达隐身和红外隐身能力。

提高雷达隐身能力很好理解,一个个的锯齿状调节片,就可以让入射过来的雷达波进行多次反射后减弱回波强度。

而提高红外隐身能力,就是缩短发动机尾焰的长度。具体原理是:两片相连的调节片之间会形成一个三棱空腔,在战斗机飞行时,外部的冷气流就会通过这个三棱空腔与发动机的尾焰相融合,从而起到降低尾焰长度的作用,也算提高了红外隐身。不过在红外成像格斗弹眼中,效果和一般的战斗机没什么两样。

像 F35,歼 20,苏 57 的所用发动机的尾喷管都是锯齿状的,这也是基于提高雷达和红外隐身能力考虑的。

那么,有了推力矢量发动机,为何歼 20 不使用呢?

个人觉得有以下几个原因

第一,推力矢量航空发动机会损失原有的推力。

一般来说,矢量喷管会损失 5%-8%的推力。由于涡扇-10C 航空发动机的推力在 14 吨—14.5 吨左右,安损失 5%-8%计算的话,在使用矢量喷管后,涡扇-10C 的推力将降低到 12.88 吨—13.7 吨或者 13.34 吨—13.8 吨。

本来涡扇-10C 航空发动机作为歼 20 的动力时,推力就不太够。安装上矢量喷管后,造成了推力损失,那动力就更不足了。所以说,以上这个也算是歼 20 不使用推力矢量发动机的原因之一。

第二:涡扇-10TVC 还不够成熟

毕竟涡扇-10TVC 是在 2018 年出现在珠海航展的,距离 AL-31FM1 版歼 20 服役也不过一年时间,距离涡扇-10C 版歼 20 的出现也是一年时间。即便是距离今天也只有不到 3 年时间。

要知道一型航空发动机的试验时间也不止 3 年而已,所以说,涡扇-10TVC 推力矢量发动机应该还不够成熟。

所以,就先不安装歼 20,即便是歼 10C 也依然安装的非矢量版本的涡扇-10C。尽管,现役战斗机没有安装涡扇-10TVC 航空发动机,但是,并不意味着已经不对矢量发动机研究了。完全可以对矢量技术进行研究,等到彻底成熟后,安装在涡扇-15 大推力航空发动机上面。届时,完全体版的歼 20 就可以服役了,在航电和机动性上完全超越 F22,成为蓝星第一强的四代机。

现阶段歼 20 的性能

毫无疑问的是,歼 20 也采用了第五代“宝石台”综合化航电系统,其与 F35 的航电系统在同一层次。在“先进有源相控阵雷达,EODAS,IRST,电子战,通信,导航”组成的综合航电系统作用下,歼 20 的整体态势感知能力将得到前所未有的提升。依靠着 EODAS,IRST,被动式雷达告警系统,歼 20 可以在不开启有源相控阵雷达的情况下,进行探测和搜索。再结合其优异隐身能力,使得歼 20 可以在完全隐身状态下精确测得目标的位置。在开启有源相控阵雷达,进行窄波束跟踪锁定,为霹雳-15 空空导弹提供制导信息。这样一来,歼 20 就可以在静默状态下发射霹雳-15 空空导弹进行先发制人的打击。

在国内举行的对抗演习中,歼 20 对抗三代机时取得了 108:0 的好成绩,在对抗三代半战机时,取得了 27:0 的好成绩。综合来看,在超视距空战时,歼 20 是绝对占据优势地位的。基本上压制周边的三代半战斗机不成问题,即便遇到 F35 也没有丝毫的压力。所以说,歼 20 战斗机的出现,直接令我国空军具备了抗衡世界先进空军的能力。

在安装 2 台加力推力为 14 吨-14.5 吨的涡扇-10C 航空发动机时,其加力总推力为 28 吨-29 吨。其空机推重比可在 1.4-1.6 和 1.5-1.7,与 F22 战斗机 1.78 的空机推重比比起来,也不差多少。况且,歼 20 还是在使用第三代航空发动机的前提下达到的。

当加力推力为 17—18 吨的涡扇-15 服役,那么歼 20 的空机推重比就可高达 1.7-2 之间,况且还有矢量喷管的加成。届时,歼 20 战斗机就可以一跃成为推重比最高,超音速机动性最强的战斗机。

有了如此高的推重比,再加上霹雳-10 大离轴发射角和独特的挂载模式,即便在近距离格斗中遇到 F22 也可以游刃有余的对抗。由此可见,一型大推力的航空发动机,对战斗机的机动性提高有多大的好处。只不过,涡扇-15 四代大推迄今为止还未能装备歼 20,现在也只能依靠三代大推涡扇-10C 了。

综合来看,即便是现阶段歼 20 战斗机,也具备了抗衡 F22,稳压 F35 的能力。就更不用说,像 F18E/F,阵风,台风,F16E/F 之流的三代半战斗机。由此可见,歼 20 战斗机的出现,为我国空军实力的提升做出了多大的贡献。

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