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充分解密中國殲-20隱身原理

WSTm_UCAS2004 ? 2017-11-30 16:34 ? 次閱讀

9月27日,國防部發言人宣布,中國的隱形戰斗機殲-20已經正式列裝部隊,在11月11日空軍建軍節上,J20更是與J16組成列隊慶賀節日。

殲-20有可能改變亞太地區空中格局,美國對于殲-20也是格外關心,其中的原因之一在于殲-20是一款隱身戰機。

那么,它到底憑借哪些秘技實現隱身的呢?

通過外形設計優化提升隱身性能

戰機隱形并不是指人類肉眼無法看見戰機,而是指通過減弱作戰飛機的雷達反射信號強度,使對方雷達無法發現戰機,或者即便能夠發現戰機來襲,也只能在非常近的距離發現隱身飛機,根本來不及對來襲的隱身戰機做出反應。

電磁波反射存在一個現象,只有照射方向正好和戰機表面垂直時,飛機的雷達反射截面才最大,而從其他方向照射時,雷達反射截面就會小很多。

為了降低雷達反射截面,隱身戰機往往采用特殊的外形設計,美國隱身戰機的先驅F-117A就采用多個平面和直線組成的怪異外形。

(F117A戰機棱角分明)

從外形設計上看,殲-20采用了很多有利于隱身的設計。

殲-20采用了翼身融合體設計,使機身和機翼平滑過渡,在機翼和機身之間極大幅度降低了出現角反射效應的可能性,有效解決了第四代戰機的機翼和機身、平尾和垂尾之間發生的角反射效應。

這樣一來,就能降低被雷達發現的可能性。

殲-20在進氣道上的設計也有助于提升隱身能力。

殲-20采用了在“梟龍”戰機和殲-10B戰機上成功應用的DSI進氣道設計。

DSI進氣道的一個特點是在進氣道前方的機身上有一個鼓包狀突起,通過這個突起對進入進氣道的空氣進行預壓縮。

這樣一來,既取消了傳統超音速進氣道上的復雜結構,降低結構重量,還有助于降低正前方的雷達反射截面。

(殲-20進氣道前方有一個鼓包狀突起)

殲-20的內置彈倉設計也有利于提升隱身性。之所以采用這種設計,原因在于將導彈內置于彈倉之后,可以避免因武器外掛帶來的雷達反射效應。

此外,殲-20的彈倉艙門、起落架艙門和減速傘艙門均為鋸齒形邊緣,這種設計也有助于提升隱身效果。

(彈倉艙門呈鋸齒狀)

使用特殊材料提升隱身性能

不僅是外形設計,使用復合材料和吸波材料同樣有助于提升殲-20戰機的隱身性能。根據公開資料,F22、B2等隱身戰機都涂有一層隱身涂料,這種隱身涂料可以有效吸收敵方雷達發射的電磁波,使敵方雷達能夠探測到的信號強度大幅衰減,進而提升戰機的隱身性。

由于使用吸波涂層具有方便靈活、吸收性能好等優點,而被應用在幾乎所有的隱身戰機上,美國B2隱身轟炸機、F-22戰機、F-35戰機,中國殲-20戰機和FC-31戰機都使用了隱身涂層。

由于金屬能較好的反射電磁波,而復合材料則具有低可探測性的特點。這就使復合材料非常適合隱身戰機使用,采用復合材料之后,還能有效降低飛機重量,提升飛機的飛行性能。

像F-22的復合材料使用量就占到23%左右,F-35使用了約36%的復合材料,這些都得益于近年來中國在碳纖維技術上的突破,殲-20也開始大量應用航空復合材料。

殲-20在隱身性能上超越T-50比肩F-22

根據國外媒體發布的消息,殲-20的雷達反射面積大致與美國F-22處于同一個水平。Michael J Pelosi博士和 Carlo Kopp博士還使用計算機模型對中國殲-20和俄羅斯T-50的原型機進行雷達反射截面積模擬

該模擬結果顯示,殲-20的原型機的雷達反射截面積明顯小于T-50,在隱身戰斗機的研發上,中國已經超過俄羅斯這個昔日的老大哥了。

(上圖為殲-20下圖為T-50)

必須指出的是,目前,殲-20在一些方面還有一定的改進余地。

在超聲速巡航方面,如果換裝了更先進的渦扇15,就能大幅提升這方面的性能。

在隱身性方面,殲-20正面的隱身處理得非常好,但在局部還有一定改進的余地,比如機尾部分,F-35戰機的發動機上就安裝了雷達屏障,避免雷達波直接照射在發動機渦輪上,F-22也對尾噴口進行了修形。

相比之下,殲-20的尾噴口近乎裸露的。

誠然,現階段,中國依舊施行積極防御的策略,在戰機正面擁有良好的隱身性能對殲-20來說基本就足夠了。

不過,從精益求精的角度考慮,如果將來的殲-20改進型號在換裝渦扇15發動機之后,對機尾部分重新設計,就能夠有效提升殲-20戰機的側后隱身水平,使殲-20的隱身性能更上一層樓。

(F22的尾噴口)

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原文標題:新材料新設計,中國殲-20隱身都靠它

文章出處:【微信號:UCAS2004,微信公眾號:國科環宇】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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