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主题:目测歼-20 -- 晨枫

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  • 家园 目测歼-20

    友人指点这个链接,据说是2月26日的试飞

    外链出处

    1、歼20的操纵面动作非常灵敏,动作幅度很大,说明控制功率够大,控制律的权限也很大,否则这样的控制动作非常容易over control,进入振荡。F-22的控制权限也有那么大,但进入了PIO。成飞不可能不知道这里面的厉害,敢用这么大的控制权限,一是对控制律有信心,而是对硬件、软件有信心。这个相当牛。

    2、歼20的起飞滑跑距离比歼10双座至少短了1/3,这说明升力大,推力大。这不是表演起飞,也不是量产型飞机,还是试飞,估计没有发挥全部的潜力。目测感觉,起飞距离至少和F-22相当。

    3、稳盘很厉害,看他压的那个坡度,至少有7g。再次提请注意,这还是试飞,而且不一定是最大性能试飞。如果没有猜错,这都可能还是试验机阶段,而没有到生产定型阶段,或者说相当于YF-22,能拉这样的稳盘很厉害了。

    4、没有看到垂直爬升,可能那天没有这个科目,也可能还在等真正的大推。现在在飞的歼20传说是在用WS10或者AL31,推力比F119差一大截。如果WS15(?)能有传说中的推力,这歼20的性能真能赶上甚至超过F-22。

    不知道美国人看了这一段有什么感想,我想印度人看了肯定有感想的,尤其是HAL的人:LCA飞了那么多年,可能还没有飞到歼20这个进度呢。

    真想哪天能把歼20、T-50、F-22拉到一起,同台表演,肯定精彩!

    关键词(Tags): #鹰击长空通宝推:梓童,蝶舞春园,Mtknr20,侧翼,大漠孤烟远,
    • 家园 关于J20稳盘和翻滚的数据计算

      在视频中大约6分钟前后的地方,有一段非常完整的J20稳盘视频,盘旋角度超过360。利用这段视频计算,向心加速度a=3.2g,盘旋角速度w=13/sec,盘旋半径r=619m,空速v=504km/hr,过程和结果见下图。图中选取了6个特征时间点,从1到6依次是:1-开始盘旋;2-尾部正对拍摄者;3,4-距离拍摄者最远点;5-头部正对拍摄者;6-刚好完成整圈盘旋,时间标记统一以1为零点。

      点看全图

      基本物理知识告诉我们,匀速圆周运动物体的向心加速a、半径r、线速度v和角速度w有如下关系:a=v×w,r=v/w。所以四个未知数中知道任意两个,就可以得到另外两个。由于视频是从地面拍摄空中,没有任何背景参照物,所以无法计算半径r。利用飞机和地面的倾角可以直接计算出a,但同样因为缺少地面参照物,我们无法确认镜头和地面的相对角度,摄像机可能是倾斜的,所以无法简单从视频中测量飞机的倾角,只能用做参考数据,后面会给出计算结果。

      可见,准确的测量只能依靠v和w。

      先说角速度w,这个相对容易,只需要计算完成一周所用的时间即可(姑且假设是匀速的):

      盘旋角速度:w = 360 / 27.78sec = 0.226rad/sec = 13/sec

      困难之处在于v,天空上没有任何背景可供计算位置。万幸的是,当J20飞到最远处的时候,画面中出现了一根树枝,这真是雪中送炭啊。利用飞机和树枝交错而过的两幅画面,因为时间间隔很短,我们可以假设树枝是固定的,然后在利用飞机自身的长度作尺子,以树枝作参考点,得到这段时间内飞过的距离,于是速度就有了:

      盘旋线速度:v = (26.0+30.0)m/(13.06-12.66)sec = 140m/s = 504km/hr

      其中飞机的长度是关键数据,这里采用njyd(20.68m,链接出处)和莫愁湖水怪(20.66m,链接出处)测算的平均值:20.67m。后面的事情就简单了:

      向心加速度:a = v×w = 140 m/s * 0.226 rad/sec / 9.8m/s^2 = 3.2 g

      盘旋半径:r = v/w = 140 m/s * 0.226 rad/sec = 619m

      最后,利用重力、升力和向心力的几何关系,我们还可以用飞机的倾角来估计向心加速度:a(图2) = tan71×g = 2.9g,a(图5) = tan73×g = 3.3g,和上面的计算基本吻合,同时说明摄影机的角度摆得相当正。这和代码ABC的估计也比较接近链接出处

      仔细观察这几张图,我们还能得到以下信息:

