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歼20性能有多先进?这种飞控全世界仅数款飞机装备

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文|兵锋次元

早期的战机舵面设计非常简单

众所周知,飞行器在天上飞行,如果想改变当前的位置状态就要用到空气舵面,越是早期的飞机空气舵面也就越简单,一战的飞机舵面十分简单,仅仅只有平尾(升降舵),垂尾(方向舵)以及副翼(差动滚转)组成,而且基本都是通过钢索连接,由飞行员的躯体直接控制响应。

像苏30MKI这样的战机传统操控手段无法驾驭

进入喷气式时代后,随着战机越来越先进,传统的钢索控制已经无法满足战机的设计要求,而且钢索传动非常笨重,对战机设计也影响比较大,而且不适合设置混控系统。于是从三代机中期开始,电传操纵系统开始普及,为了提高战机的机动性能,增加战机的控制舵面已经成为了可能。而苏30SM就是直接受益者,其采用了三翼面布局,飞控系统较为复杂。

歼-20就采用了混动飞控

进入五代机后,战机的操纵舵面没有增多,但是飞控系统却异常复杂,因为五代机要保持隐身性能,操控舵面不能多,却需要更好的机动能力。要想实现这个条件只能采取两个办法,第一发动机使用矢量喷管,第二就是全面使用混控系统。混控系统可以由舵面联动来取代一些传统结构件,直接减少了可动机构以及配套的伺服系统,同时也极大的减轻了战机的重量。

中国的歼-11系列同样有机背减速板

举一个很简单的例子,早期的苏-27没有全面使用混动飞控,因此在降落的时候为了减速,在机背上装了一块体积巨大的减速板,由于减速板额外的结构加强,在加上巨大的钢制液压系统,不但大大增加了结构重量,同时也挤占了机体内部空间。而到了最新的苏-35,由于使用了混动飞控,减速可以通过方向舵来解决,双垂尾方向舵同时向内侧偏转到最大角度通过增大空气阻力来达到减速的目的。

同样,中国的歼-20全面采用了混动飞控,所以也取消了减速板。歼-20的飞控系统在已服役的五代机里面,不一定是最先进的,但一定是最复杂的。和F-22的传统外倾双垂尾不一样,歼-20采用了面积更小,但是舵面更大的全动垂尾。全动垂尾有着更高的舵效,同时还能减少空气阻力,并且可以减少雷达反射面积。全动式垂尾可以通过混控系统更高效的参与到战机的机动上去,而代价就是飞控的设置以及软件编写难度直线提升。

目前歼-20采用的依然是减速伞

上文提到歼-20取消了减速板,很多人疑惑,歼20除了减速伞外,还可以用其他方法进行减速么?答案是肯定的。战机想要制动,有三个方法,分别为减速伞、起落架刹车以及舵面空气阻力制动,虽然歼-20目前展示在大众面前的,可以直观了解到的制动方式只有减速伞制动,但是由于其采用了混动飞控,在舵面空气阻力制动这块有先天的优势。

利用鸭翼制动的瑞典鹰狮战斗机

舵面制动说白了就是大幅增加战机的空气阻力,让战机大幅缩短降落时的滑行距离,理论上歼-20完全可以由鸭翼、全动垂尾、副翼/襟翼构成舵面制动。瑞典的鹰狮战斗机强调短距起降性能就采用了鸭翼制动模式,鸭翼制动降速后在采用刹车降速可以迅速让战机减速,当然瑞典没有能力写这么强大的飞控,飞控还是在美国的帮助下完成的。通过歼-20地面舵面测试偏转的角度来看,完全可以采用这一模式。综上所述,歼-20的飞控系统还是极为先进的,全世界仅有数款战机采用这种混动飞控系统,基本上只有五代机和一些最新改进制造的三代半战机上面才有。

作者:工程师

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