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歼20一分钟52公里让国人振奋 谁知背后真相竟如此残酷

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文|迷彩派

近日,一条名为《军人一分钟》的短视频非常火爆,视频字幕中的“一分钟,歼-20可以战斗巡航52公里”也迅速成为军事圈关注的焦点,一时间,“完全超越F-22”、“五代机首屈一指”等赞美之词大量出现在互联网媒体上。

不过,在对歼-20这个52公里/分钟(3120公里/小时)进行评价之前,我们首先要讨论一下,歼-20是在什么高度飞到这个速度的?

一般来说,作为一款双发战斗机,在海平面是飞不出最高速度的,因为海平面空气密度大,阻力大。常规的设定中,飞出最高速度都是在空气稀薄的高空。而这个高空具体有多高,依赖于战斗机气动设计、结构设计(材料和强度,主要受动压限制和热限制)和发动机的空中特性。从现役最高速度超过2马赫的战斗机来看,飞出最大速度时,都是在上万米高空,甚至到2万米或更高。

这个时候,有个重点就需要敲黑板了:

音速是随高度而变化的。

某最战斗机的飞行包线,右边有最大速度限制

在平流层下部,气温不随高度而变,音速也不变,为295.2米/秒,并不是我们耳熟能详的海平面速度340m/s。

我们假设歼-20战斗机的1分钟飞52公里是在万米高空飞的,那么马赫数换算出来就是:52000米/60秒/295.2=2.94马赫。

去年8月,美国的F-15战斗机执行了一次特殊飞行任务:追逐日食。当时美军3架F-15战斗机凭着2.5马赫的高速,力抗月球公转与地球自转等因素,足足在日食阴影里待上了3分钟之久。2.5马赫,这是F-15无任务挂载特殊情况下的速度,而《军人一分钟》中,则强调的是“战斗巡航”速度52公里/分钟。

要知道,超过2.5马赫时,战斗机就会面临热障,座舱盖、蒙皮、涂料都需要进行特殊处理,比如大名鼎鼎的米格-25,采用大量不锈钢材料(以至于它获得了个“飞行不锈钢”的称号),而SR-71“黑鸟”则大量使用了钛合金,此外,这两个飞行怪物的发动机都很特殊,米格-25 用了喷液加力,SR-71用了变循环和特殊高燃点发动机,采取这些措施后,才能飞到3马赫的高速。

SR机身93%的结构采用钛合金+特殊的发动机,才让SR-71速度突破3马赫

那么,歼-20的材料和发动机能让其战斗巡航速度飞到超过3000公里的时速么?飞到这样的高速,需要采用什么样的特殊材料?采用这些材料后,又会对歼-20的重量产生什么样的影响?

再退一步来说,现在的发动机都能让歼-20飞出高空2.95马赫的极速,那么换装了下一代大推力发动机“涡扇-15”后,又能飞出什么样的速度呢?

我们再来看F-22,和AL-31F发动机相比,它的发动机堪称BT,但其最大飞行速度才2.25马赫。

细思极恐。

由于钢的密度太大,使得米格-25起飞推重比只有0.6左右

总结来说,设计制造一款速度高达3马赫的战斗机,不像新浪军事抄袭军事文章那么简单,而是非常困难。一般来说,马赫数2.5是热障的界限,在此值之下,一般气动加热不严重,常规的制造工艺和材料便可以;在此值之上,必须采取克服气动加热等问题的一些措施,比如采用耐热的材料,加装隔热的装置,还要有冷却的系统等。

而本文之所以拿米格-25和SR-71作为案例,是因为正式服役(含服役过)的战斗机中,世界上却只有这两大战机曾经突破过热障,他们当时也是冷战中的产物。

经迷彩派向权威部门求证,一分钟战斗巡航52公里,是个笔误

本文鸣谢:@zlstsq提供的部分文字和配图

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