f22比歼20好在哪里?

发布时间:
2024-08-10 04:52
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此回答亦发布于问题回答:苏-57,歼20和F22究竟哪个综合实力更强? - 知乎 (zhihu.com)

关于这3,综合实力目前来比,我的打分是歼20>F22> Su57。
第五代战机,最重要的指标排名,按照我的理解,依次应该是:1、超感知(包含信息化智能化),2、隐身,3、超巡和超音速机动性,4、多用途性能(包括载荷航程),5、亚声速机动性(包括过超机动也即过失速机动性)。
首先超感知,歼20除了装有最大孔径的AESA雷达(极有可能已经换装氮化镓TR模块)外,还有对空探测为主的EOTS(先进长波红外探测器)、EODAS(双波段)。具体内容可以参考下方文章链接:
歼20与F35进行PK谁会赢的问题 - 知乎 (zhihu.com)
另外,可以明确说明的是,在长波红外探测器性能方面(包括中波),我国目前的水平是不输于美西方国家先进水平的,所以大家也不需要担心我们的EOTS/EODAS探测能力不如别人。后续有时间我也会写文章介绍国内外在先进红外探测器方面的最新进展。想要了解的童鞋推荐一个微信公众号:红外芯闻,每天都会更新国内外最新的红外方面的技术资讯。
总体来说,歼20感知能力是超过苏57和老旧很多的F22的,甚至也超过目前Block3F批次的F35。
苏57的传感器设备也非常全面甚至更多(譬如侧扫雷达和襟翼雷达以及尾椎雷达),但是对其性能方面,个人是持有怀疑态度的,并且对毛子有无能力批量生产苏57的相关设备也颇有疑问。
F22虽然有AAR56导弹逼近告警系统,但是没有EOTS,AAR56功能同EODAS相比起来也差太多。所以超感知能力方面是差不少的。APG 77雷达口径相对较小,技术也属于最早一代的AESA,实际上也有点过时了。
信息化智能化方面,歼20无疑也是三者中最先进的,苏57受限于毛子的信息产业能力,F22则受限于早期架构和当时水平限制,信息化程度有限(F22去年开始的109亿美元一揽子改进升级项目具体内容没有公开,估计这方面会有相当的改善,但是这是一个长期项目要到2030年才完成,而且我估计也不会做伤筋动骨的改动,F22设计过于紧凑,升级空间颇受限制,如果做类似F35 block3F到block4这样的大幅度升级,已美帝现在的尿性,109亿美元可能还不够研发费用,更别说该项目实际还包括了维护保养延寿以及更换涂层材料之类的费用 )
其次看隐身性能,大致可以认为F22≈歼20>苏57
不要再说什么鸭翼影响隐身之类的糊话了,鸭翼对隐身的影响可比进气道附面层隔道的影响小多了。从歼20隐身细节处理的完善程度来看,和F22基本上处于一个隐身级别,俺无法肉眼测量RCS,只给个链接权当参考:歼-20的隐身效果如何? - 知乎 (zhihu.com)
和F22相比,歼20的优势是隐身涂层更易于维护保养,目前可以在全国各地都能看到歼20的身影,无论是青藏高原还是西部沙漠,均只需要普通的机库即可进行部署,而不像F22那样需要恒温机库进行维护。F22则得益于二维矢量喷口与机身融合的更好,在后向隐身更好(但是后向隐身在整机隐身中权重最低)。侧向隐身方面歼20侧面机身投影更大,稍微不利,但是F22则由于巨大的垂尾与平尾之间会形成二面角反射,因此姑且可以认为两者相当。
最后关于苏57的隐身性,似乎不用说大家也都知道。我觉得苏57再好好优化一下,隐身方面的进步空间还是不小的。
其三、超巡和超音速机动性
F22目前超巡能力应该是最好的,因为只有他的目标发动机是一步到位的,但是歼20的超声速优化要最彻底。为了不做过多的赘述,放个链接吧:辨真辨伪:F22是碾压歼20还是被歼20碾压? - 知乎 (zhihu.com)

按照毛子的风洞模拟试验,歼20的超声速波阻要比F22低不少

看到有人在回答里说三姨夫/太行直径比F119胖太多

这我就要笑一下了,众所周知三/四代大推总体重量都差不多,1.7-1.8吨左右(三姨夫按毛子的算法只算干重则仅为1.52吨,按美标也才1.75吨),F100PW229为1.714吨,F110GE129则达到了1.8吨(数据取自西工大出版的国外航空发动机简明手册),考虑到三姨夫已经有三代大推中最长的长度(4.95米),莫非毛子掌握了什么外星科技,直径胖的多的情况下重量还和西方差不多?人们常说三姨夫最大直径达到了1.28米,而美帝的发动机最大直径只有1.2米不到(F100为1.19米,F110为1.18米,F119则只有1.14米)但是,仔细看,三姨夫的实际发动机机体直径并不大,唯一粗的地方只是发动机尾喷口收敛调节装置的整流罩而已。

