采用鴨式布局的殲-20戰斗機
一直有一種說法殲-20的鴨翼影響飛機隱身能力,不過成飛采用一系列技術手段,成功消除了鴨翼對于飛機隱身能力的影響,從而較好實現了飛機隱身、機動等方面性能平衡。
認為鴨翼影響飛機隱身能力無外乎鴨翼無法實現飛機主要邊緣平行,根據波束控制原理,飛機主要邊緣平行,才能把雷達反射波控制少數幾個方向,增加一層反射面,相比較之下平尾更加容易實現主要邊緣平行,不過鴨翼也能與機翼平行,蘇-35戰斗機鴨翼就與機翼平行,另外平尾動作的時候,也會破壞飛機隱身外形,所以這個說法并不能一概而論,實際上當年美國空軍不論ATF還是JSF,都曾經考慮到鴨式布局,甚至第六代戰斗機仍然有鴨式布局方案,這就清楚表明鴨式布局對于隱身能力影響并沒有想像那么大。
采用鴨式布局的JSF方案
采用鴨式布局的美國五代機方案
成飛確定殲-20采用鴨式布局之后,采取一系列手段來控制鴨翼對于飛機隱身影響,首先是在結構、材料上進行創新,首次實現復合材料、整體結構在鴨翼上運用,也就是我們常說復合吸波材料,這種材料由兩個部分組成,一種是吸波材料,用來吸收雷達電波,一種是透波剛性材料,用于載荷,它的優點是雷達電波在材料結構內部被吸收,材料性能比較穩定,不象早期雷達吸波材料涂在材料表面,暴露在外,不但增加了后勤保障方面難度,也容易脫落、老化,降低性能,復合吸波材料另外一個優點就是加工難度較小,制造大型整體部件或者復雜外形部件更加容易,減少了部件之間的縫隙,可以進一步提高飛機RCS。
成飛工程技術人員確定復合吸波材料之后,采用了比較理想的材料組合、結構方案,最終制造了符合要求的鴨翼,安裝在殲-20上面,既提高了飛機的機動性能,也保證了飛機的隱身性能,可以說是中國在戰斗機設計領域一個技術突破,也為未來發展積累了寶貴的經驗,打下了堅實基礎。
殲-20鴨翼采用了復合吸波材料,具備較好隱身能力
殲-20在氣動布局也進行了平衡設計,從相關圖片可以看到殲-20鴨翼的根部與機翼平行,雖然能夠保證了飛機主要邊緣平行,但是付出的代價就是鴨翼效能下降,鴨翼主要作用是形成渦流,對機翼氣流進行補充和加強,推遲分離,從而提高飛機的升力,增強機動性能,鴨翼與機翼平行,意味著距離減少,渦流可能無法達到足夠強度,對于機翼氣流補充能力降低,所以殲-20鴨翼創造性向上傾斜,這樣鴨翼與機翼距離得到提高,渦流有足夠空間進行加強,另外一方面,鴨翼與機身呈現X形布置,雷達照射到鴨翼和機翼之后,會被折射出去,不會發生互反射效應,這樣就較好實現隱身、機動性能之間的兼顧,可以說是殲-20設計一個亮點。
這張圖片可以清楚看到殲-20鴨翼傾斜向上
當然這樣設計對于飛機飛控提出了更高要求,不過成飛通過努力已經攻克了這些技術難關,殲-20裝備中國空軍不久就實現初始作戰能力來看,應該說這些問題解決還是非常不錯的,為中國空軍提供了好用、頂用的戰斗機。
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責任編輯:殷鵬飛
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