歼20有多差劲(专为歼-20打造隐身战衣,“21世纪材料之王”的石墨烯有多牛)
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专为歼-20打造隐身战衣,“21世纪材料之王”的石墨烯有多牛
歼20作为我国自主研制的第一款五代重型隐身战机,歼20的装备服役不仅填补了我国在五代隐身战机自主发展上的空白,更重要的是歼20的装备服役极大的增强了我人民防空、空域拦截的综合实力。当然对比国外其他五代隐身战机会发现歼20比同级别的F22、苏57等双发重型隐身战机体型大了一圈,更大的机身表面积从隐身角度来说意味着更大的雷达波反射面积,不利于战机隐身需求。但是歼20相比同级别更大的机身尺寸下,却有着更好的隐身能力,除了优秀的气动布局雷达隐身设计外,更离不开歼20所采用的的“21世纪材料之王”所打造的歼20隐身战衣加持。
首先我们来了解开一下什么是“石墨烯”?石墨烯材料是2004年英国两位科学家通过剥离法提取出的只有一层碳原子结构的分子材料,这种材料具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景。那么对于歼20隐身战机而言,石墨烯材料又有什么优势呢?
一、石墨烯材料的导电性非常好,甚至比现阶段工业材料中广泛使用的金、银导电性更强,那么对于歼20隐身战机而言,导电性更强的石墨烯材料用途就非常多。首先石墨烯材料可以用于制造机载雷达、航电火控设备,借助石墨烯更强的导电优势可以大幅增加相控阵雷达的发射功率,继而增强雷达的探测距离和提升航电系统的反应速度等等。
二、石墨烯材料优异的导电性能也非常适合作为战机隐身涂层,因为战机作为一个金属结构体在高速飞行过程中与外界空气摩擦,整个机身周围会产生非常强的电负荷,对于战机隐身而言,如果不能将缠绕在机身周围的电负荷快速释放出去,缠绕在机身周围的电负荷会产生非常强的电磁波、同时又具有很强的电磁波反射能力。所以之前包括F22、F35隐身战机为了提升整个机身的导电、放电能力,故意在机身涂层中掺杂一些具有强导电能力的液态金属银等材料来增强整个机身的导电性,继而提升战机的隐身能力,但不管是金属银还是其他导电性非常强的传统材料导电性能有限,对于战机的隐身能力依然有很多不足之处存在。
但是石墨烯材料不一样,石墨烯材料具有极强的导电性能,比如我国自主研制的歼20隐身战机的外表涂层中就掺杂有石墨烯材料,这就使得歼20在超音速飞行过程中,虽然机身与外界空气摩擦会在整个机身周围产生非常强的电负荷,但是借助于石墨烯优异的导电性能优势,其可以快速将机身外表产生的电负荷释放出去,降低歼20战机自身的电磁波辐射能力和电磁波反射能力,继而增强歼20战机的隐身能力。
三、战机在高速飞行过程中,机身除了与空气摩擦会产生强电磁辐射外,更容易摩擦产生热辐射、特别是传统战机使用的金属蒙皮散热性差,很同意成为敌方红外侦察设备上的“亮眼目标”。比如大名鼎鼎的一代碟王“SR-71”战略侦察机最大飞行速度超过3马赫以上,在超音速飞行过程中机身受热会膨胀、机头最高温度能达到1700摄氏度以上,同时其发动机微喷口的红外辐射特征也是非常强。
因此对于歼20这类五代隐身战机而言,除了要能够实现雷达隐身外,红外隐身也是必不可少的,好在借助歼20隐身涂层中掺杂的石墨烯材料不光具有很强的导电性能可以提升战机的隐身能力,而且石墨烯材料还具备很强的导热性能。这样歼20战机在超音速飞行过程中,机身蒙皮和外界空气摩擦产生的大量热会被石墨烯制成的涂层迅速散发到空气中去,长时间保持歼20在超音速飞行速度下,整机红外辐射特征依然非常低,当然包括歼20的发动机黑黑的尾喷口也是喷涂有天然黑色材料石墨烯制成的红外隐身涂层的。
