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e****1 发帖数: 100 | 1 001.jpg
朱日和建军90周年阅兵之后,歼-20飞行员一句“超音速无敌”引发了外界广泛关
注。
天下武功唯快不破,超音速巡航让战机可以快速进入、撤出战场,赋予了战机强大
的战场灵活性。超音速巡航也成了第五代战机的标配,但这其中有一个例外,也就是F-
35。有意思的是,F-35的推力却是现有战机发动机最大的。超音速巡航当然取决于很多
因素,但F-35那么大的推力怎么就不能超音速巡航呢?今天,北国防务(微信ID:
sinorusdef)特约撰稿人Flak就来说说这事。
超音速巡航绝不是发动机推力够大就可以,仅就发动机本身,这个问题首先要知道
发动机的涵道比是“反超音速巡航”的,这就是为什么波音777的发动机推力那么大也
没带你去月球。涡扇发动机的外涵道对超音速推力不仅没有贡献,而且还会增加超音速
阻力,所以你涵道比越大就越到不了超音速,当然你可以开加力。。。。问题是加力燃
烧室是“绝对反超音速巡航”,一开就没你啥事了。
那么,超音速巡航就是缩小涵道比?或者说在发动机直径不变的情况下,放大核心
段?尤其放大涵道比到0,也就是纯涡喷发动机,不就可以超音速巡航?这答案可以说
对也可以说不对,因为有些飞行器的确用纯涡喷超音速巡航,例如俄海军使用的P-700
“花岗岩”反舰导弹,或协和式客机的奥利匹斯593发动机的确是可以超音速巡航的。
那纯涡喷的三代机不就一堆可以超音速巡航了?当然不是,答案在于发动机的推重
比,三代机涡喷发动机的推重比在5上下,这表示你放大推力的同时,发动机的死重也
增加,所以你要么就牺牲载荷,要么就是牺牲战机整体的推重比,结果推力就不足以超
音速巡航。各国的三代机都选择了后者,以三代机始祖F-4“鬼怪”为例,它就是用大
载荷开启潮流。让飞机缩减载荷,变成一架只有速度、没有航程没有武装的载人“导弹
”是不可想象的。
至于四代机就是前面说的,其发动机加入了涵道比将推重比提高到8,但涵道比却
是“反超音速巡航”。所以五代机要超音速巡航,其发动机就要缩减涵道比(放大核心
段)的同时,维持甚至提高推重比。那问题又来了,所谓的外涵道就是纯空气没重量的
这一段,而核心段却是塞满了高压压缩机、燃烧室与高压涡轮等一堆金属,你要把金属
制的核心段放大却不增加重量,根本不可能。
因此,要满足超音速巡航目标,唯一的方法就是缩减核心段的长度,当压缩机的级
数变少了,重量自然就减轻了,弥补掉压缩机叶片拉长所增加的重量,这也就是三代机
时代的材料科学与热流工艺做不到的事情。
有消息称,俄第五代战机苏-57的第二阶段发动机“30型”是将冷端(低压压气机
)从AL-41F1的四级压缩与一级涡轮简化成三级压缩与一级涡轮,发动机热端(高压压
气机)从AL-41F1的九级压缩与一级涡轮精简成五级压缩与一级涡轮,弦外之音应该就
是热端的压缩机与燃烧室直径放大,所以在总重量差异不大的情况下降低了涵道比,才
能达到四代发动机所不能的超音速巡航目标。
另一个值得参考的是F-35的F-135发动机推力虽然从16吨增加到19吨多,但涵道比
也从0.2放大近两倍而变成0.57,成为F-35不能超音速巡航的原因之一。 | p*a 发帖数: 7676 | | a****2 发帖数: 3735 | | s*x 发帖数: 8041 | | C****o 发帖数: 1549 | 5 太行 峨眉还在改
【在 s*x 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 现在搞清楚J20到底是啥发动机没有?峨眉?
| s*x 发帖数: 8041 | 6 太行在j20上不能超巡吧?
【在 C****o 的大作中提到】![](/moin_static193/solenoid/img/up.png) : 太行 峨眉还在改
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