备受关注!《流浪地球2》中的歼-20“垂直起降版”,真的可行吗?
《军武次位面》作者:路芷
最近备受关注的《流浪地球2》发布了预告片,其中就有军迷非常喜欢的歼20。不过这架歼20非常特殊,它是垂直起降的双座版本,在座舱后面有巨大的升力风扇,尾喷口还可以偏转,看起来就像是F35B和歼20喝多了没控制住自己一样。那么这种垂直起降版本的歼20有没可能?垂直起降战斗机为何大多数都是单发呢?
▲图片来源:网络
歼20改成垂直起降几乎是完全不可能的,当然前提是考虑实用性。歼20虽然是双发战机,内部空间充足,但是依旧无法容纳尺寸巨大的升力风扇,要知道歼20的重量远大于F35B,升力风扇的体积自然要更大。安装了大尺寸的升力风扇之后,歼20的内部载油和载弹量都会受到影响,甚至会让歼20变成一种机场守护者。
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第二个原因就更有意思了,因为世界上成功的垂直起降战机都是单发结构,现阶段想要研制垂直起降战机也必须遵守这个原则,否则将会付出更多的代价。
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在垂直起降战机开发工作的早期,各种奇形怪状的设计很多,他们有一个共同点,那就是发动机很多,控制难度却很高。法国在幻影III战机的基础上研制了著名的巴尔扎克V战机,其实就是幻影III的垂直起降版本。这架战机非常复杂安装了多达8台罗罗的RB108 发动机,单台推力只有9.83千牛,可想而这8台发动机的复杂程度和结构死重有多大。不仅如此,巴尔扎克V还有一台巡航发动机,最大推力为21.57千牛。不难猜测,这架战机的飞行性能相当有限,而且在试飞中坠毁。但是法国人并没有退缩,反而是研发了更大的幻影IIIV。
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幻影IIIV更加疯狂,结构虽然不变,但是动力加强,升力发动机是RB162,单台推力19.61千牛,巡航发动机是TF104加力式涡扇机,加力推力88.26千牛,理论上是有实用性的。不过这架幻影IIIV表现依旧不太好,两架原型机有一架坠毁,达索也只好将剩余的一架飞机放进博物馆展览。
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幻影IIIV和巴尔扎克V几乎代表这类使用大量小型发动机当做升力发动机的战机,也证明这种构型有一定的缺陷。因此后来的垂直起降战机基本变成两种结构,一种是雅克家族的升力发动机加可偏转喷口的主发动机,另外一种是曾经最为成熟的单台发动机外加矢量偏转喷口的设计,也就是鹞式战机。
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雅克38的主发动机是图曼斯基R-27V-300,无加力燃烧室设计,最大推力约为66.7千牛,两台RD38升力发动机位于座舱后方,单台有31.9千牛的推力,理论上垂直起降的重量能够超过12吨,结构死重仅仅只有两台升力发动机和部分相关结构。但即便如此,这种看起来挺成熟的结构并没有赋予雅克38太好的性能,航程太近导致几乎没有什么太大的实际使用价值,当然也解决了早期苏联舰载机的问题,更何况它的安全性表现可比前面的巴尔扎克V好多了。
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鹞式战机的最大优势在于结构死重很小,只有一台飞马发动机,依靠四个喷口垂直起降以及正常飞行,少了两台升力发动机之后,鹞式战机的性能明显好于雅克38,也因此一直被美军使用,多个国家也把它当做舰载机。但鹞式战机的缺点在于特殊结构很难提升性能,尤其是飞行速度。而构型类似于雅克38的雅克141就可以垂直起降超音速飞行。
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F35B相当于完善版本的雅克141或者雅克141和鹞式的结合体,但是更接近雅克141的设计,使用重量更轻的升力风扇取代了升力发动机,在平飞阶段主发动机可以保持最大推力,性能不输于第四代战机,缺点也无非是航程和载弹量载油量偏少,但也要好于上述各种垂直起降战机。
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单就垂直起降战斗机的发展历史和结构特征来看,歼20是不可能改成垂直起降战斗机的。不过对于科幻片来说,它能做到理论可行并且有模有样已经很难得。
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