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主题:【"伪军迷"练习贴】我看J20的鸭翼 -- 月色溶溶

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家园 老伪军迷来回答

“看到J20,第一印象就是翅膀特别多,头上,身子上,尾巴上,怎么那么多翅膀呢?”

——其实并不多,和正常飞机数量差不多:机翼两个(绝大多数飞机都有),鸭翼两个(就是绝大多数飞机的两个水平尾翼),垂直尾翼两个(多数飞机是一个,两个的也非常多)。

——用处如下:机翼,用于产生升力的;鸭翼,用于控制飞机上下俯仰角度的;垂直尾翼,用于控制飞机左右偏转角度的。把鸭翼和垂尾理解为船的方向舵就可以了,只是因为飞机是在三维空间运动,所以比在两维平面运动的船,要多一套舵面;而潜艇也是在三维空间运动的,所以和飞机差不多,潜艇也要有水平舵和垂直舵两套。

——鸭翼和一般飞机上的水平尾翼的基本功能一样,但是为什么要移动到机翼前面来呢?因为一般水平尾翼在机翼之后,会产生“负升力”,就是说,会把飞机往下拉,这样飞机的总升力就会损失一部分;鸭翼则能和机翼产生有利的气流干扰,提高总升力。这是一个好处。第二个好处,鸭翼还可以向前偏转,可以起到减速板的作用,就是你说的“急刹车”。

——其实这些都是大翅膀,还有一些小翅膀。比如歼20上有前缘襟翼。什么是襟翼呢?月色MM如果在民航飞机起飞的时候看飞机机翼,就会发现机翼后缘有几块板会放下来,这就是襟翼了(这是后缘襟翼)。襟翼放下来,机翼的整体形状会更弯曲,产生更高的升力。现在第四代战斗机,基本都有前缘襟翼。

“任何机械的东西,机关越多,它发生故障的可能性也就越大。J20上装那么多“零碎”,这一点是不是也让人担心?”——是的,所以现代飞机的飞行控制软件,要把各种可能发生的故障考虑进去,让能够工作的翼面,还有发动机,能够在某种程度上代替故障翼面的功能。比如说,飞机的垂直尾翼出故障,航向无法调整了,歼20就可以调节两台发动机推力,利用推力差实现转向……这种组合是非常复杂的,所以飞行控制软件的编写也反映了航空技术水平的高低。

“既然是战机,那也是越轻便也好,我看大家的贴子,好像都说这J20个子特大,这也很影响轻便灵活吧?”——飞机是否灵活,并不能单纯看飞机大小轻重,更重要的是气动外形和推重比。推重比,就是发动机最大推力和飞机重量的比值。在第三代战斗机上,推重比在空战时一般都大于1,最形象的说法,就是推力大于重量,飞机可以90度垂直爬升。美国的F-15、F-22都很重,但是因为发动机推力大,要比其他国家的轻型战斗机更灵活。歼20是否灵活,就要看发动机是否给力了。

“关于这个“隐身”,我看那些贴子的意思,大概是机身上涂了什么涂料,这种涂料它屏蔽雷达信息,然后J20就“隐身”了。这种涂料这么神奇,是刚发明的吗?为什么J10上不涂呢?这东西再贵,也不省这几个钱吧?”

——所谓“隐身”,是俗称,学名叫“低可探测性技术”。现在对飞机的主要探测工具是雷达,其次是红外探测,所以隐身,主要就是雷达隐身,其次是红外隐身。

——按照最公认的说法,雷达隐身10%靠涂料,90%靠外形设计。

——这种涂料其实出现很早,几十年前就有了,那时叫“铁氧体涂料”(铁氧体,通俗地说就是氧化铁——铁锈的兄弟)。原理很简单,就是让照射过来的雷达电磁波推动铁氧体原子震荡,变成热能消耗掉(就是微波炉的原理),这样反射回去的能量就减弱了,被雷达发现的距离就近了。但是铁氧体涂料很重,对于飞机是个负担,所以现在可能已经不太使用了。现在隐身涂料是什么,我不知道,知道的人也不能说得太细。不过隐身涂料的问题很多,一是加重飞机重量降低机动性;二是维护困难,飞行一次就要维护好多小时。这对于轰炸机来说还可以克服,但是对于强调机动性和快速出动的战斗机就是致命伤了——总不能领导下令起飞了,地勤说“得等涂完涂料才行”。所以,除了一开始就考虑到隐身要求的第四代战斗机以外,其他战斗机很少使用隐身涂料,因为收益不大,代价不小。

——至于外形设计,就更复杂了。不过有些是比较容易看出来的,比如机身表面要尽量光滑,减少凹凸和开缝,一旦要开缝就尽量弄成锯齿形,这样可以把雷达波散射出去,避免集中反射;比如让机翼、尾翼的边缘互相平行,这样可以把反射波限制在几个狭小的角度,这样敌人即使发现了反射波,信号往往是一掠而过(由于飞机是不断运动的,不会稳定朝一个方位反射),就会忽略过去或者认为是虚警;再比如发动机的进气道要弯曲成S形,这样雷达波就无法直接照射到发动机风扇叶片(这是一个重要的反射源)。

“这隐身到底能到什么水平,是在雷达上被发现的可能性小一点,还是根本就无影无踪了?”

——前面说了,“隐身”的学名是“低可探测性技术”,而不是“不可探测性技术”。所以,它只能降低飞机被发现的距离和概率,而不是让飞机真的隐身。

——隐身的军事意义在于:第一,它让敌人原本严密的防空网变得漏洞百出,必须加大投资。比如,边境线长1000公里,雷达对一般飞机的探测半径是100公里,那么理论上只要5部雷达就能覆盖全部国境。如果隐身飞机把雷达的有效探测距离降低到30公里,那雷达能覆盖的国境线就只有300公里了,70%的边境线就成为了隐身飞机的突破口。这样敌人只有增加雷达数,才能保证有效覆盖,这样就把敌人的军费大量消耗在防御上,减弱了敌人对于进攻性力量的投入,提高了自身安全程度。第二,它让自己在空战中能够抢先发现,抢先攻击。比如双方的雷达水平相等,但是隐身飞机可以在100公里外就发现非隐身敌机,而非隐身飞机要在30公里外才能发现隐身敌机,那隐身飞机只要把距离控制在30到100公里之间,就能对敌机形成单向透明的态势,说白了,就是明眼人打瞎子的优势。

——但是隐身技术有其极限的,现在技术界比较通用的估计是,隐身飞机被发现距离是和RCS(雷达发射截面积)的四次方根成正比的。比如,A的RCS是1平米,B是10000,两者的比值是1:10000;对1:10000取四次方根,就是1:10——A被雷达探测到的距离,是B的1/10。当然,只是最简单的理论值。

——在实战中,隐身飞机是不敢从防空雷达的正面进行突防的。最著名的战例,是海湾战争中,美国虽然有F-117隐身飞机,但是在突防之前,还是把航线上的雷达先用直升机炸掉了,然后F-117才突防。

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