歼36采用涡流增升的类乘波体设计,现代战机气动设计的巅峰之作

晓凡聊趣事 2025-03-14 16:44:45

前面我们在探讨歼36的航程时,借助一篇和歼36同样气动布局的战略轰炸机的数据进行过分析。我们注意到一个非常有价值的观察角度。那就这种双后掠双三角翼气动布局在同样的武器载荷下,亚音速巡航和1.8马赫下超音速巡航的航程竟然相差不远。比如在15吨武器载荷条件下,亚音速巡航航程为13500公里,而同样载荷下1.8马赫超音速巡航距离为11000公里。这对于战斗机来说是非常罕见的,因为对于第五代战斗机来说,超音速巡航航程肯定比亚音速巡航航程低很多。

歼36气动布局的超巡航程和亚音速巡航航程相差不大

典型的第五代战斗机比如F22战机,亚音速往返作战半径为1100公里。如果超音速巡航作战半径只有700多公里。可见传统气动布局的战斗机其超巡活动半径要比亚音速巡航活动半径要小很多。但是根据那篇战略轰炸机论文的数据,超巡和亚音速巡航的活动半径竟然相差不大。这就意味着歼36的气动设计水平非常之高,虽然也会受到发动机性能的影响,但是可以肯定其超音速巡航状态下的升阻比非常高。

F22的超巡作战半径就比亚音速巡航作战半径小很多

从论文给出的数据来看,如果将数据套用在歼36身上,1.8马赫下的超音速巡航状态下的升阻比可能在10以上,最高12左右。相比较而言,歼36的亚音速升阻比大概在15左右。这都是非常高的指标。歼36就是靠着非常高的升阻比,才获得了上万公里的航程。对于典型的第五代战斗机来说,比如F-22战斗机,在亚音速下的升阻比是8.4,在超音速下的升阻比甚至不到5。那么歼36是靠什么获得如此高的性能指标呢?我们需要仔细研究歼36的气动设计。

歼36同类气动布局的亚音速升阻比

从外观上来看,歼36采用的是双后掠的三角翼气动布局,这种气动布局本身就有非常高的气动性能。我们还可以找一个参考,那就是协和超音速客机,协和的机翼也是双后掠的三角翼气动布局。协和客机的巡航飞行速度在2.05马赫,其巡航状态下的升阻比是9。这已经是一个非常高的指标了,而升阻比指标对于飞机的耗油量影响非常大。所以协和的气动设计是针对2.05马赫的超音速飞行进行充分设计优化的。可以说代表了当时超音速飞行的顶尖水平。

协和客机巡航飞行速度在2.05马赫下升阻比是9

对比歼36和协和飞机的气动设计,可以发现,歼36的双后掠三角翼气动布局要比协和的气动布局先进很多。因为歼36的整个气动外形和2马赫的激波锥几乎相切。也就是说歼36的气动设计很好地借鉴了乘波体气动设计的优点。所谓乘波体气动设计简单地讲就是整个飞行器骑在激波上。也就是飞行器的外轮廓和机头产生的激波锥相切,机身下方激波产生的高压空气都被牢牢压在飞行器下方,几乎不会上溢到飞行器上方,从而获得尽可能高的升力。从歼36的机头顶点,到两翼的翼尖形成了一个三角形,这个三角形和两马赫的激波锥的角度几乎是一样的。从这一点上来看,歼36的超巡速度可能就在2马赫左右。

歼36采用的是涡流增升的类乘波体气动设计

也就是说歼36翼身组合体的外轮廓和两马赫的激波锥相切,这样机身下方激波产生的高压空气都被压在翼身组合体的下方,从而获得更高的升力特性。如果站在俯视图的角度,整个翼身组合体在水平面内的投影面积占整个激波锥的水平投影面的比例越高,气动设计越接近乘波体的气动设计。歼36的气动设计可以看做是一种类乘波体的气动设计。歼36机身下方激波产生的高压空气只有两个出路。一条路线是在翼身组合体下方通过,并从机尾下方离开。另一条路就是从机头顶点、边条和机翼的折线转折点、机翼翼尖三点连成的一个狭长的三角形内向上越过机身边条和机翼形成一道边条涡和一道机翼涡。两股涡流耦合后掠过机翼上方。

