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2022年8月底,美国媒体19fortyfive (1945)刊载了一篇似乎带有“傲慢与偏见”意味的评论文章,直截了当地指出:中国的J20可能“窃取”了美国的F22、F35和俄罗斯隐形战斗机的设计。

让人哭笑不得的是,这篇文章虽然怀疑中国J20的原创性,但却拿不出确凿的证据,只是笼统的说明“肯定有先例支持这一断言”。为增加说服力,文中还列出了似是而非的“关键性论据”,究竟是真是假,我们一一来分析。

中国的J20:鸭翼布局存在“抄袭”嫌疑?

中国的J20战机是世界上第一款独立于美国的隐形战斗机,也是中国第一架兼具高隐身性、高态势感知、高机动性的第五代战机,那它到底优不优秀用?参数说明了一切。

在主要性能上,J20的最大飞行高度达18000米,作战半径2000km,最大飞行速度3062.7km/h,可搭载远中近程空对空导弹,具有航程远、速度快、火力强三大优势。日前,有军事专家给出过分析:J20和F35的战损比可能高达1:4或甚至1:6,J20的战斗力可不是一般的凶!

就是这样一款强大的战斗机dsi进气道技术,个别美国媒体却说是“抄袭”的结果,而且还给出了“关键性证据”。

其中一条“证据”是:J20在外观设计上参考了俄罗斯的米格1.44战机,两者的三角翼、鸭翼布局非常相似,都采用了双发、双垂尾设计,就连初始版本的发动机型号也很相近。

J20(上)与米格1.44(下)

米格1.44是由前苏联研发的双发战机,但首飞时间却是2001年2月29日。该机采用三角翼气动设计,鸭翼前缘后略58°,后缘后略23°,垂直安定面的双垂尾外倾角为15°。

J20机身采用了类似的设计,不同的是鸭翼的后略角度存在差异,前缘后掠49°,后缘后掠12°,双垂尾为全动设计,和米格1.44的参数显然不一致。仅凭外形的相似点就得出J20“抄袭”显然说不通。

米格1.44(左)与J20(右)

因为目前主流战斗机的气动布局就只有四种,一是普通布局(水平尾翼布局),二是为无尾三角翼布局,三是三翼面布局,第四就是鸭翼布局。这四种布局各有优劣,不同国家采用同一种布局设计的情况并不少见,但每一款都要经过严格的气流测试。

从另一个角度也能轻易驳倒上述观点:其实J20所采用的鸭翼布局在国产战斗机上早有先例,1998年3月23日首飞的J10就采用了鸭式布局,试飞获得了巨大的成功,这也是J20沿用这一设计的重要原因。

J10的鸭式布局

至于发动机,J20A适配的引擎是一款名为AL-31F M2的俄制发动机,这款发动机是AL-31F的改进版本,推力达142.2kN。而米格1.44的发动机型号则是两台AL-41F发动机,推力为147kN。虽然动力系统相似,推力相近,但这和“抄袭”也没有任何关系,而是正当的国际合作!

AL-31F M2发动机

在发动机的研制上,俄罗斯的优势非常明显,优秀产品多,性能和安全性都有保证,直接购买成本更低。由于省略了研发成本、性价比高,俄罗斯的发动机在国际上享有盛誉,连美国也有引进,例如:Atlas 5运载火箭使用的就是俄制的RD180发动机,一台售价约为990万美元。

值得一提的是,我国正在抓紧研发国产发动机,J20的早期引擎版本已经替换成了国产涡扇发动机:WS10。目前,我国在研的发动机还有更先进的WS15,军用推力可达105.22kN,加力燃烧条件下可达161.86~181.37kN,推重比9.7~10.87。

综上所述,无论是鸭翼布局还是发动机,J20都不存在抄袭的问题,美媒的说法究竟是真是假?相信大家自有判断。

J20的机头设计参考F22,进气口设计借鉴F35?

除了擅长寻找J20和米格1.44的相似之处,“细心”的媒体作者还对比了J20和美国的F22和F35战机,在双方的共同特点上继续“吹毛求疵”。

根据该作者的说法,“J20的整体设计可能借鉴了米格1.44,但躲避雷达探测的方法更明显地借鉴了洛克希德·马丁公司(以下简称洛马公司)的F22猛禽和F35联合攻击战斗机”。尤其是在J20的前半部分,机头线条棱角分明,正面观和F22高度相似,机翼两侧的进气口则和F35近乎雷同!

