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殲20彈倉設計,大而美,超音速投彈安全

從運載的角度來看,戰鬥機和客機都沒有區別,就是貨物特殊點,一個是送人上西天和送人上天。

從設計的角度來說,戰鬥機麻煩多了,不管高空低空,位置姿態,有需求貨物隨時就投放,而客機往往到了目的地機場,飛機停穩才卸貨。

從掛載發展歷史來說,其實隱身戰鬥機的內置彈倉設計是複古了,不是新潮,有內置彈倉設計,二戰時期轟炸機比比皆是不足為奇。

飛機武器的裝載形式主要包括外掛、半埋、彈倉四種。

1.外掛

外掛是直接在機體外表面,主要是機翼和機身下表面安裝掛架懸掛外掛武器的方式,此方式在1-2-3代非隱身戰鬥機上普遍採用,而且四代隱身飛機也有外掛接口,在方便時候可以掛載多個巨型油箱或者飛彈,炸彈等等。

外掛的優點:掛載點是整架飛機的機翼和機身,航向尺寸和縱向尺寸都非常巨大,有足夠大的太空實現多種武器配合掛載,兼容性好,而且,由於掛載直接暴露在外,和人高度差不多,便於使用維護,外加飛彈導引頭直接暴露在外,毫無遮擋,所以方便飛彈發射前截獲目標。

但外掛的缺陷在於阻力太大,戰機難以超音速巡航,此外,外掛物會使雷達反射截面成百上千倍的增加,嚴重破壞隱身性能,簡單說就是一肥毀所有。

2.半埋

半埋是將武器的一部分埋入戰體的凹槽裡,而另一部分則裸露在外。

這種裝載形式有利於減少阻力,但是開槽增加了結構重量,並且只能安裝某特定外形的武器,缺乏互換性和兼容性,可謂VIP專座,別人用不了。

3.彈倉

彈倉,俗稱,內埋式,則是把武器完全裝入機體內。

內埋式的優點和劣勢和外掛正好相反,彈倉會佔用巨大的機體內部太空,造成機體肥大,結構重量大增,迎風面積大,帶來很大的阻力,並且在武器射出去後,戰機自身的阻力不會有啥明顯變化。

但是優勢主要有兩點: 1,與其他裝載方式相比,採用彈倉式裝載武器的飛機飛行阻力最小; 2,採用彈倉裝載可避免飛機外掛帶來的各種高強度雷達反射表面,可以實現雷達隱身。

殲20採用了大型彈倉設計,保證了飛機具有良好的阻力特性和雷達隱身特性,讓我們看看殲20彈倉設計的黑科技。

以下我們簡單介紹一下彈倉設計的常識,幫助大家理解殲20。

根據彈艙底部的靜壓分布情況,可以把彈艙流場分為分成三種類型:閉式流動,過渡式流動和開式流動。這主要是由彈艙的長深比 所決定。

閉式流動彈艙深度較小,氣流在彈艙前緣處分離後向彈艙內部偏轉,緊貼彈艙底面,而後在彈艙後壁前再次分離並偏轉向彈艙外部。當武器從彈艙飛出來的過程中,其頭部處在彈艙的上洗區內,向上吹武器,而其尾部處在下洗區內,向下吹武器,對武器產生一個很大的抬頭力矩,對武器的安全分離是非常不利的,嚴重的話,飛彈一射出來,直接抬頭插在飛機肚皮上。

過渡/開式和過渡/閉式流動介於開式和閉式之間

殲20戰鬥機的彈倉長度4.5米左右,深度0.6-0.7米,長深比在6.4-7.5之間,遠小於10,是典型的開式流場,相對於閉式流場的特點就在於彈艙的長深比比較小,彈艙前後壁附近的流場流動完全連通,因此形成一個近乎充滿彈艙內部的大渦,而外來氣流在彈艙前緣分離後直接跨過彈艙到達後緣。彈艙底面的壓力系數分布均勻,武器投放時候沒有過大的抬頭力矩,比較好設計。

而且殲20為了盡量減小超音速彈倉打開時候的嚴重壓力波動,還做了一個泄壓槽,這個血壓槽的角度在20-30度左右,使得殲20超音速飛行時候也方便投射飛彈,不至於造成飛彈和彈倉結構毀損。

殲20戰鬥機,從氣動外形到彈倉設計,無一不體現,這是一種強大的強調超音速作戰的隱身飛機,這也是總師楊偉當之無愧當選院士的最強底氣。

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