当前位置: 华文星空 > 军情

J-20隐身性能惊人:澳大利亚空军称赞其隐身能力

2024-07-08军情

超音速巡航能力已被官方证实,自2011年1月11日首次亮相以来,J-20战斗机最常受到质疑的两个性能指标之一就是其超巡能力。如今,东部战区已明确表示,J-20能「轻松实现超音速巡航」,这一点已不再是疑问,我们对东部战区的正式声明深信不疑!

另一个受到广泛质疑的性能是J-20的隐身能力。许多人认为,由于鸭翼的存在,J-20的隐身性能会受到影响。在美军的三翼面设计中并未采用鸭翼,理由是其对隐身性有负面影响。然而,仅在J-20公开后不久的2011年3月,澳大利亚空军便对J-20进行了建模和详尽分析,并发表了一篇研究论文,得出结论称鸭翼并未对J-20的隐身性能构成影响。

J-20的基本性能数据和气动布局

J-20是继F-22和F-35之后的第三种第五代战机,其研发国为中国。2011年首飞时,J-20的出现给全世界造成了巨大震撼,一直是国际军事关注的焦点。J-20主要是一种空中优势战斗机,与F-22在作战定位上相似,但也具备多任务能力,如对地攻击等。J-20的体型比F-22更大。

J-20采用三翼面设计,包括一对全动鸭翼和全动尾翼,进气道采用DSI设计,气动布局流畅优美,所有接缝均采用防反射电磁波的锯齿设计,其航程相当可观,主要结构参数如下:

在这些性能参数中有几个关键数据需要特别指出:

巡航速度:1.8马赫,最高速度2.0马赫;

实用升限:20000米;

最大航程:5500千米(装备副油箱时,不装时约4000千米)

作战半径:2000千米(不装副油箱时约1500千米)

最大过载:-3/>9G

在外界的讨论中,关注焦点主要在隐身性能和超巡性能上。J-20的非传统气动布局令许多不专业的观众感到困惑,因此对J-20的性能分析多有误解。

鸭翼与隐身?这似乎是个笑话。然而,在全球军迷看来,隐身和超巡是第五代战机的两大关键性能。尽管J-20采用了非传统的三翼面设计,很多人认为其鸭翼是破坏隐身的最大败笔,认为J-20难以达到第五代战机的隐身标准。

这一话题在国际上也引起了热议,比如在QUORA上的讨论非常激烈,你可以搜索"Is the Chinese J-20 stealth fighter actually stealthy, despite its large canards and long frame?"找到相关讨论。观点两极分化:

一位名叫Kurt Tesch的网友认为,虽然隐身涂料可以降低飞行器的雷达截面积(RCS),但任何额外的表面积都会增加RCS。他认为鸭翼对隐身性能的影响是负面的。

而另一位网友Dominik Schachtsiek则认为,飞机的大体型并不是RCS的关键,像B-2虽大但RCS极小,这主要得益于优秀的气动布局和隐身涂料性能。他认为中国在这方面的进展迅速,J-20的RCS应符合第五代战机的标准。

另一位网友Joe Duarte建议参考澳大利亚空军的Carlo Kopp的研究成果,他对J-20的气动布局进行了详细建模。追随这条线索,可以找到Boven Tan提供的澳军方研究论文链接,这是极其珍贵的资料。

这篇论文的建模和内容篇幅较大,感兴趣的网友可以直接访问澳大利亚空军网站查看,或留言给我索取中文翻译的PDF文件。直接查看论文结尾的结论即可,澳军方的研究表明,J-20的设计在多个射频波段下具备低可探测设计的基础,是真正的超低可探测设计。

因此,在QUORA上引用澳军方的研究结果后,对J-20隐身性能的质疑大为减少。这确实有些讽刺,即使美国也未预料到,中国的J-20隐身性能竟是由澳大利亚空军辟谣的!

国内也有关于鸭翼对隐身性能影响的研究,成飞设计研究所在2019年发表了一篇题为【鸭翼的雷达散射截面影响研究】的论文,从尖点、边缘及对缝等多方面论证了鸭翼对RCS的影响,得出的结论是:

鸭翼的边缘设计遵循边缘俯视投影平行原则,以减少RCS峰值数量,并利用主翼面边缘的较强峰值掩盖鸭翼边缘的较小峰值。

鸭翼后缘的尖点在满足气动和隐身要求的基础上进行适当切角,以削弱尖点散射。

对边缘包括前缘、后缘和翼尖应用吸波结构,结合飞机对低频和高频的隐身要求选择吸波结构的性能参数和确定吸波结构的尺寸参数。

鸭翼与机身之间的对缝区域应用高频吸收性能优异的吸波涂层抑制对缝散射,并制定合理的涂覆区域。

这些结论表明,鸭翼对RCS的影响确实存在,但可以通过适当处理将其影响降至最低。论文指出,通过采取措施消除鸭翼散射的影响后,鸭式布局完全适用于高隐身飞机的设计,其隐身性能与常规布局相当。与澳大利亚空军的研究结论不谋而合。

关于鸭翼对J-20隐身性能的影响,现在应该没有更多的质疑了。如果有需要,可以向我索要这两篇论文的PDF文件或原文链接,有兴趣的朋友可以在文末留言索要。

尽管国内军迷对J-20已经有些审美疲劳,毕竟J-20的曝光率确实较高,但我们回到2011年1月11日的首飞时,那确实是非常震撼的一刻。因为当时的情境是,美军的隐身五代战斗机F-22已经服役十几年,F-35也已开始大量装备,而中国的主力战机仍是三代机与少量四代机,与美军相比差距悬殊,国内媒体充斥着F-22在演习中击落144架假想敌战斗机的报道,各大军事论坛也是一片哀声。

然而,更加令人绝望的是1990年海湾战争的影响。美军彻底抛弃了传统战法,转向制空权、反导及精确制导武器打击的新时代,隐身攻击机F-117携带精确制导炸弹精准打击伊拉克目标,F-15、F-16和F-18在预警机的指挥下,准确击落伊拉克战机,甚至设立禁飞区,将伊拉克战场当做训练场。

对于当时以国土防空为主的中国而言,主力战机还是二代机歼-7和少量的歼-8,这种情况下面对美军,简直无法招架。但谁能想到,美军的F-22首飞14年后,中国也首飞了五代战机J-20,即使面对质疑声一片的国际环境,J-20的首飞仍然震惊了全球。