四、石墨烯作为一种高分子材料,其稳定性非常高,六边形分子排列顺序使得其具有很强的韧性同时,硬度有非常高,甚至比传统的钢铁及同一种元素的钻石、碳纤维材料还要坚硬,但是石墨烯材料又非常轻。那么未来随着石墨烯技术的突破,未来石墨烯材料除了能够用于战机隐身涂层中外,更是直接可以作为战机的机身蒙皮使用。这样战机出厂后完全不需要喷涂包括雷达隐身、红外隐身、防锈等各种涂层,能够限制降低战机自身的空重,将更多的载荷留给燃油、导弹等,更低的结构重量也能进一步增强战机的超机动飞行能力。
更甚者未来直接可以用石墨烯制成的材料加工战机的结构框架,借助石墨烯具有很强硬度、质量轻的优势大幅降低战机自身空重和结构强度外,石墨烯优异的韧性优势也能进一步增强战机的机身结构寿命,提升战机的出勤率和飞行时数。
五、石墨烯材料除了具备很强的导电性和导热性能外,石墨烯材料的透光性也非常好。前面也说过石墨烯是由一次碳原子组成的分子材料,所以质量轻、透光性好,但是其分子排列又非常致密,就连最小的氦原子都不能通过,所以石墨烯材料除了能够用于战机座舱玻璃隐身涂层外,后期更是非常适合作为座舱玻璃材质使用。比如现阶段批量装备服役的歼20隐身战机,除了机身涂层内掺杂有能够提升歼20雷达、红外隐身能力的石墨烯材料外,歼20的座舱玻璃上也喷涂有一层薄薄的、雷达辐射特征低、红外辐射能力差、但是透光性非常好的石墨烯涂层。
但是上世纪80年代美国研制F22隐身战机的时候,石墨烯材料还没有被发现,所以当时F22隐身战机为了降低座舱雷达波反射强度和提升座舱盖的透光性,除了使用一体化座舱盖设计外,更是在座舱盖玻璃上喷涂了多层金属粉末制成的雷达屏蔽层,但是金属粉末制成的雷达屏蔽涂层也降低了F22座舱玻璃的透光率。
总结而言,随着石墨烯技术的发展,未来石墨烯材料将会被广泛应用到各行各业中去,特别是对于战机而言,石墨烯材料的大量应用后除了能显著提升战机的隐身能力外,更能够直接性提升战机的探测距离、飞行速度、和超机动飞行能力。而我国自主研制的歼20隐身战机借助于装备服役时间稍晚一些和我国早前在石墨烯材料上的技术突破优势,歼20隐身战机的机身蒙皮和座舱玻璃上大量采用了石墨烯制成的隐身涂层,这也是歼20为什么机身比同类型的F22、苏57更大,但是隐身能力却更强的原因,就是因为我们率先掌握了石墨烯材料的制成技术、并率先将其应用到先进战机上,同时也因为石墨烯黑颜色的属性,当初歼20也因此得名“黑丝带”。
歼20的总设计师杨伟有多厉害你怎么看
幸好中国有杨伟总师!天降神人也算不上过分!
杨伟作为歼20的总设计师,一直是广大军迷热议的人物,特别是其谦逊的态度,对战斗机研发恪守执着,更是感染了每一位军迷。
要说杨伟本人有多厉害,说一点就知道了,杨伟是1963年生人,1982年从西北工业大学毕业。嗯,没看过,19岁大学毕业!22岁,硕士研究生毕业,直接进入成都飞机设计研究所。西工大可不是混日子的地方,如此可见杨伟当年的学习是多么优异(此刻感受到了学霸对学渣的跨纬度吊打...)。
当然,杨伟本人对歼-20的成绩倒是非常谦逊,一直称其为集体的成果。也确实不是杨伟总师一个人的功劳,但没有杨伟出任总师,中国空军绝对拿不到歼-20隐身战斗机,这个是100%的!并且杨伟总师不单单是歼-20一个型号的总师,其还负责歼-10C改型号,枭龙战斗机升级发展,包括枭龙JF-17 BLock-3和枭龙战斗机双座版本,这些战斗机都是杨伟总师负责。
总设计师这个职务,不是来简单画图汇总的,而是通过全盘考虑,最终确定合适设计、生产、试飞方案的人。也幸亏歼20隐身战斗机是杨伟参与设计,并且总体把控的。因为当年中国五代机竞标的是,同时代的沈飞拿出来苏-27“大拉皮”版本的“雪鸮”,号称隐身版本的五代机,结果却是比苏-57战斗机设计还丑。
而歼-20隐身战斗机采用了大量美国F-22和美国F-35设计理念,杨伟总师为了学会西方,特别是美国设计下一代思想,还特意主持和翻译了美国F-22隐身战斗机一书,就是通过了解美国是如何划定下一代战斗机,这才有了歼-20,不是沈飞那个“大拉皮”苏-27!