      一,图6中的飞机大于图1的,这表明飞机不是严格地飞了一个标准圆圈,后来更靠近拍摄者了。通过对比图1、图3和图6中飞机的长度,可以知道拍摄者位置距离圆心约1.3km,还可以知道图1和图6中飞机的位置前后变化大约100m,这会带来一些计算误差。

      二,图3和图4中飞机的轴线地面大约有+3的夹角。前面说过,摄影机的角度基本是正的,所以这个夹角说明飞机不是严格在水平面内盘旋的,而是稍稍有所爬升。估算一圈下来大约爬升了200m。

      三,在图2和图5的时间点上,飞机的轴线恰好指向拍摄者,假定飞机是大致匀速的,通过这两个角度可以给草丛党定位。不过缺乏地面参照物,只能得到和飞机的相对位置,意义不大,就放过了吧。

      另外,简单测算了一下视频里J20的翻滚速率,大约是120/sec,不算很高,看来这还不是一次极限试飞。

      主帖里晨大估测了视频中J20稳盘的加速度是7g,看来是太乐观了,本帖的数据可能有点泼冷水。不过毕竟是刚刚试飞一年而已,何况3g的加速度也不算低了,来日方长,相信成飞不会让大伙儿失望的。

      通宝推:梦回唐朝,

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    • 家园 我的一些测算,

        俺比较懒,早就想写,要不是diamond的帖子可能还会拖下去,就这样也拖了一周了,还没写完。

        首先要感谢龙战,仅凭网上的这个视频可以进行不少测算,龙战提供的卫星照片提供了提高测算精度和进一步测算的可能。

        这是全图,实际图还要大大约一倍。

      点看全图

      外链图片需谨慎,可能会被源头改

          全图

        GG地球上成飞的卫星照片比较老,这张照片上出现了不少新建筑,可以利用这些地标和视频推断拍摄者的位置。

      点看全图

      外链图片需谨慎,可能会被源头改

          标位图

        这张照片上,给一些关键建筑标了号,下面就利用这些建筑。上面那条黄线是拍摄者与跑道的垂直线,有点不对,后面还要重画。

        视频是经过剪辑的,有几个拍摄点,可能是一个人不同时间,也可能是同一个时间段多人拍的,这样的话不是爬墙党而是爬墙帮了。主要有用的是在跑道侧面拍的部分。

        下面是在视频中的一些截图,标题中324表示在视频中的3分24秒,-n为第几架,以下同。

      点看全图

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          J10-1_234

       

       

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          J10-1_236

       

       

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          J10-2_250

       

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          J10-2_252 

       

       

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          J20_309

       

      点看全图

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          J20_311

        里面的数字对应标位图中的建筑号,从这几张截图可以看出,爬墙帮拍这几架飞机起飞时,位置没变。从这几个特征建筑上就可以反推出拍摄者的位置。

        细心的朋友可以看出,这张标位图与我先前贴出的有点不一样。我一开始是用建筑1、2的房角画的线,但感觉有不对。画好建筑1的线后,再画2的线,要么这条线紧贴着建筑4的边通过,要么交点落在机场围栏内。再细看原图,卫星拍摄有一点角度不是垂直的,这个角度造成房角向上移了点。于是选择建筑1、2垂直面上与建筑3、4差不多高的位置画线,这就差不多了。可以断定,拍摄者在左边的交点上。

      • 家园 谢宝推。和大家分享一段黑丝、月亮和瓦片的视频。

        视频里的图片显示,月亮已经接近上舰,瓦片上已安装了假月亮和好几道绊马索。照片明显是在瓦片上拍摄的。

        [Flash=400,300]http://player.56.com/v_NjY4NzgyMjQ.swf[/Flash]

      • 家园 附和一个测算结果:捉拿全体草丛党

        正如我和njyd的贴中提到的,这段录像是有远不止一个草丛党拍摄的。仔细看了录像,真是不数不知道,一数吓一跳,草丛党太多了,下面一一揭发出来,供国安的同志参考。全部草丛党的位置参见下图中的红点,绿色虚线代表该草丛党的拍摄视线,红色的J10和J20表示现场还原的位置,旁边是对应的视频截图,分析在后面给出。

        点看全图

        草丛党1号:视频中第一个画面的拍摄者,位于停机坪西侧,画面左边的草丛表明了他的位置,从google地图上可以找到J20和四架J10背后的L形楼。画面十分稳定,应该是用了三角架。

