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中国五代战机有哪些?怎么样?

中国五代战机有哪些?怎么样?

的有关信息介绍如下:

中国五代战机有哪些?怎么样?

中国的五代机目前只有J-20一架,J-31不仅没有获得军方立项而且还只有验证机。

J-20怎么样?一般决定飞机的性能就两个:航电和机动性。而五代机的性能低可探测性在这个基础上也就是加上低可探测性。

除去航电不清楚以外,J-20的性能还是不错的,整体设计特点侧重于超音速性能,就目前来看结果还是不错的,还是卓有成效的。

机动性

我们知道飞机的机动性和稳定性是一对矛盾的设计方向,想要提高飞机的机动性,那么飞机的稳定性必定是冲突的。其实矛盾在机动能力中也是存在的,比如超音速和低/亚音速性能就是在一定程度上就是对立的。我们单从翼型设计上看的话,强调飞机的低/亚音速性能,那么飞机的翼型一定是展弦比较大,后掠角较小的设计方案。如果飞机强调超音速性能的话,那么飞机一定是展弦比较大,后掠角较小的方案设计。(单指翼型的话)

所以一般情况下,飞机是不能够兼顾优良的低/亚音速能力和超音速能力的,如果限制条件放到气动设计,那么这就是绝对的,除了变后掠翼。

所以一般的战机会因为未来使用用途的侧重,而强调部分性能,J-20就是强调超音速性能的。

J-20的气动外形大致上看就是:远距鸭翼+三角翼,大长细比机身

一般情况下,实现超巡的难点有三个:1. 超音速波阻。2. 超音速配平阻力。 3.发动机。

超音速波阻是飞机在跨音速阶段突增的阻力,是构成飞机超音速升阻特性的重要组成部分。J-20通过三角翼和大长细比机身,在一定程度上减小了超音速波阻。

超音速配平阻力,配平阻力就是飞机气动装置为了实现俯仰配平进行偏转时所造成的阻力。超音速阶段下,配平阻力就是一个不可忽视的问题。但是远距鸭翼在一定程度上要比平尾更适合超音速配平。

这样来看,J-20的超音速性能应该是比较强的,超巡应该也没什么问题。

不过J-20的亚音速机动能力应该是比较一般的,甚至可能是较差的(仅仅是我的猜测),因为三角翼的特性就是亚音速下会有较大的诱导阻力,这不利于亚音速升阻比,而升阻比对于飞机的机动能力是十分重要的

低可探测性

J-20的低可探测性是有些瑕疵的,鸭翼和腹鳍的确会对正向/侧向RCS造成一定的影响,上世纪90年代,NASA委托波音做的研究。

最后一行已经写的很明显了

国内也有论文指出,鸭翼偏转造成的镜面回波会对正向RCS造成较大影响。

不过J-20的隐身能力虽然有些瑕疵,但比起四代机肯定是要强很多的,而且针对这些瑕疵,设计师应该也有很多解决的方法,能够在一定程度上弥补。

我个人认为J-20的性能还是不错的,总体来讲特色分明,优势突出,对四代机会形成明显的代差优势。

我国以歼-20为代表正式迈入隐形战机时代,成为继美国之后独立研制并实际列装部队的第二个国家,同时在歼-20首飞一年后,沈飞也推出了一款主打外贸的中型隐形战机FC-31,两者构成了我国隐形战机研发体系。

歼-20是空军新一代隐形战机的重点型号,在取得竞标获胜后,得到国家的重点支持,发展速度也相对较快。该型机2011年首飞成功,2017年交付空军作战部队,在试装、列装作战部队后,先后高频率进行了空战对抗、对海方向演练以及夜间作战演练等实战化演练,已初步形成作战能力。