四代机早期气动设计的进步主要是出现了边条翼设计

这样的气动设计和鸭式气动布局的气动设计有异曲同工之妙,都是在充分利用涡流增升。但是歼36做得更为彻底,把激波产生的能量进行了最大化利用。因为歼36的机身边条非常长,几乎达到机身总长度的40%,可以产生更为强大的边条涡,和机翼涡耦合以后可以产生更为强大的涡流。让歼36的机身上表面产生非常低的气压,这样翼身组合体下方压力大,而上方压力小,这样就能够产生更大的压力差也就是升力。这意味这着这样的气动布局可以把激波产生的能量进行最充分的利用,从而产生了非常高的升阻比。这就是歼36的超音速升阻比为何如此之高的原因。也使得歼36的升阻比特性超越了歼10和歼20的设计水平。而且当迎角增加时,涡流会进一步增强,可以赋予歼36更为强大的机动性能。

四代机后期出现了比边条翼更强大的鸭翼 直到我国的五代机上还在使用

相比较而言,协和客机没有完全利用激波产生的气流能量。因为协和客机的机身前部细长并向前突出,这样虽然有利于减小波阻,但机头激波产生的高压空气流经机身下方时并没有完全被翼身组合体压住。机身下方的高压空气会有相当大一部分从前机身的两侧向上越过机身,这部分高能量的气流没有被充分利用。而歼36却最大程度利用了激波产生的能量,这正是歼36气动设计的先进之处。也就是说歼36的气动设计集涡流增升和乘波体气动设计之大成。歼36的气动设计可以算作是一种充分利用涡流增升效应的类乘波体气动设计。这一气动设计的性能非常之优秀,亚音速和1.8倍音速条件下,升阻比几乎比典型的第五代战斗机高出一倍,帮助歼36实现了2马赫超巡,超远航程和超长留空时间。可以说歼36战机的气动设计堪称现代战斗机气动设计的巅峰之作。

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评论列表

Dong

Dong

9
2025-03-18 02:20

中国战机最新命名标准:最重型战机前面数字用偶数,数字越大代级越大,如2✘、4✘、6✘、......。次重、中型战机前面数字用奇数,数字越大代级越大,如1✘、3✘、5✘、......。2✘、3✘为五代机,4✘、5✘为六代机,6✘、7✘为七代机,......如此类推。后面数字代表类型或升级次数,衍生版加字母,5是舰载机的惯用数字。如歼20代表第五代重型战斗机,歼20S代表它的衍生版双座版。歼35代表第五代中型舰载战斗机,歼35A代表它的衍生版空军版。所以成飞六代机:歼40超级重型多用途战斗机版、无人僚机指挥版、电子战版。沈飞六代机:歼50重型空优战斗机版、多用途版、舰载机版。现在有编号的六代机都是电脑模拟视频或图片,36011编号是创作者自己编的,并不是真实视频或图片。[笑着哭][拍手][点赞]

用户10xxx19

用户10xxx19

7
2025-03-19 21:49

你们没发现机头那个像双锥体一样么,这家伙绝对超过了热障,能不能超过黑障还能确定,动力系统已经有了,涡乘波体三七飞翼布局/阻力小升力大,闹不好真能达到战略轰炸机11000公里航程的定义,如果真的只能作为轰油20/轰预20服役了

月云

月云

5
2025-03-15 08:21

[点赞]

华章

华章

4
2025-03-15 09:34

这是炫耀还是泄密?

用户59xxx60

用户59xxx60

4
2025-03-15 07:20

这次我还是看好611所的方案!!

卉能

卉能

2
2025-03-15 16:39

10000公里?有点夸张了吧…… 那直接将相关技术应用于战略轰炸机,超音速民航客机。 中国目前最需要的是打击半径超过3000公里的中程战轰机型。

卉能 回复 77 03-18 18:08
有空你自己也算一下?我觉得这个数据可信度不高。 仅凭感觉,B21的翼载应该比它小。 只是感觉…… 它速度比B21块,弹仓比B21大?飞行距离还不输B21……起飞重量还只有B21的一半? 感觉好像打破了物理学的边界。

77 回复 03-16 20:40
之前有人算过歼36的翼面积,以猜测的最大起飞重量五十吨计算。歼36的翼载荷每平方米才220公斤,比U2高空侦察机的翼载荷都低。这意味着歼36的最大升限在25000米左右,两万米高度巡航,飞一万公里也有可能。

用户11xxx47

用户11xxx47

2
2025-03-15 09:23

自豪

啊啦啊啦

啊啦啊啦

2
2025-03-27 01:31

高价低配智商税!这玩意儿我粮厂早就字研了!擦!走错片场了![哭笑不得]

用户17xxx02

用户17xxx02

2025-03-24 08:37

一万多公里?感觉不可能?!

晓凡聊趣事

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