        草丛党2号:从他拍摄的画面看,小楼和J20分别位于画面左右两侧,画面稳定,也应该是用了三角架。录像中包括了该草丛党的两个不同摄像角度,在另外一个里,J20位于画面左侧,可见其右侧停着三架J10,但唯独看不见1号草丛党画面里的最东边的那架黄色的J10,推测应该是已经起飞,或者不是同一天拍摄的。

        草丛党3号:他的拍摄位置显然在2号的东边,因为小楼和J20在画面中是重合的。画面稳定,无疑是用三角架拍摄的。他给出了飞行员爬进座舱以及试车的画面,从时间上看,是在2号之后,所以也可能是2号换了地点拍摄的。

        草丛党4号:拍摄了J10B、双座带副油箱的J10A和J20的起飞过程,这也是前面njyd网友和我的帖子中J20起飞数据的测算来源。从画面上看,是手持拍摄;从位置上看,此人和1号草丛党可能是同一个人。该草丛党劳苦功高,恳请国安的同志用好茶叶招待。

        草丛党5号:手持拍摄,给出了紧接在J20的起飞后一小段J10的镜头,看上去应该是那架双座J10A。从镜头的连接关系看,似乎是J10起飞的画面,如果是这样的话,该草丛党应该位于跑道北面尽头的西侧,因为从画面上看,J10已经飞到相当的高度,而且拍摄者位于飞机下方11点方向的位置。另外还有一种可能,该草丛党埋伏在远离机场的地方,偶然抓到了J10飞行镜头。

        草丛党6号:此草丛党拍了双座J10A降落的镜头,是手持拍摄。从截图上看,飞机的机翼几乎是水平的,近侧稍高,这说明拍摄者的高度仅比飞机略低。另外一方面,注意到画面中,没有出现任何草丛和楼房,只有天空,可见此时飞机距离地面尚有一定高度。于是,该草丛党只可能是从楼房上拍摄的,才有这种效果。在注意到这段画面中,拍摄者和飞机的相对角度从11点方向一直变到8点方向,其间镜头中没有出现任何遮挡,这表明该草丛党是在房顶上拍,而不是房间里或树后。另外,从镜头中J10A掠过的画面看,从远到近J10的大小变化很大,这说明他的拍摄点距离飞机的航路不远。从卫星图片上看,同时满足这几个拍摄条件的地点是机场西南方向的楼。当然,也可能是东北方向上的楼,如果降落方向是从北向南的话。

        草丛党7号:J20降落画面的拍摄者,也是手持拍摄。最初的画面显示,此人的是站在地面的,左前方有假山、公告牌和路灯,右前方是一排树木和一座楼堂馆所。从镜头中J20的角度和远近变化看,拍摄者位于下降航路左侧,从飞机上看,方位从11点方向变到9点方向,距离数百米。在这张卫星图上找不到这样的地点,推测应该是在跑道北边偏东的地方。

        此外,录像之间J20翻滚和压坡度的镜头无法确认拍摄地点,仅能从画面中出现的树枝看出是在地面拍摄的,可能是前面几个草丛党中的一个,也可能是另外的。

        至此,我们发现大约3-5个草丛党和至少7个机位,可见这些草丛党是多么猖狂,团伙作案呀,提请国安的同志严加捉拿,务必一网打尽。

        通宝推:伏波将军,njyd,
      • 家园 J20起飞的加速度

          根据视频,计数得从开始移动到拍摄者的正面耗时9.6秒(帧频15,约144帧),在GG地球上量得这段距离大约为200米,计算得这段平均加速度为0.44G,我原来想像要超过1G(半油不带弹开加力,未装的电子设备如雷达等应该有配重),这么慢?

          另一种测算方法,在拍摄者正面的那一秒钟,飞机滑行了49.51米。(截取相隔14帧的两幅图像,再加一幅中间图像,利用背景拼接,再用两机头距离与机长20.68米计算)在这一段的平均速度为4.95米秒,按十秒算平均加速度比前面测得的高。

          再测一下开始滑跑的那几秒钟中的移动距离,因角度很斜,机长量不准,所以只是大约数。

          第一秒:3米(这一段误差最大,起滑点也不能准确确定)

          第二秒:6.53米

          第三秒:11.05米

          第四秒:15.9米

          可以看出加速度在增加。

          从视频上看,从开始滑行到离地约耗时15秒,(有树挡着离地点也看不清)按离地速度300公里/小时算,平均加速度约为0.56G,起飞距离在600-700米之间,与视频图像对应GG地球估算得到的差不多。

          依据上面这些数字瞎估估,J20这次起飞离地时加速度大约在0.7-0.8G,实际推重比大约在0.8-0.9。

          那么有下面这几个可能性:

          太重,这个可能性极小,J20空重肯定小于苏27。

          发动机推力不足,J20第一架试飞用的应该是苏27的那个什么31,用于超巡肯定不够,但空机推重比超过1应该没问题。

          这次起飞没开全加力。

          发动机从慢车到全推力要有一段时间,这个是肯定的,飞机在航母上降落在快接地时要把发动机开到最大推力,否则挂不住再想复飞就来不及了。只是不知道一般水平要耗多少时间,几秒还是十几秒?