AL-31F发动机主体部分最大直径只有1.047米,进气口直径则只有0.904米

AL-31F的1.28米最大直径实际来自尾喷口收敛调节装置的整流罩,有上图可以看出明显比略微增粗后的加力燃烧室直径还要高出一大截,实际发动机本体最大直径应低于1.1米(注意由于苏27发动机安装轴偏离推力方向,三姨夫为尾喷口是向下倾斜的)

因此总体来说,三四代大推发动机最大直径其实都是差不多的,歼10上装的AL-31FN经过对尾喷口的略微调整后,最大直径已经只有1.18米,和F100/F110基本相同。
F119的进气口直径估算大概为0.99米(F119的进气口直径未公布,只能根据F135的进气口直径和涵道比推算,由于F135与F119核心机基本相同,涵道比分别为0.56和0.3,已知F135进气口直径为1.09米,根据涵道比的流量差即可推算出二者的进气道直径比值),实际比三姨夫的进气口直径0.904米(后期三姨夫FM1改进型进气量增加,进气口直径增大到0.924米)还要大了不少。F119的实际最大直径其实也不止1.14米,1.14米其实没有算上矢量喷口的最大直径,如果算是矢量喷口,估计应该在1.2米左右。
因此,说三姨夫/WS10直径比F119胖了不少显然是不成立的。
另外,歼20后体瘦身幅度实际上是远大于F22的,同样的窄间距发动机布置,歼20的腹股沟深度比F22的腹股沟深度大得多,而且尾撑厚度也比F22小很多

歼20的腹股沟深度比F22的腹股沟深度大得多,F22后机身翼身融合处的饱满和歼20后机身翼身融合处的瘦削可以说也形成了鲜明的对比

换个角度对比更明显,可以说,歼20后机身已经不可能再减瘦了,而F22后机身却相当饱满(主要指发动机位置的机身部位)

诚然,F22采用二维矢量喷口带来的发动机喷口与机身一体化设计对后机身面积优化减阻确实有一定的优势,但是要说歼20后机身过胖,那就是睁着眼瞎说了。
另外,超声速减阻除了面积律优化外,其实更重要的还有降低整机最大机身横截面积的大小。这方面歼20优势其实不小,因为歼20主翼靠后,后机身又通过蜂腰等方式大幅瘦身了,因此其整机最大横截面积位置坐标与机翼位置是错开的,而F22与苏57由于主翼位于机身中部,避无可避,因此这二者整机最大横截面积必然要加入一部分机翼截面积的叠加,因此整机横截面积要更大。这也是歼20机身较长和鸭翼布局带来的优势之一,可以更好地对整机截面积分布进行优化布置。

歼20整机最大横截面大致位置估测


苏57最大横截面积位置


F22

上述整机最大截面积位置估计不一定准确,只是通过不同角度照片分析后估计出来的,不过也基本符合一般飞机面积分布前6后4的规律。
其四、多用途性能
这方面我觉得苏57应该是最强的,弹舱深度更深,前后纵列也方便布置大型弹药,目前已经有发射国空对面导弹的还只有苏57,载荷航程由于苏57机体体积更大,中央升力体布局巡航升阻比也有一定优势,因此苏57也要更强一点。歼20和F22相比,机体更长,因此内油要多不少,弹舱容积也大一些,总师杨伟也表示就了歼20有突出的远程打击能力,因此载荷航程和多用途比F22要强。综合下来应该是苏57>歼20>F 22。
其五,亚声速机动性
这可能是目前争议声最多的,目前歼20没有装矢量发动机,所以超机动性肯定还不如F22及苏57(当然目前歼20也已经表现出了相当的超机动性,歼20飞行员也再采访中明确歼20具有超机动能力),不过常规的角度机动性得益于歼20出色的升力系数,应该不比这两者差,至于常规亚声速能量机动性,最重要的几个参数:推重比、翼载荷、升阻比,抛开升阻比和发动机推力,其实最重要的参数就是机身重量了。由于目前根本没有确切的数据,其实是很难估计的。个人估计歼20空重为18-19吨,苏57为20-21吨,F22则是官方数据的19.7吨。估计很多人怀疑为什么歼20可以这么轻,体积上歼20明明更大,我大概细数一下为什么歼20可以比F22更轻吧:
首先,歼20虽然机体较长,但是整机湿面积不比F22大多少,当年超大上某某某某对歼20做3D仿真,得出歼20表面积约273平米,F22则为280平米,不过当时歼20官方未公开具体尺寸,所以稍微有些偏差,不过还好,公开的尺寸和当初模拟的相差也不大,估计应该也还是再280的量级以内,比苏57要小不少。

