成飞UFO为什么是2+1发而不是3发

晨枫

好吧，我没有图，但是网上的图已经满天飞了。成都UFO的后面是明明白白的三个一样大小、一样形状的喷口，机背中央有一个大大的DSI进气口。

' p% z1 W1 B& e" p4 \都说这是三发，但我还是认为这是2+1发，也就是说，两台涡扇15加一台大型APU。
' H9 P! s0 w/ ?0 u9 _3 J
现代战斗机的耗电在急速增加，主动电扫雷达是一个大户。成都UFO可能不仅有常规的机头雷达，还有前机身两侧的侧向雷达，形成前半球覆盖。现有的图能看到机头两侧光电窗口后还有灰色六边形雷达“盖板”，就在“360x”编号前下的位置。F-22和苏-57的设计里也有，但很长时间都没有安装，最后也不清楚到底是不是装上了。一部分原因是成本，更大的原因是供电和散热能力。

6 N! g" ~, O7 P成都UFO的后半球不知道，现有图片看不出来。要是也有雷达，供电和散热的压力更大。

微波武器和激光武器的发展永远“还要5年”，但这一次可能真是五年了。六代机需要预留空间。这些东西更加耗电。

散热是另一个大问题。052C到052D的一大进步是雷达冷却从气冷改到水冷，但什么冷最终都需要向环境散发。飞机上也一样，最终需要足够的冷却空气流量才能带走热量。
2 b8 q1 a+ l% r: [3 m8 F/ ]
这个问题对激光武器更大。都知道激光武器的瓶颈在功率，其实最大的瓶颈是散热，高密度的能量注入进去，巨大的热量散发不掉的话，马上就自我烧毁了。没办法，现有技术的能量转换效率不够高，注入的能量有好多还是变成热量，而不是光能。
8 S1 R# K% x" S$ ?- T
! o2 A% _& g' N$ z% ~9 y6 V: i7 v一般战斗机用主发动机拖动发电，这必然“吃功率”。涡扇15推进成都UFO本来已经很吃重，进一步增加负担是不合理的。
+ o' H" z- G1 T4 A
; b2 i: t' {1 m0 Q% d这在现代战舰上也能看出来。主发动机一般只用于推进，另外安装专用的辅机用于发电。052D和“伯克”级都有发电能力不足的问题，052D影响雷达长时间“火力全开”，“伯克”级的供电不足成为雷达升级的拦路虎。IED把推进用电和系统用电统筹起来，但要是全速前进和雷达火力全开，再统筹还是不能无米之炊。
5 Y6 e7 q) O5 T  b, f6 a2 X
涡扇15推力强劲，但成都UFO个大体沉，需要涡扇15把洪荒之力都使上，更需要有专职的大APU供电，还需要有大的冷却空气流量帮助散热。对，中间进气道不仅为APU供气，也提供很大的冷却空气流量。至于高机动飞行时中间进气口有进气畸变，APU不是推进发动机，更像燃气轮发电机，对进气流流畅的要求大大低于推进发动机，不碍事。
5 c- `( S6 q7 }! I. L. n3 R) k
排气口总是越大越好，APU也不需要收敛扩散喷口，固定喷口就行。背压低，热效率高。冷却空气最终也需要排气，同样的大出口有利。
% I8 f5 z8 r' H2 R# P
这是需要“+1”的原因。

' [, ~: ~! f) K) |$ t3 m另一半是中发动机干不了需要干的活。
# Y# q4 C$ W$ o$ @
采用第三台同型发动机的最大理由是双发的推力不够，需要第三台。

" }! {) s6 e% C$ x- l  C战斗机需要最大推力的时候有起飞、加速、机动飞行，现在还有超巡。
! @7 o+ n5 U' ?$ ~
背部进气口最大的问题是不适合在大迎角机动飞行时避免进气过度畸变，影响发动机工作。起飞和平飞加速时没有这个问题，但第三台发动机只是用于起飞和平飞加速，就小题大做了，在其他时候不仅是死重，也增加阻力。
% ~7 @; a, d& J7 `) o8 @: Y/ [$ p
& C0 B+ |4 ?5 m1 g' m# d* L; [机动飞行是另一个需要最大推力的时候，但这也恰好是背部进气口最不给力的时候，指望不上。

超巡需要的是军推推重比在0.7以上，增加了第三台发动机，军推推力立刻增加50%，很有利。问题是，超巡状态下，也是以一定的迎角“抬头”飞行，机背倒不至于流畅高度畸变，但附面层堆积严重。要是DSI是为这设计的，在其他状态下就要碍事了。
5 H; E* `) D& \5 |- z: G
4 M+ g) r8 J4 i: c& |: P, h; @冲压发动机更不可能。冲压发动机要进气动压来压缩进气，形成有利的燃烧条件。但背部进气口进气不畅不说，前机身还有那么严重的附面层堆积，没有冲压发动机在这样的条件下还能冲压。在导弹上，Kh-31等靠相当突出的进气口保证冲压，“布拉莫斯”索性把进气口放在前端，没有任何遮挡。

0 ~# t+ y9 U6 y2 q" s$ a. Q冲压发动机的有效工作也高度取决于速度和空气密度。“流星”导弹在高空追到低空在追回高空的时候，冲压发动机有很大的挑战。空空导弹一度以火箭-冲压为方向，理论上续航力大增，实际上收到大气条件影响太大，现在回到双推力固体火箭，部分原因就在这里。战斗机发动机的工作范围比导弹还大。这么敏感是不行的。
/ t3 y; |. r5 k% X' V1 m
冲压发动机也需要把速度提高到M3以上才有意义，否则点火条件、推进模式转换的麻烦都不值了。但M3以上，机体耐热有大问题，不锈钢和钛都有点扛不住。这是要长时间巡航和反复使用的，和一次性使用的导弹不一样。老实说，气动外形和进气口设计也不像是奔M3甚至更高去的。

反过来，要是这只是APU和冷却空气进气口，反而可以用作“附面层抽吸”（BLI），拉动附面层，把静摩擦阻力变为动摩擦阻力，可以有效减阻。实际空气是有粘性的。飞行器表面与自由空气有速度差的时候，“拉动”的空气相对于飞行器的速度从飞行器表面逐步上升到最终速度。这一段“速度渐升”的厚度成为附面层。附面层相对于飞行器表面形成静摩擦。初中物理就知道：静摩擦大于动摩擦。BLI的目的就是拉动附面层，把静摩擦变为动摩擦，降低阻力。这是下一代客机正在研究的技术，在这里或许能歪打正着。
9 y0 P- p% J, k7 P
, _0 g. ?- p8 J9 x: m最大的问题是油耗。三台同型发动机意味着油耗增加50%。成都UFO尽管大，也挡不住油耗这么增加啊。
' Q2 a9 R, u5 Z9 O7 ?& X
1 U) Q# t+ _+ m. ?) l! E+ z大双发比小三发省油，这是民航常识。道格拉斯DC-10和洛克希德L-1011挤进波音747的下段市场，就是因为三发比四发省油，以后被A330、波音777/787虐出屎来，则是因为双发比三发省油。冲压发动机的油耗比涡扇更大。
3 ^2 x9 O" L4 C1 k) Y, `
六代机不仅要速度，还要航程。那么大的个儿，要是短腿，那是万万不行的。这是成都UFO不大可能是三发的另一个理由。