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判断“歼-20的外挂能力如何?”,搞懂这个数据就可以了

2021-07-22 01:59  福建南安网

又是一个讨论热点问题——#歼20的外挂能力如何#?象这些事情其实都是内行看门道,外行看热闹的事情。并不是一个太神秘的问题。

讲几句吧。这个数据叫做“翼载荷”,但是得先说明一下,“翼载荷”是一个飞机设计上的专业术语,是指飞机机翼上有效的省力面积和飞机自重的比,以公斤/平方米,或者磅/平方英尺来做单位,并不是飞机机翼上最多能挂多少武器。

这是一个飞机设计的基本要素,在飞机设计之初就会引入进来,主要“翼载荷”是和飞机的机动性、升限、速度、油耗等等性能因素影响最大的一个设计指标。用简单的话来说就是飞机机翼面积和飞机正常起飞重量的比例。

在有些具有中央升力体设计的飞机上也会计算有效的升力面积作为整体的“翼载荷”面积。

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同时大家要注意的一点是,翼载荷的大小并不是判断一架飞机性能的依据,翼载荷大有大的优势,小也有小的优势,这是在设计飞机的时候要做出取舍的量。

再有一点就是,飞机在飞行过程中,形状一般不会有变化,但随着燃油的消耗(以及补充),飞机的重量会有变化。因此实际翼载荷是一个范围量,并不是说从起飞到降落飞机的翼载荷都是固定不变的。我们常说的一架飞机的“翼载荷”是飞机正常起飞重量/机翼面积,只是为了说起来方便。

例如上图,真正的载荷是一个框起来的范围量。

这个框起来的范围其实就是飞机自重+载重+燃油的范围。我们如果提到一架飞机的挂载量的时候就会在这个范围区间内做出取舍。当然了也并不排除想多带一点弹药就少装一点燃油这种拆东墙补西墙的办法。

在一定范围内超过或少于机载荷的时候可以靠提高或减慢飞行速度、飞行高度以及调节副翼角度给予补偿,所以装多装少的问题其实也不大。

以歼-20为例子:

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歼-20的机翼面积为73平方米,差不多相当于一个三室一厅的房子的使用面积大小。由于歼-20有边条和中央升力体特性,换算机翼翼面积为21平方米,因此它的有效升力面积为94平方米;正常起飞重量是32.092吨,最大起飞重量为37.013吨。通常计算的翼载荷为340公斤/平米。

在一定程度上歼-20的机翼载荷可以在接近于400公斤/平方米的状态下工作。

这里的差额以及9吨半的燃油就是歼-20的最大外挂量的计算依据。

当然了这只是可以算出一个差额。还有一个问题就是歼-20本身机翼的负担能力。

机翼不仅仅要承受在飞行的时候所带来的升力,还得负担挂载物的重力以及迎风阻力。通常一个机翼翼型在设计之初就会考虑到这些因素。我们有的时候可以看到机翼负载测试,简单的方式就是将机翼倒过来,然后压重物。

用这种方式来判断机翼的应力承受情况。

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通过这个方法就能计算和规划出机翼上的硬点(HardPoint),这是一架飞机的机翼上最结实的点位。同时也是安置外挂点的一大依据。最后的体现就是外挂架的位置了。一般外挂点都和硬点重合或者接近于硬点。

按照经验数据来看歼-20每个机翼下可以安排3个外挂点。

剩下的事情就是这三个外挂点可以承受的重量了。

这就和机翼结构有直接关系了。作为一架高机动性的战斗机,其实在硬点上可以承受的静力都会在10几吨。否则当这架飞机做高G力飞行的时候一枚小小的炸弹都会让机翼断裂。所以挂点成熟的重量并不是约束歼-20外挂武器数量的主要因素。

按照咱们目前公布的资料,歼-20在转场飞行的时候可以携带四个2000升副油箱。这四个油箱重量已经超过了7吨。

所以同比例挂7吨的外挂弹药并不是什么太大的问题。甚至说,如果歼-20削减起飞燃油量可以携带超过10吨的外挂弹药。当然了这就需要歼-20在700公里范围之内找到加油机进行空中加油。具体的飞行-挂载方案就是调度的事情了。

当然了,这些都是推算结果。其实这些数据已经属于机密等级了,通常常规的外人是拿不到的。不过,西飞前阵子爆出了一个项目,是利用机器视觉和BP神经网络在通过图片分析功能对世界上所有的飞机(包括战斗机)的翼载荷做出估算。

就目前公布的数据来看他们做的这个还是很准确的。

这就不仅仅是在航空调度上有用,在对其他军机调研上也有很大的用武之地。


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