歼-20是我国自主研发的一款重型单座双发隐形全天候空优战斗机,采用了小展舷比升力体边条鸭翼式全新气动布局,最大限度的兼顾了超机动性和隐身性。选用了较大的机身长宽比设计+全动垂尾+腹鳍设计,使得其最大飞行速度达到了2.6M以上,理论上成为现役的几款隐形战机中超音速巡航速度最快的机型;同时全球最大的体型也为其带来不错的作战航程以及机载设备装载量,歼-20的机长达到了21.3米,外界普遍推测其机内油作战半径在1500公里左右,远高于美国F-22的七八百公里,增加四个副油箱或进行空中加油后,该机的作战半径将得到大幅度的提升,故而也就有了网络上歼-20最大航程5000公里的说法。

歼-20设计充分发挥了“后发优势”,尤其体现在机载航电设备和武器领域。从当前公开的图片对比来看,歼-20的机头尺寸是最大的,意味着其可以装备更大口径的机载雷达,一般认为歼-20机载雷达的性能要略优于美国的F-22;另外,歼-20还使用了F-35首次安装的光电分布孔径系统(EODAS)和光电瞄准系统(EOTS),能够满足战机在不开机载雷达的情况下,拥有达百公里的探测距离,战场信息感知能力大幅提升。

在机载武器领域,歼-20迄今为止也没有装备机炮的有力证据披露出来,或许更多的是设计者以及中国学术界对未来空战的一种理念考量综合后的结果。在珠海航展上,歼-20首次公开了内置弹舱,在前不久的央视节目中,副总师携带的模型披露内置弹舱挂6枚中距弹的信息;歼-20当前的标配武器以霹雳-10近距格斗弹和霹雳-15远程空空导弹为主,同步还可以携带空军现役的主力霹雳-12中距弹,构建近距格斗、中距拦射和远程截击的空中打击体系。其中霹雳-10和霹雳-15的总体水平达到国际先进水平,尤其是霹雳-15最大射程为200公里左右,远超现役的中距弹。

根据空军发布歼-20列装王牌部队的讯息,网络上研判指的是王海大队。从这一讯息综合来分析可以显著的判断出,歼-20正在逐步扩大规模,首次在国内官方报道中出现“初步构建以四代机为骨干、三代机为主体的作战装备体系”,这意味着歼-20的装备数量正在不断增加,绝非外界此前推测的不到30架这一数据。不过歼-20最大的遗憾在于发动机,其标配的涡扇-15发动机在本次空军开放活动飞行表演中也没看到,这是限制歼-20技战术发挥的最大拦路虎。

我国另一款隐形战机就是FC-31,是沈飞在竞标空军隐形战机项目败北后,自筹资金研发的一款主打外贸的中型单座双发隐形多用途战斗机。该型战机首飞时间比歼-20晚了一年,但研发进度相对缓慢,在珠海航展上进行了飞行表演后,先后多次改动设计,推出1.0和2.0版本两架原型机后被雪藏,虽屡次参加航展,但都是以模型的形式的出现,从历次展出的模型来看,FC-31有明显的发展舰载机的趋势。

根据航展披露的信息显示,FC-31起飞重量在25-28吨之间,作战半径介于1200-1250公里之间,最大载弹量8吨,载重内置弹仓载弹为2吨,主要用于高危环境下全隐身作战。总体来看,FC-31的设计与美国的F-35相类似,同属于典型的多用途隐形战机,设计指标上更多的倾向于多用途作战使用,最有利的证据就是其最大飞行速度与F-35一样都是1.6马赫,并没有向F-22、苏-57以及歼-20那样追求一个较高的飞行速度。

FC-31采用传统隐身气动布局设计,使用的是俄制发动机,推重比只有8左右;尽管如此其短距起降能力还是不错的,公开资料为起飞距离400米,降落距离600米,这一定程度上提升了其综合作战使用的灵活性,未来很可能换装国产的涡扇-13或者涡扇-19发动机,相关的消息在网络上不断被炒作。换装大推力发动机后的FC-31性能多少会有一定的提升,这一点是毋庸置疑的,也是万众期待的。

当前FC-31只是沈飞开发的一个型号,尽管军迷取名歼-31,遗憾的是并没有得到官方的佐证或者认可,FC-31迄今为止并没有换上军装,不过这些年被雪藏,参照国内发展惯例,或许在不久将来会有更大的惊喜,拭目以待吧。歼-20和FC-31的研发成功标志着我国成为继美国之后第二个具备同时研制两款隐形战机的国家,对于中国航空工业发展来说具有里程碑式的意义。