          这部分测算误差极大,众位看官就当瞎扯看,要砸砖也可以。

        • 家园 歼20恐怕要比SU27重

          类比F22,空重19。7吨,歼20个头还要大些,如果过载指标类似的话,恐怕不会比F22轻。。。

      • 家园 J20开始滑跑的位置

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            标位图

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            J20的起滑点。

          从拍摄位到建筑5的房角拉一条(最下面的黄)线,与跑道的交点就是,这与我依据滑行道推断的位置不同,看来J20在地面上滑跑拐向跑道时的转弯半径很小,不知其他飞机是不是这样。此视频两架J10的起滑点都不能确定,有待于另找视频。 

        • 家园 滑跑位置可能是因为停机位置的关系

          参考前面的录像,J20在停机坪左边最靠近跑道的位置,所以上跑道的时候,可能抄了近路,没有沿着中线走,而是靠着左侧走的,所以滑跑的起点非常靠近跑道尽头。

        • 家园 测算一下J20的长度

            卫星照片上的飞机很模糊,测算出的结果肯定比较大,比较精确的应该是象莫愁湖水怪那样用视频截图。但水怪没注意到的是,两架J10中,第二架背景的房子与J20截图中的一样大,就是说与J20使用的同样焦距,可以直接用飞机长度来测算。水怪用了焦距不一样的第一架飞机,要多算一步比例。还有就是水怪是用尺子在屏上量的,毫米以下只能是估测,这都会引入误差。我也用水怪的方法验证过,不同的是用的是同比例的第二架J10,少一步比例换算。这用视频截图的方法应该是比较精确的。

            但细究一下还有点问题,J20是双发,J10是单发,如果选取的截图中,飞机的位置不在拍摄者与跑道的垂直点上,量得的J20长度就会长一点。

          点看全图

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            标位图1

            前面那张图中画垂直线时是在单位用角尺比着画的,在家里的计算机看上去又不对了。分析原因,应该是不同的显示器,不同的屏幕设置长宽比都不同,不能直接在屏幕上量角度。解决的办法:建筑1、2应该是与跑道平行的,它们下面的墙、屋顶上通风口等设备的排列与跑道垂直,那么与通风口平行的线就是与跑道的垂直线,就是那条红线。

            在这张图中,红线是垂直线,垂直点应该在建筑3的中心位置。蓝线是先前截图飞机的角度,差不多是10度,如果J20两尾喷口外缘相距2米的话,这10度就会长出约17厘米。

          点看全图

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            这是先前测算用的J20截图,可以看到两个垂尾相差不少。

            在视频中选取三架飞机最接近垂直点的位置,得同时露出头尾(喷管)得到下面三图:

          点看全图

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            J10-235

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            J10-252

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            J20

            图上作业:

            先是把235和252图中建筑3的左边各切一长条,贴在J20图相应位置上:

          点看全图

          外链图片需谨慎,可能会被源头改

            可以看到,252与J20比例是一样的,235要小不少。

            把252上的J10部分切下贴到J20图上,最终得到的就是上面这图。

            第一次见到J20照片时,感觉是很大,象架中轰一样,这一比较也不很大。

            下面是利用这截图测算J20的长度,用像素计算。直接数像素是没法数的,我的方法是切下一块从机头到尾喷管末端的图,然后看这块图的像素。

            各切了十次,J20是8次253,2次252,取253;j10是7次201,3次200,取201。

            用J10长度是16.43计算,得到J20长度(从机头到尾喷管末端)是20.68米。

            误差估计:

            一个像素为8厘米。

            如果两架飞机的测量都是多或少半个像素,误差约1厘米。

            如果一架多,另一架少半个像素,误差约9厘米。

            概略地说,J20长度在20.6-20.8米之间。

           

            我前面用视频截图算得的是20.74米,多了6厘米,差不多是10度角度带来的差别。

            有意思的是水怪得到的数是20.66米,与我这次得到的非常接近。照理说他得到的数应该要大一些,可能是用尺子测量的误差歪打正着。

            

            土鳖扛铁牛,后面还要算一些与起飞有关的数据。


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