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歼-35已经上舰了,歼-20是否适合上舰重新成为话题。歼-20身大力不亏,中国航母必须以一当十,用歼-20是有好处的。歼-20占地较大是一个缺点,但不是不能克服的。歼-20需要改装后才能上舰,比如加强起落架、增加控制面面积甚至加大翼展和翼面积,这些都不是多大的问题。大问题在于鸭式和常规布局对于上舰的利弊。
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一般认为,鸭翼提供一点升力,有利于及早抬头,加大的迎角产生更大的升力,所以鸭式是有助于短距起飞的。这没错,瑞典战斗机早早采用鸭翼就有这个考虑。问题是这还是需要一点速度才能发挥效果,而舰上起飞恰恰因为起飞距离不足,加速时间不够,而离舰速度上不去。弹射起飞只能解决一部分问题,但并不能完全补偿陆上长跑道的天然优势。弹射力量更大的进步永远赶不上舰载机重量加大的速度。
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9 R7 s$ i* ~% g3 t" h比如说,航母上舰载机弹射起飞的离舰速度在140-165节(260-300公里/小时,无风、航母静止条件下)。F-16根据轻载到重载情况不同,起飞滑跑的离地速度在150-190节(278-352公里/小时)。战斗机起飞是执行任务去的,都用重载起飞来比较合适一点。F-16属于战斗机里升力特性非常好的。
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起飞时,需要速度和迎角,以迅速升空。速度是动力飞行和升力的根本,不用多说;在同样速度下,升力随迎角增大,直到迎角过大引起失速。起飞加速由发动机的推力决定,起飞迎角则有四件事可以决定:( S. M5 Q5 |# E5 t* ]: j6 M
9 D+ g4 q9 \" O+ _: g+ B1、平尾压尾,通过杠杆作用抬起机头和加大迎角,支点就是主起落架。因此主起落架位置必须在重心之后,但过度靠后则起飞时压尾力矩太短,不利于及早拉起。超长的跑道滑跑是人神共愤的。* m0 B: U( T& x$ b
2、前翼升力抬头。这当然更加直接,但鸭翼的面积太小,这点升力无济于事,杠杆压抬和蛮力提升的差别不用多说。产生实质性升力需要面积大得多的前翼才行。这就不是鸭式布局了,而是串列翼布局。常有人把串列翼与鸭式混为一谈,两者的差别正在于前翼是否产生实质性的升力。
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* t0 L' `- _4 P# O" h" F! [6 d这是串列翼
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! r" g/ Z7 z R. e: G3 g: s# U7 H这是鸭式。看看前翼相对于主翼的翼面积,就容易体会出大前翼有升力作用而鸭翼只有姿态控制作用的区别了2 Q6 Z" L/ n' w+ z" a: e
- H, X8 Z/ X% q# D$ Q3、襟翼增升,这是把主翼后缘大面积控制面放下来,改变机翼弯度,大力增升。放襟翼大大增加阻力,但在起飞时速度还低,阻力影响还小,得大于失。问题是常规布局容易发挥襟翼增升作用,襟翼产生的额外升力离重心近,容易控制;鸭式布局的襟翼位置太靠后,襟翼增升需要额外的抬头力矩来平衡,鸭翼那点面积不够用。
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常规布局有利于在发挥襟翼作用的同时不至于导致过度的俯仰平衡问题" B' J1 |+ \( Y% @
! K+ R: P: n/ s7 |/ o+ T4、放宽的静稳定性容许升力中心靠前,在速度的作用下有利于自然抬头,这需要电传飞控的加持,也是间接的抬头作用。
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& B" z5 G/ D8 f' H* G& }' X4 v) L对与矢量推力的起飞增升作用也容易有迷思。除非F-35B和雅克-141那样的大片转矢量推力,一般的矢量推力只有不大的转向角度,对起飞增升没什么大用。由于机尾位置关系,真的用作起飞增升,也有鸭式布局襟翼增升一样的问题,需要额外的抬头力矩来平衡。另一方面,矢量推力偏转时,有一定的推力损失,不利于起飞加速。在实用中,可能还是老老实实锁定在正常的无偏位置、达到最大加速为好。
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这样说来,鸭式在起飞时,尤其是在缺乏足够跑道长度而发挥出来加速度的情况下,并不利于短距起飞。极限短距起飞还是常规布局更好,用大襟翼增升,在较低速度下就可离舰升空,然后在空中继续加速、转入正常飞行。) ?7 j. z- Q$ m9 e& d
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正是由于这个原因,歼-35的布局在本质上比歼-20更加适合上舰。
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有人指出,歼-20的最大升力系数高达2.0-2.2,而F-14只有1.4。既然F-14都能上舰,歼-20更能。这是偏颇的。3 B2 h7 B% A" k
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升力系数不是一个数值,是一条曲线。对起飞有用的升力系数是在低速、小迎角下的升力系数,最高升力系数在这里没用。襟翼是低速、小迎角下提高升力系数的最有效办法,没有之一。鸭式布局不利于使用襟翼增升,这是什么飞控和矢量推力也改变不了。发动机增推会有帮助,但对常规布局同样有帮助。3 d: } }9 Q+ ^0 |- r) i
7 z/ l' d+ V: k6 {, P$ q7 a回到老问题,歼-20能上舰吗?当然能,力达还能飞砖呢。但在有其他技术路径的时候,为什么要没苦硬吃呢?
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