比较认可的是歼-20已经成军,J-31目前还处于服役前期的验证试飞阶段。

世界上公认的五代机标志是超音速巡航、低可探测性、超机动性、短距起飞。

超音速巡航对比:五代机标准是超音速巡航能力是指在不开加力的条件下,可以以1.5马赫以上的速度飞行半小时。歼20据说一分钟战斗巡航52公里,飞行速度力压F22,五代机排名第一。超音速巡航能力使得五代机可以在更远的距离上发起攻击,也使得战机更容易摆脱导弹攻击。

可探测性对比:一个重要指标是雷达散射截面积。F-22战斗机的有效雷达反射面积仅为0.1平方米左右,与2张A4纸的面积大致相当。F22的雷达反射面积相当于‘乒乓球’,F35则相当于‘篮球’;苏-57的雷达反射截面积为0.4平方米;军事专家称,歼-20前部的雷达反射截面约为0.05平方米,其正面的有效反射面积约为0.2平方米。

美/俄三款五代机前后方雷达反射截面积(Radar Cross-Section,RCS)分布参考值 。

机动性对比:苏-57战机具有出色的空气动力学设计,但是苏-57比中国歼-20更易被发现。三款飞机均可完成目前世界顶级飞星表演动作,苏-57更强一点。

起飞距离对比:F-35垂直起飞,F-22要更短一些,大约只需要240米左右;苏-57的最短起飞距离约莫在450米左右,歼-20的最短起飞距离差不多320米左右。

爬高能力:F-22采用二元矢量喷管发动机,其爬升能力最高可达20000米;苏-57搭配矢量发动机,其爬升高度达到了19000米;使用俄制发动机的歼-20爬升高度只有15000米。

最大速度:F-22最大航速可以达到2.3马赫,大约是2800公里/小时;T-50速度可能会达到3马赫,大约在3000公里/小时;根据专家透漏称,歼-20的最大航速度是3马赫,也就是3600公里/小时。

作战半径:F-22是一款综合性能出众的战机,2.25马赫的超音速航巡,最大航程为2400公里,作战半径为750公里; 苏-57是2马赫的超音速航巡,最大作战半径为1200公里;我国的歼-20重型隐形战斗机,拥有2.5马赫的超音速航巡和2000公里的作战半径。

机载雷达探测距离:F-22探测距离高达260公里,对隐形目标探测距离在60-85公里之间,同时还可以跟踪多个目标,并对目标实行打击;苏-57装备3部X波段Sh121雷达系统,N036-1-01型AESA雷达的搜索距离大于450km,可以同时探测数十个目标;歼20所配置的机载有源相控阵雷达探测距离高达300公里左右,以及可靠性方面远超美军现役F22与F35。

另外,美国的F-22战机已经服役多年,技术非常熟练,无论是性能上还是隐身方面F-22战机堪比世界上最优秀的战机,苏-57与歼-20还在不断完善。

按照目前的战斗机划代标准,第五代战斗机必须具备较上一代F-15,SU-27这类战斗机领先一代的隐身能力、超音速巡航能力、超机动能力和超感知能力,才能被划分为第五代战斗机。而符合这几个标准,且批量服役的中国第五代战斗机,只有歼-20重型隐身战斗机。

歼-20是中国成飞研制,单座双发,采用鸭式布局,DSI进气道,全动式双垂尾,全部弹药内置在机身的侧弹仓和机腹弹仓内。从其在2016年和2018年的珠海航展,2019年的长春空军开放活动的飞行表演,以及几场阅兵的实际表现来看。歼-20是世界上第二种完全达到五代机标准的战斗机,具备和世界最先进的美国F-22隐身战斗机一战的能力。对周边各国的空中力量有压倒性的优势,打破了美国隐身战斗机的单向透明。从这点来说,歼-20的意义是毋庸置疑的,是中国空中力量大跨步发展的象征。

