第三代鸭翼战机有多强?两张图形成鲜明对比,歼20优势太明显了!

喷气式战机问世后,先后出现了各种各样的气动布局,其中前掠翼、可变掠翼布局已经逐渐落寞,目前主流战机主要采用常规气动布局、无尾三角翼气动布局、三翼面气动布局、鸭翼气动布局,鸭翼气动布局不仅具备无尾三角翼的大部分优点(超音速激波阻力小、机翼空间大),还弥补了起降性能方面的劣势,是最有发展潜力的气动布局。目前的采用鸭翼气动布局的战机已经发展了三代,第一代鸭翼战机于上世纪70年代出现,以萨博-37、幼狮战机为代表。

第一代鸭翼战机受制于机械飞控技术的限制,在主翼前安装了固定式鸭翼,由于鸭翼不能活动,因此无法发挥出鸭翼的全部优势,只能增强超音速性能或者对主翼产生增升气流,无法提供俯仰操控力矩。而在那个年代,正在流行可变掠翼,可变掠翼能够同时兼顾超音速与亚音速性能,鸭翼战机的优点被掩盖了。

上世纪80年代后,随着电传飞控技术的发展,对气动舵面的控制手段更加高效,第二代鸭翼布局的战机开始将鸭翼设计成活动式的,让鸭翼不仅能够提升飞行性能,还兼顾水平尾翼的作用,为战机提供俯仰操控力矩,并且随着飞行速度的加快而导致飞机升力中心后移,鸭翼的操控力臂长度会增加,操控效率要高于水平尾翼,彻底发挥出鸭翼布局的优势。第二代鸭翼战机的典型代表是歼10、阵风战机、台风战机、鹰狮战机,这些战机都拥有较好的机动性能,部分性能要超过采用常规布局的战机。

不过第二代鸭翼布局战机采用的早期电传操控系统或者数字化飞控,依然存在一些局限性,比如阵风与台风战机的鸭翼无法差动、歼10的鸭翼上仰角较小。鸭翼设计分成了近距耦合鸭翼与远距鸭翼,阵风采用的近距耦合鸭翼能够提升亚音速机动性能,但是超音速性能不佳;台风战机则采用了远距鸭翼,拥有强悍的超音速性能,但是亚音速性能却比较平庸。

而歼20作为目前目前唯一的第三代鸭翼战机,采用了以光纤为传输介质的数据总线,飞控系统也在歼10的基础上进一步升级,让歼20能够彻底发挥出鸭翼布局的优势。从两张对比图能够看出,歼20的可活动气动舵面数量更多,并且鸭翼的活动范围更大,这不仅要求飞控系统更加可靠,还对控制翼面的传动结构提出了更高的要求,控制效率与材料强度相比第二代鸭翼战机不可同日而语。

此外歼20采用了远距鸭翼+边条翼+全动垂尾的设计,不仅拥有非常强悍的超音速飞行性能,同时提高了亚音速状态下的升力系数,与歼10这些第二代鸭翼战机相比,歼20的敏捷性丝毫不落下风,超音速飞行性能与推重比则大幅度领先,优势相当明显。