歼20之所以湿面积不大,其实主要原因是其虽然机体较长,但是外露翼面面积其实比F22要小不少,而相对比薄片结构的翼面来说,机身虽然体积和容积大,但是表面积贡献却要比翼面小得多。
这是个很简单的原理:

表面积一相同情况下,盒式机身结构容积远大于薄片的机翼结构,而且机身的承载能力也要远强于翼面平板结构。

再就设备来说,不说同样的设备减重多少,歼20未安装机炮一项就可以减重近500千克(炮加供弹箱230千克左右,480炮弹130千克,加上其他控制及附属设备超过400公斤是肯定的,然后航炮巨大的后座减震及加固增加约100公斤的结构重量)。F22的矢量喷口双发增重也在200公斤以上。歼20的光座舱盖透明件就能比F22的轻及时千克。很多时候减重就是在这些林林总总的细节上,每个稍微减一点加起来数字就非常可观了。
再拿进气道来说,歼20的进气道结构相对较长,似乎会增加结构重量,但是弯度较小,结构强度设计更简单,对内部设备安装来说会有利些,同时进气道也可以起到对整机的结构支撑作用,并非单纯的进气设备,DSI进气口没有附面层隔道和复杂的放气门装置,也有利于减小重量。

如图,进气道骑着弹舱内部隔板和支撑结构的作用,弯度没有F22那么大(这就是长些的好处了)

F22进气道弯度很大

F22机背复杂的放气门结构

截取自《枭龙战机的前世今生》作者为巴基斯坦负责跟进枭龙项目的谢里夫中校,从这可以看出,单中推的枭龙使用DSI进气道后相对原来的固定斜板进气道可减重上百公斤,那么双大推的歼20估计减重应该不会低于200公斤。F22的嘉莱特进气道可以认为是一种特殊的固定斜板进气道

而且,歼20可以应用3D打印对结构量进行减重。

中航工业官方报道,某机型使用3D打印减重达26.8%

再者,歼20看着机身长不少,但是由于歼20机身的主要承力位置分成前机身(含鸭翼)和后机身(主翼)两部分,分别承担各自的重量,避免了前后应力集中,实际可以大大减轻结构压力。

从上图可以看出,歼20主翼主要是给后机身提供升力,而前机身升力主要来自鸭翼和升力体机身

说白了F22和苏57这类常规布局,其平尾主要是作为配平面出现,面积还不小。而歼20的鸭翼不仅是配平面,也是升力面。虽然也因此可能会造成鸭翼的负担较重,但是鸭式布局还有一个配平主力即机翼后缘的升降副翼,二者联动进行配平和增升,因此配平压力也就大大减轻了。而常规布局却只有平尾一个配平面。

如图,鸭翼上偏、后襟翼下偏、全动垂尾向内偏,全部产生正升力,其鸭翼配平能力可见一般了。估计主要还是通过大幅放宽静稳定度,使得鸭翼抬头力矩较大,从而可以同时配平后襟翼和垂尾产生的低头力矩

当然说,歼20也有不利的地方,譬如雷达天线更大之类的,EODAS比F22 的MLD AAR56占用的体积应该也会大一些,并且多了DOTS。不过这些增加的重量加起来其实都比不过一个机炮增加的重量。歼20为了减重不装机炮也是一种整体取舍的结果 。
至于苏57,就属于那种我全都要的类型了,机炮、侧扫阵列和襟翼雷达以及尾椎雷达、光电设备也一点不少甚至更多,可动边条虽然好用,但是多了一套动作机构重量增加不少,他的嘉莱特进气道也是可调的(又多了一套动作机构)。而且其体积和湿面积也是三者中最大的(体积78立方,湿面积311平米),再考虑到毛子航电设备的水平,我觉得按20吨算是太轻了,21吨才是下限,因此,苏57的推重比再三者中一定是最低的。不过考虑到苏57的机翼面积也是三者中最大的,中央升力体机身设计也非常成功,所以升阻比上可能会有一定优势。
翼载荷三者基本差不多,推重比苏57稍低,其他两者接近,机动升阻比苏57略有优势,歼20由于机翼后掠角比F22稍大,因此在三者中相比稍弱,综合来看我觉得3者的能量机动性伯仲之间,可能中间会有一点点差距,但是差别不大,也很难分清谁前谁后。而且在现在大离轴格斗弹+头瞄普及的今天,(F22虽然目前还没有集成头瞄,但是借助机头雷达指示和锁定目标其实也有很强的离轴发射能力)能量机动性对空战的影响其实已经很小。
所以三者亚声速机动性能相差不大。F22和苏57由于有矢量发动机过失速机动性要强一些。
最终结论,见本文第1句话即可。

END