并且,杨伟总师对歼-20隐身战斗机贡献可不是单单设计,还包括制造。中国航空长久以来都一个严重的毛病:那就是战斗机可以设计出来,但是就是造不好,没有产量!可杨伟总师避免了这个缺点,主动提升成飞的工艺和厂房规模,保障了歼-20隐身战斗机年产48架,目前中国空军拥有72架歼-20隐身战斗机,相比北方大厂沈飞,比歼-20要小一圈的FC-31战斗机,时至今日就2架,多一架都没有。这样的差距背后,着实有一些型号上面的问题,但是双方对于机体设计的理念和设计思想上差距,不容忽视。
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歼20对抗三代机可以轻松一打17!
歼20是我国目前最先进的战斗机,作为空军最得心应手的装备,歼20当前的公开资料并不多,不过我们可以通过媒体公开报道的一些信息去初步了解一下歼20的性能。
四代战斗机的最大优势就是隐身,世界上第一款隐身战斗机F22凭借隐身优势,曾经在与三代机的对抗演戏中打出了144比1的成绩,就是说一架F22击落144架三代机后才被三代机击落,当然这只是演习中的理论数值,现实中还要考虑到滞空时间和载弹量,一架F22自然击落不了这么多三代机,不过这也充分体现出了四代机的隐身性能带来的巨大优势。
同为隐身战斗力,歼20自然也有这样的能力。根据媒体报道:在今年的一次模拟对抗演戏中,一架歼20战斗机轻松击落了17架三代战斗机,取得了17比0的战绩,注意是17比零而不是17比1,也就是说这架歼20最后并未被击落,如果演习继续进行,歼20的战果还会扩大。
歼20除了具备极强的隐身性能,其航电武器系统也是我国目前最先进的产品,歼20配备一部大功率有源相控阵雷达,可携带4枚霹雳-15远程空空导弹,再加上光电瞄准系统、分布式孔径系统等等这些遍布全身的态势感知系统,三代战斗机在与歼20对抗时很难近身。
歼20常常被拿来与其他四代机对比,当前歼20虽然不是所有方面在四代机中都是最优秀的,但歼20自身确实有独特的优势,首先就是作战半径。歼20仅靠内油的最大航程在4500公里左右,作战半径超过1800公里,几乎是F22的两倍,F22若与歼20相遇根本不能过多缠斗,只能打完中距弹就走,若要缠斗那就是以己之短攻彼之长。
歼20的第二个优势就是飞行速度,F22虽然具备1.6马赫的巡航速度,但F22的最大飞行速度只有2.25马赫。此前央视报道歼20的视频中曾提到歼20最高可一分钟巡航52公里,当然这个巡航指的是飞行而非超音速巡航,不过这样算下来歼20开启加力燃烧室的情况下最高飞行速度可达2.5马赫,在现役战斗机中仅次于米格25和米格31。
歼20的第三个优势是航电系统。歼20装备有体系化的态势感知系统和运算能力超强的机载计算机,歼20不仅是一架战斗机,空中飞行中的歼20依靠先进的机载体统可以与地面或空中其他飞行平台如预警机进行实时信息共享,这个时候的歼20实际上成为了一个关键性空中作战节点,美空军曾表示:当前只有F35和歼20符合信息化战斗机这个定义。
除此之外由于研发时间较早,F22在雷达探测距离、隐身涂层稳定性等方面均不及歼20,当前歼20已经开始了B型的生产,歼20B在动力系统方面有较大提升,而作为一款优秀的平台,歼20的改进空间还非常大。
中国歼20到底有多先进
歼-20的过人之处,就是让中国空军提前进入了五代机时代,想象一下,时间在往前倒退二十多年。当时中国空军的主力还是歼-8II和歼-7,从俄罗斯进口的苏-27和苏-27SK在当时的中国空军中扮演着台柱子的角色。2001年的撞机事件恍如昨日,而那年距离歼-20首飞,正好隔了10年,在这10年里,中国空军跨越了从二代机到四代机,再到五代机的巨大鸿沟,几乎是以飞奔的姿态追上了欧美发达国家。
歼-20的各项性能与美国,俄罗斯的主要五代机相比,究竟怎样呢?客观来说,美国和俄罗斯的五代机各有优势,首先,F-22战斗机和苏-57战斗机在机动性上比歼-20有着一定的优势。因为目前歼-20的发动机技术仍然是其最大的短板,在加上重量比F-22和苏-57都要大,也让其机动性受到了一定的影响,不过歼-20在换装发动机后,已经能够以1.6马赫的超音速巡航了,换装WS-15发动机后,歼-20的巡航速度更是能够达到1.8马赫,再加上其鸭翼和全可动尾翼设计,机动性的问题将得到一定的改善。
