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3款双发重型5代机仅歼20不装矢量喷口 原因至少有3个

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文|观察眼

矢量发动机被誉为第五代战斗机的标配,有了矢量发动机才能确保超机动性能,这也是五代机4S指标中,唯一考虑到近距格斗的一个。F-22和苏-57两款五代机都使用了矢量发动机,最直观的表现就是它们的发动机带有矢量喷口,也分别代表了矢量喷口的2种发展趋势。F-22使用的是二元矢量喷口、苏-35使用的三元矢量喷口,前者的实用性明显不如后者。


俄罗斯的重型五代机苏-57,配备了取自苏-35的矢量喷口,静止状态呈倒八字形状。


F-22有明显的二元矢量喷口特征,这种设计对飞控系统的要求较为简单,但性能受限。


我们的歼20没有矢量喷口,但这未必是坏事,正好说明我们在开发五代机时充分考虑到了自己的实力和需要,没有盲目跟随美国设计思路。

但我国的歼-20和F-35,并没有安装矢量喷管,而且欧洲国家推出的第六代机也没有矢量喷口的影子。不过,我们是有能力生产矢量喷口的!在珠海航展上亮相的歼-10TVC,就安装了矢量喷口,并进行了惊人的落叶飘和眼镜蛇机动表演。尽管歼-10的矢量喷口也是三元设计,但与俄罗斯苏-35、苏-57使用的喷口设计还是有区别的,因此我们有成熟可用发动机矢量推力技术。


我国对矢量喷口的研发投入巨大,起步时间也不比俄罗斯晚,早在上世纪80年代就有类似二元矢量喷口的设计出现,比当时苏-27验证的矢量喷口还要先进。因此,歼-20应该是有条件安装矢量喷口的!但歼-20的战术定位或许并不需要矢量发动机,作为一款高空、高速空优战斗机,歼-20首先要考虑的并不是近距格斗,而是超视距空战和超音速巡航!毕竟在过去将近半个世纪里,几乎没有战斗机在近距格斗中被击落。


苏-27对矢量喷口的早期尝试

而且,矢量喷管并非没有缺点,它会增加控制系统的复杂程度和机体的重量,对于发动机推力不是很优秀的机型,安装矢量喷口的弊大于利。F-22的F-119发动机动力充足,两台发动机可以提供35.4吨的推力。而我们的歼-20在试飞阶段使用的俄制AL-31-99M2发动机,单台推力只有15吨不到,整体推力水平比F-22差了5.4吨以上!就算是换装国产的涡扇-10“太行”发动机,也很难追上F-22的动力性能。


此外,歼-20战斗状态的整机重量大约39吨,而F-22只有38吨,因此歼-20在单位重量上的推力已经落后于F-22,这个时候再增加结构死重的矢量喷口,肯定会进一步降低歼-20的高空、高速性能。而且还要考虑到矢量喷口对发动机推力的影响,有资料证明F-119发动机就因为二元矢量喷口损失了不少的推力,但推重比足够大的F-22不在乎这点损失。不过,在后来的F-35上美国也取消了矢量发动机,因为肥电同样是一款推力不足的战斗机。


F22的二元喷口明显会遮挡发动机喷口,因此丧失部分推力

洛克希德公司此前曾声称:已经将F-35的航空发动机推力,提高到20吨以上的水平。美国之所以如此着急的提高发动机推力,就是因为一台发动机满足不了F-35的需要。F-35使用的是F-135航空发动机,这是迄今为止推重比最高、推力最大的型号,但由于采用了单发设计,即便是它能实现20吨的惊人推力,对于最大重量31吨的F-35来说还是不够用。出于同样的原因,我们也在拼命开发推力更大的涡扇-15航空发动机,力求解决歼-20的心脏病,只要有足够的动力,歼-20也能配备矢量喷口。


此外,F-22毕竟是上世纪的产品,小编不否认F-22战斗机4S指标具有的前瞻性,但随着空战装备的发展,其中的某些技术要求已经很鸡肋了。空空导弹的革命性进步,让超视距空战变得更加可行、也让近距格斗变得鸡肋。

比如我们的霹雳-15。它的射程更远、弹头威力更大,除了可以确保在百公里之外击落战斗机之外(其射程据说有300公里),还能猎杀加油机、预警机、指挥机等远离战区的目标。霹雳-15采用了很多上世纪不敢想象的技术,比如可大幅提高射程的脉冲发动机。霹雳-15的体积比它的前辈霹雳-12,大了2倍有余,约有6米长,可装载更复杂的设备和更多的燃料。精益化的制导设备和发动机,使得霹雳-15的精度、射程达到一个新的层次,也让近距格斗更难发生了。


空空导弹的进步不仅仅体现在射程上,导弹的机动性和抗干扰能力也进步神速,基本不需要战斗机使用超机动抢占发射阵位。例如美国的AIM-9X红外格斗导弹,就具备全向发射的能力,F-35甚至大胆取消侧身内置弹仓(格斗弹仓),将格斗弹装在视野不太好的机腹弹舱内(影响红外设备捕捉目标),就是因为AIM-9X红外感应设备不在乎机身的遮挡。我国也推出了类似AIM-9X的霹雳-10,再加上歼-20的格斗弹仓更能发挥红外导弹的性能,歼20在发现目标后,只要火控雷达能捕捉目标,开火就能将其击落。


歼20的格斗弹仓可以自行将导弹外置

当然,在当今这个时代,谁也不敢说哪一样技术是永远没用的!矢量推力发动机也存在巨大的性能潜力,我们借助一款歼-10TVC证明自己在这个领域的存在,也许某一天它会出现在我们的国产战机上。

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