歼35舰载战斗机
目前歼35战斗机的试飞可能已经接近尾声,最近已经可以看到有双机编队试飞的照片,看来离定型已经越来越近了。那么歼35的性能怎样,能不能和美弟的F-35C一较高下,并能有效压制F-35C?毕竟这两个对手早晚会在战场见面的。相信大家对这两型战机的性能对比肯定会非常感兴趣。前面一篇文章我们先对比的是这两型舰载机的武器系统。那么这篇文章我们就来初步分析一下歼35的基本性能,和美弟的F-35C做一下对比。
F-35C舰载战斗机的基本数据
我们先来看看这两架舰载机基本尺寸。F-35C的翼展是13.1米,机长15.7米。武汉航母楼上有歼35的模型,从卫星照片上简单测量一下,可知歼35翼展13.4米左右,机长17.6米。可见歼35的外形尺寸要比F-35C更大一些。因为F-35C的最大起飞重量是31.75吨,因此歼35的最大起飞重量几乎肯定要更大一些。因为两者的气动外形设计非常近似,估计歼35的起飞重量最大能够达到33-34吨。这个重量甚至可能超过我国的歼15战斗机,歼15的最大起飞重量是32.5吨。
歼35的外形尺寸
可能很多人感到意外,因为在大家的印象中,歼35或者以前的FC-31只是一个中型战斗机,怎么这体型都赶上上一代的重型战斗机了。只能说前一代和后一代的中型和重型的标准是不一样的。这30几吨的重量放在四代机里已经算重型机了,但是放在五代机里只能算中型机。因为第五代的重型机比如F22最大起飞重量能达到38吨。所以歼35这个五代机里的中型机达到30几吨的重量也很正常。但是很多人对于歼35的最大起飞重量可能超过歼15有点无法接受。因为歼15的体型可是更大的。歼15的尺寸没有很权威的数据,我们暂且拿苏33的数据来作为参考,因为歼15是在苏33的技术基础上研制的。
歼15舰载战斗机
苏33的翼展是14.7米,机长是21.19米,确实要比歼35大上一圈。但是要知道歼15的气动设计是上一代的,采用的是发动机宽间距的设计。虽然翼展很大,但机翼面积和F-35C机翼面积几乎一样。歼15的机翼面积是62平方米,F-35C是62.1平方米。造成这种情况主要是因为歼15的机翼展弦比比较大,也就是机翼比较细长一些。
F-35C舰载战斗机
而F-35C的机翼展弦比比较小。并且歼15的机翼后缘是后掠的,而F-35C和歼35的机翼后缘都是前掠的。所以在翼展不大的情况下,歼15和F-35C的机翼面积可以基本持平。而歼35的机翼前缘后掠角度要比F-35C更大,所以机翼面积可能要更大一些,有可能在65平方米左右。
歼35舰载战斗机
所以从机翼面积的角度考虑,歼35的机翼面积能够支持歼35的重量超过F-35C。因为歼35几乎比F-35C长出近两米。F-35C的最大起飞重量是31.75吨。所以说歼35的最大起飞重量达到33-34吨是有可能的。并且第五代战斗机和第四代战斗机结构设计上还有一个很大的不同,那就是第五代战斗机普遍采用的是内置弹舱设计。而像歼15这样的战斗机,所有弹药都是外挂的。这就造成五代机要比四代机的机身体积更大也更重,但整体外形尺寸上反倒更小。
疑似WS-19涡扇发动机
我们再来看看从发动机推力的角度是否也能支持这样的观点。我们知道F-35C采用的是一台普惠公司的F135发动机,加力推力191.3千牛,换算过来是19.52吨。而基本上可以确定歼35标配的发动机一定是WS-19涡扇发动机,虽然歼35试飞阶段装机的不一定是这台发动机。但是歼35大批量生产时,WS-19一定是歼35的配套发动机。根据媒体普遍的观点,WS-19的加力推力能够达到11-12吨,但是目前可能还没有达到。
WS-19的验证机阶段的加力推力是9.5吨左右
根据WS-19总师黄维娜的公开演讲,WS-19的验证机阶段的加力推力是9.5吨左右,推重比是9.5。并且黄维娜的PPT也说明性能已经满足了90%。换句话说验证机阶段的WS-19的加力推力目前只实现了90%,以此计算WS-19定型后加力推力应该在10.5吨的样子。从前面验证机的推力和推重比来计算,发动机的重量是1吨。这样发动机推力达到10.5吨时,推重比应该是10.5。当发动机推力达到12吨时,推重比是12。可见WS-19的发展潜力还是比较大的,但是目前比较靠谱的加力推力数据应该是10.5吨。
普惠F135发动机
也就是说,作为一架双发的舰载战斗机,歼35的最大推力是21吨。这个数字已经超过F-35 19.52吨的最大推力,高出了1.5吨。因为F-35C毕竟是架单发战斗机。所以从F-35C的性能数据来推测,发动机的性能应该能够支持歼35的最大起飞重量达到33-34吨的水平。说有可能是因为F-35C的最大飞行速度只有1.6马赫,而且没有超音速巡航能力。但是歼35一定会有超音速巡航能力,否则出门可能就会遇到部署在第一岛链上的F-22,如果没有超巡能力,可能完全没有胜算。所以对歼35来说超音速巡航能力是刚需。
歼35可能在鹘鹰2.0基础上做了广泛的气动优化
为了实现超音速巡航,歼35也做了非常深入的优化。机翼前缘后掠角度比F-35C更大,而且歼35的机腹更为平坦,不像F-35C满是疙瘩。这些都更有利于降低超音速飞行阻力。歼35还优化了飞行座舱后部的气动外形,进气道唇口、后机身等处都做了气动优化。并且机身尾部也做了反弯设计,这些优化措施总体上减少了将近10%的气动阻力。
后机身优化设计
如果歼35和F-35C的材料和结构设计水平相当的话,以歼35的外形尺寸,歼35的重量至少应该会高出F-35C约1.5吨左右。因为毕竟机身长出了近2米。国内早在2018年就已经有百吨级的T1000碳纤维量产,所以我们在材料水平上和F-35C并没有什么差距。但是在结构设计水平上,歼35要远比F-35C的水平高很多。沈飞早在歼15战斗机上就已经广泛使用了钛合金增材制造技术,大大减轻了飞机结构重量。
铝合金制作的框梁一体化部件可以比钛合金减重38%
沈飞的结构设计专家提出了新概念结构,那就是大型整体化、构型拓扑化、梯度复合化和功能结构一体化。也就是采用先进的整体制造技术或增材制造技术,将原来若干个各自独立的零部件做成一个大的整体结构,这样可以大大减少零件数量。有效减少零件于零件之间的分离面、减少结构冗余、减少应力集中,减少疲劳薄弱环节。在鹘鹰战斗机的研制中曾通过大型整体化设计制造技术,实现了融合区减重30%,零件数量减少50%,疲劳薄弱部位减少 50% ,动力学等效刚度提高 30%、储油增加数百千克,成本降低 50% 的显著收益。
通过采用铝合金加强框-翼梁整体件设计/制造一体化方法。相比传统钛合金框梁组合结构,零件可以减少一半,减重超过38%。所以总体来说,歼35的最大起飞重量有可能在32-34吨这个范围。但是有效载荷的重量可能要比F-35C高出2到3吨。F-35C的载油量是8.96吨,武器挂载是8.16吨。估计歼35的载油量有可能超过10吨,武器挂载有可能在9吨左右。歼35在航程、载弹量、和超音速巡航能力方面明显要超过F-35C。