再来说说机载电子设备和雷达方面,首先来说,F-22的机载电子设备其实并不算先进,毕竟F-22也是一款服役十几年的飞机,足足有四块液晶显示屏,相比之下,歼-20的诞生年代更晚,虽然没有曝光歼-20的座舱设计,但是在珠海航展上我国的五代机模拟仓上,还是额可以看到我国的五代机座舱设计要比F-22简单的多。而苏-57在这一方面显然要落后太多了,抬头显示器还是基于四代机设计的。雷达方面,之前我国曾透露,得益于歼-20雷达仓的巨大直径和容积,歼-20的雷达足足有2000到2200个探测组件,发射功率达到了24千瓦,比F-22和苏-57要大得多。
再来看看隐身能力方面,笔者认为歼-20战斗机的隐身能力要略逊于F-22,却比苏-57强太多了。此前有很多人认为,歼-20最大的问题是采用了鸭翼气动布局,这会导致其隐身能力大打折扣,可事实上,此前美国的许多五代机计划,例如诺斯罗普·格鲁曼公司提出的海军先进战术战斗机和洛克希德·马丁公司早期的“联合先进攻击机技术”(JAST)计划,其设计稿或原型机都使用了鸭翼布局,但在测试中也并未发现隐身能力方面的缺陷,所以说歼-20的隐身能力还是很强的。
最后来说说载弹量和航程,我们先来看看三种五代机的对比图,美国方面曾分析认为,F-22的发动机靠近机身中部,而歼-20的发动机则在机身后部,这给歼-20带来了巨大的内部空间,不论是以后换装发动机,还是在内部大容量的油箱和弹仓,都是很有利的,所以在载弹量和航程方面,歼-20有着巨大的优势,总的来说,笔者认为,歼-20完胜俄罗斯的苏-57,与F-22相比则是互有胜负,至于为什么不比较美国的F-35战机,笔者认为,双发重型空优战机和单发多用途低成本战机的定位本身就不同,外界也普遍认为歼-20要比F-35强。
尊重客观事实,探究事件真相,我是兵器世界,欢迎关注
请问歼20的性能如何
歼20性能的文章我已经发表过好几篇,本来不想回答这个问题,由于网上还是有很多人对歼20的发动机发表一些不符合实际的言论,总是拿歼20的发动机说事,这些人有三种人:第一种,不懂装懂、跟风。第二种,对我们的科研人员和我们的技术没有信心,一直以来都对西方抱有严重的崇拜心里,对中国产品一直抱有成见。第三种,包藏祸心,故意贬低中国的科技能力,打压中国人的自信心。因此,觉得有必要再回答一下这个问题。
歼20是一款全动鸭翼+边条翼+全动垂尾+尾部腹鳍的升力体气动布局的四代(俄罗斯五代)战机(与美国F22、F35、俄罗斯苏57同代的制空型战机)。由于歼20采用全动鸭翼+边条翼、鸭翼与主翼间隔距离远的气动设计,使其瞬间俯仰和爬升能力非常强;全动垂尾+腹鳍使其能做到稳定而几乎原地180度转弯;腹鳍能够保证其在各种状态下完成任何高难度动作,而且保持稳定;三角翼加长条机身加V型向后倾斜垂尾,使得空气阻力小,飞行速度更快。因此,歼20的机动能力和超音速巡航能力是非常强大的。
隐身性能方面,由于歼20诞生时间相比F22较晚,恰逢我国新型材料蓬勃发展的初期(现在已经是大发展时期),主体机身采用高拉伸强度的钛合金掏空制作而成,翼身一体;机身其它部位采用大量轻质的高强度碳钎维复合材料,使吸波性能大幅增强,同时大幅减轻了重量。隐身蒙皮和隐身涂料是最新型的吸波性能强、抗腐蚀的材料,比F22、B2A的银粉吸波涂料更便宜,性能更好,不需要恒温机库保养。歼20的鸭翼、垂尾、腹鳍是高强度碳钎维复合材料制作而成,本身材质吸波性能就非常优秀,强度是钢板的100多倍,而且轻质。因此,歼20的隐身性能一点都不比F22差,甚至还更加优秀。
歼20原型机使用的是俄罗斯发动机,量产型使用的是国产WS10B发动机,最大推力14.7吨;去年公布WS10发动机已经突破了16吨推力,可能命名WS10C;WS15发动机的设计推力是18吨,根据歼20的空重16吨的情况来看,WS10C发动机也足够满足歼20的目标动力。F22空重19.7吨,量产型发动机F119最大推力15.6吨,最新改进型F119发动机最大推力17.7吨。空重对比发动机推力,歼20无论使用WS10B还是WS10C都远比F22的超音速巡航、超机动能力强。歼20最大飞行速度2.5马赫,F22最大飞行速度2.25马赫。歼20因为载油量多,WS10B发动机油耗比美俄同类型发动机更小,作战半径2000公里;而F22作战半径只有760公里。相比之下,歼20的发动机还不够优秀吗?怎么没有人说F22发动机太耗油,这么小的作战半径呢?