F22(上)和J20(下)

仔细观察就能发现,J20和F22的机头还是存在不小的差异。J20机头的下方有一个明显的半埋式突出物,这其实是光电瞄准系统(EOTS),F22则没有这一突出物;J20的机头采用多曲面设计,机身上下部有两个倾斜平面结合,外观上更加平直,而F22则更加圆滑,形状接近于锥形。

F35(左)和J20(右)的进气口比较

至于J20的进气口,看起来确实和F35很像,二者都属于DSI进气道,固定的鼓包结构可对气流进行预压缩、减轻飞机重量。目前,只有美国和中国在战机上使用了DSI进气道,例如:我国早期的J10B、J10C以及新一代的J20都采用了这一设计,美国的枭龙战机和F35也是如此。

J20的进气口看起来和F35很像?

相信大家都已经明白,我国早就具备了相关技术,机头和进气道的设计为的是兼顾隐身性能和气动布局,之所以与美国某些战机相似,只能说是纯属巧合。

反过来,我们也可以调侃美国的F35在设计上“抄袭”了苏俄的Yak-141战机,因为后者发动机的垂直推力喷射器和矢量喷嘴在F35B上也得到了应用。

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一个更加确凿的证据是,雅科夫列夫设计局和洛马公司于1991年签署了一项合作协议dsi进气道技术,直到1995年才公开。后来才有了《欧亚时报》在2022年8月21日的报道:洛马公司“合法抄袭”了苏俄的战斗机,短程垂直起降的F35B可以称为Yak-141的直接衍生型。

隐身性能:J20采用鸭式设计,隐身性能一定很差?

鸭式设计是J20最显著、也是最具标志性的特点之一,对此发牢骚的可不仅仅是国外媒体,有些国内的网友也认为,鸭式设计就是鸡肋设计,会导致J20的隐身性能出现问题。

首先我们要知道,J20为何要采用鸭式设计?

鸭式设计是指飞机座舱两侧有两个较小的三角翼(鸭翼),后边紧跟着一个大的三角翼,飞机飞行时重心位于主翼和鸭翼之间,有效解决了重心后移的问题。

和普通布局的战机相比,鸭翼距离发动机位置较远,产生的力矩更大,战机也更容易控制。此外,前置鸭翼还能提供的额外的上升力,J20的空战重量达25吨,最大起飞重量37吨,鸭翼提供的上升力就起到了“减重”作用,同时也弥补了现有涡扇发动机推力的不足。

另外一个优势则是能显著提高近战时的机动性和敏捷性,主翼上的襟副翼在偏转时还能提高滚转机动性,该类型的战机更适合空中缠斗。再搭配超视距作战能力,J20远可攻近可斗,远战和近战都有不俗的打击能力。

除了优点,鸭式设计也有存在明显的缺点:不便于隐身。日前曾有美国媒体称,J20和F22的隐身性能相差太远,但实际上的差距远没有那么夸张!

F22是后尾式设计,平尾在主翼的后方水平位置,机身偏转时对雷达的反射能力很弱,不容易被发现。而鸭翼则位于主翼的前方,理论上偏转时的雷达反射截面相对更大。但在升空阶段,J20的全动鸭翼一般也保持水平状态,升降襟副翼可替代为活动翼面,此时的雷达反射截面就会大幅度降低。

F22

根据研究人员的测算,飞机的隐身性能和雷达反射截面的1/4次方成正比,同在隐形飞机之间进行比较,鸭式布局和常规布局的差距微乎极微。

比如:两架隐形飞机的雷达反射截面分别是0.001㎡和0.01㎡,相差一个数量级,那么在雷达探测环境下,探测距离可能相差10~20km左右。如果在同一数量级内,比如分别是0.02㎡和0.01㎡,实际的探测距离只差几公里。

不同战机的3D雷达反射面积

公开资料显示,J20的雷达反射面积小于0.05㎡,美国官方通过建模算出的数据是0.027㎡,而F22的飞行测试指标则是0.01㎡。因此,J20和F22的实际隐身能力相差并不大。以J20的最大飞行速度2马赫计算,只需要短短几秒钟就能飞出几公里,完全没必要纠结于所谓的“悬殊差距”。

另一方面,美国的业内人士也对J20的隐身性能表示了认可,评估认为J20的隐身设计优于俄罗斯的Su57,并且和美国的F35、F22具有可比性。而随着后续隐身工艺的改进,未来J20的隐身特性还会进一步增强,无中生有的“证据”只会越来越不值一提。

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