歼20学了F35后隐身仍有缺陷 向F22看齐可能才是出路

2017年10月23日 08:27 新浪军事
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  在上周举行的2017年韩国国际航空防务展(ADEX)上,美军大阵仗出席,F-22A和F-35A同时对公众开放展示。这两款美军王牌隐身飞机的同框,成了本次展会的最大亮点之一。

  北国防务在现场仔细观察了两款隐身飞机,它们对隐身细节的处理尽收眼底。歼-20对隐身的处理同时借鉴了这两款飞机,其中最近亮相的国产“太行”发动机版歼-20在发动机喷嘴的锯齿化处理就与F-35十分相似。

  然而歼-20作为一款双发战斗机,与单发的F-35存在着本质不同,发动机喷嘴采用锯齿处理仅仅是一种折中处理。同样双发的F-22才是歼-20最终该借鉴的,今天,北国防务(微信ID:sinorusdef)特约撰稿人Flak就来跟大家说说这个问题。

F-35的锯齿喷嘴,采用该设计后飞机后缘兼具红外线、声波与雷达的隐身效果F-35的锯齿喷嘴,采用该设计后飞机后缘兼具红外线、声波与雷达的隐身效果

  最近曝光的歼-20试飞照片引发海内外的关注,其喷嘴外型改为类似F-35的形式,可增强其隐身效果。最明显的差别是喷嘴后缘呈现锯齿状,对各方面的隐身有帮助,这主要体现在以下3个方面:

  1。 锯齿状缺口可产生涡流使外界冷空气与高温排气更快混合,降低排气温度与红外线强度;

  2。 涡流加快冷/热空气混合的速度也有助于降低噪音;

  3。 当雷达从前方小角度照射到机身与喷嘴时,会有一部份能量沿表面爬行而产生“表面波”。表面波爬行到电磁性质不联机的边界时,就会沿垂直于边界的平面发出碟状散射。对传统圆形喷嘴而言,其圆形后缘产生的碟状散射就会包含往前的部分,产生前半球的回波。将喷嘴后缘改成锯齿状可让后缘散射往斜方向发展,降低前半球回波。

F-35的锯齿喷嘴超近距离特写F-35的锯齿喷嘴超近距离特写

  大部分媒体都有注意到新喷嘴的锯齿后缘,但其实喷嘴的侧面也有玄机。注意看的话可以发现歼-20新喷嘴的每一个喷嘴叶片都跟F-35的喷嘴一样是中间凸起,形成三角状的截面。传统喷嘴的外圈是圆柱形,假使你从喷嘴的侧方看过去,你会发现不管你的高度是多少,一定会有一个点是垂直于你。如果你拿一个聚光手电筒照它,那个点就会成为亮点;如果你拿雷达照它,也是一样。

  其实隐身飞机因为这个原因而讨厌任何的圆形,如圆柱、圆球等等。而标准的解决之道就是让圆形变成不是正圆。如果喷嘴叶片形成三角形截面,当雷达照到侧面的任何一点,三角截面会将雷达波往上下散射,消除掉那个正垂直于雷达波方向的亮点。虽然这个三角形的偏折角度不是很大,但总是比正圆好。

早前披露的“太行”版歼-20图片,锯齿细节明显,这应该只是一个过渡设计早前披露的“太行”版歼-20图片,锯齿细节明显,这应该只是一个过渡设计

  锯齿后缘与侧面凸起都是F-35喷嘴的特征,这可以视为歼-20向经典“致敬”。

  不过两种飞机还是有个差别: F-35是单发,所以侧面雷达波往上下打散就散掉了。而且F-35的喷嘴还被垂直尾翼、尾椼与水平尾翼重重包围,雷达波要闪过这些障碍才照得到它;但歼-20却是双发,也就是说两个喷嘴相邻的那侧会互相散射,多重反射后就会产生回波往前溢散的机会。加上发动机喷嘴是高温件,表面可用的吸波材料有限,则两喷嘴间的互相散射难以用吸波材料消除。

F-22的矩形喷特写,歼-20未来或许也将朝着这个方向走F-22的矩形喷特写,歼-20未来或许也将朝着这个方向走

  这也就是为什么美国的重型的隐身战机F-22与YF-23,都会花很多设计心血来处理发动机相邻的部位,而最好的方式就是先将喷嘴改成方形,上下侧就能做成大锯齿,左右侧则与机身结构融合。当然,这就产生了一个常被提及的问题——矩形喷嘴推力会损失,这个问题我们后面再接着聊。(作者署名:北国防务)

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