歼20去年生产的型号就已经安装了新型发动机,尾喷管已经变成锯子型状,之前型号只是尾喷管上面的对接缝是锯子型状,证明之前使用的发动机只是暂时使用而已,并不是目标发动机,发动机寿命到了就会更换,不会再维修。尾喷管锯子型状是隐身设计的最终标准,因此,发动机也是符合最终标准的性能。
歼20机头上下各有一个最新型的红外凝视搜索、识别系统;机身六个方向分别安装有分布式孔径系统,能够从飞行员头盔看穿360度机身,能够用眼神锁定目标和选择各方向图像;能够在1300~1500公里外持续锁定飞行中的火箭,直至火箭发动机熄灭;在关闭雷达的情况下,能够在400~500公里外识别非红外隐身目标。机身六个方向还有电子和激光告警系统,垂尾下部小平尾是两个后视雷达,可以探测后面目标和发射电磁波进行电子干扰;进气道口两旁各有一个电子探测、电磁干扰小鼓包。歼20态势感知能力、电子干扰能力、抗干扰能力超强;目前世界服役战机拥有最新一代360度分布式孔径系统的只有歼20、苏57、F35、歼10C、歼16、歼11BG(歼11B改进型)等。F22因为诞生更早,分布式孔径系统没有出来,只有安装360度电子和激光感应系统;分布式孔径系统没有安装,现在也无法兼容。
现代空战打的是体系化作战、网络化作战、态势感知能力和隐身性能等,靠高速、高机动能力的狗斗已经过时了。歼20机动能力超强,为什么没有安装机炮呢?难道设计师忘了?这就是狗斗过时的最好回答。因此,现代空战对于超音速巡航、超机动能力并不那么重要。歼20安装WS15对比安装WS10B发动机的作战效能,除载重更多外其它没有什么作用。
歼20有外挂武器吗如何评价歼20的设计
歼-20战斗机有无外挂武器这件事,中国空军是不会告诉任何人,无论你是不是真军迷,都不告诉你。当然,也不会告诉我。那么,我们如何分析这件事呢。在肯定歼-20设计完美之后,我们就可以从下面这件事来分析。
歼-20外挂油箱这件事大家都熟悉吧,从中可以推论外挂武器的问题。歼-20外挂载副油箱试飞,就表明歼-20有4个外挂点,这些外挂点能够整合油箱,就能够整合弹药,因为整合油箱也不是自行车后衣架带一捆菠菜那么简单的事,也需要进行油路、电路的改装的。
外挂武器系统与内埋式武器,使用的作战软件不同,但是是相似的,这其中只需要改入代码,就能够实现。原因也非常简单,歼-10B都能发射外挂武器,歼-20一定也能。考虑到隐身战斗机的隐身需求,如果是面对强大作战对手,一般我们不提倡外挂武器。如果是面对弱小作战对手,又没有必要出动大量的歼-20,歼-10就把他们收拾了。
因此,歼-20外挂武器和副油箱都没有明确的作战需求,最多只是外挂测试而。而且,在现代空战中,战斗机和机载导弹性能提升,双方对等实力的情况下,基本上不需要把4枚空空导弹发射完,就必定有一方要被击落。歼-20或是F-22都没有必要像4代战斗机那样挂8枚导弹。当然,这是我的理解,是超出隐身性能之外的考虑,这是我读《学哲学用哲学》得出的结论,大家不要轻易喷这本书,你们喷不起。
如果歼-20非要外挂导弹,那么当时的作战背景可能是高强度局部战争,歼-20需要一天多架次地出动,我觉得基本上相当于不列颠空战那样的强度了。这代表着已经不是局部战争,而是大战。近期战场评估的结论是,未来不太可能出现第三次世界大战。因此,歼-20对抗有强大防空能力的作战对手的可能性不大。
如果隐身的歼-20从陆基机场起飞,去参加海战对战大航母,更没有必要外挂导弹,这样只会无情地损失歼-20的航程,对于海战急需的作战半径是负面影响。
总之吧,歼-20没有必要外挂导弹,平时外挂训练表演,就不在本文讨论之列的了,想怎么挂怎么挂。
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