从飞行表演看,歼-20动作行云流水,盘旋、滚转、爬升毫不费力,众多气动面动作复杂但协调,其垂尾差动,副翼和襟翼,以及前翼的各种动作变化令人眼花缭乱,说明其飞控软件已经达到较高水平。而且歼-20并没有追求F-22那样的全向隐身,在机头方向,机身上方和下方等重点威胁方向具备了非常好的隐身能力,这样有效地降低系统难度,节省造价和研制时间,扬长避短,已经达到非常高的水平。这样已经会给没有隐身探测能力、没有反隐身战机手段的对手造成非常大的压力。

要说歼-20的缺点,主要还是在发动机上。从外观上看,目前歼-20使用的还是进口发动机,并没有结合矢量推力技术,这样并没有发挥出歼-20气动设计的最佳水平。整个后机身,包括喷口,垂尾和腹鳍并没有对隐身做出最佳优化。这方面期待歼-20能够继续改进和升级。

除了歼-20,沈飞还推出了一型FC-31鹘鹰战斗机,从外观上看具备一定的五代机特征。其采用传统布局,大型外倾式双垂尾,单座双发,机身和机翼都有隐形设计因素,有机腹弹仓。但FC-31整体较歼-20尺寸小,机身后部及尾喷口设计更没有隐身考虑。该项目整体进度较为滞后,除了在2014年珠海航展上进行过一次公开展示后,都只有模型参加展出,外形还不断发生变化,据信离装备服役还有一段路程要走。

歼20,鹘鹰。

歼20

歼20是中航工业611所自主研制的重型隐身战斗机。与F22、苏57一个级别。歼20气动上采用了鸭翼结合边条翼与三角翼的布局,这种设计很强调利用亚音速条件下的涡流效应,特别是鸭翼结合边条翼,在主力战斗机中还是首次见到这种设计。反映出歼20对亚音速机动性的要求是瞄准三代机中的高端水准。

歼20的进气环节使用了DSI进气道,比附面层隔离板更轻一些,正面隐身效果更好。歼20的侧弹舱采用了独特的设计,在开舱发射格斗弹时兼顾了飞机的气动完整性和隐身要求,比F22处理得好。

歼20的机身修长,明显为了降低超音速飞行的波阻。因此,一旦歼20能换装涡扇15发动机,其超音速空战能力可能要超过美军F22。另外,机身长度大于F22,表明其内油量较大,大概率会超过F22,其隐身状态下的作战半径估计在1500公里级别。

歼20还装备了F22也没有的EODAS,这是占了后发优势。由于F22设计得早,可能机内已经没有足够空间容纳新一代高速数据总线及相关光电传感器了。如果改装,工作量不小,很可能是要机身全都拆开重新敷设,最快也要等到中期升级改造的时候了。

鹘鹰

鹘鹰是中航工业601自主研制的中型隐身战斗机验证机,与F35一个级别。鹘鹰气动上类似于F22与F35的结合:正常式布局,双发,外倾双垂尾,DSI进气道。由于鹘鹰流出的图片很少,对于鹘鹰的机动性还没有特别明确的说法。鹘鹰的长度比F35更长,超音速飞行的波阻比后者低。可以看出,鹘鹰设计上针对F35,但更突出高空高速性能一些。

中航工业公布的鹘鹰作战半径1200公里,空重12.5吨,最大起飞重量28吨,与F35类似。当然这个作战半径对应的任务剖面很可能是高-高-高拦截作战。

鹘鹰的主要优点是其性能价格比。鹘鹰的体格比歼20小,相同数量下的制造成本要低于歼20。航空电子设备可以利用歼20的成果以降低其生产成本,雷达孔径小,理论上鹘鹰的有源相控阵天线以低于70%的成本有可能达到歼20雷达80%的探测距离。至于在维修上带来的便利将会更多。

歼20和鹘鹰都是中国自主研制的隐形战斗机,在设计上各有侧重:歼20强调远程、超音速作战,鹘鹰看重成本控制。两者各有千秋,双剑合璧,将会成为中国海空军隐身作战能力的主力机种。

我国五代机服役的有歼20未服役的有歼31,