近日, 一條名為《軍人一分鐘》的短視頻非常火爆, 視頻字幕中的“一分鐘, 殲-20可以戰斗巡航52公里”也迅速成為軍事圈關注的焦點, 一時間, “完全超越F-22”、“五代機首屈一指”等贊美之詞大量出現在互聯網媒體上。
不過, 在對殲-20這個52公里/分鐘(3120公里/小時)進行評價之前, 我們首先要討論一下, 殲-20是在什么高度飛到這個速度的?
一般來說, 作為一款雙發戰斗機, 在海平面是飛不出最高速度的, 因為海平面空氣密度大, 阻力大。 常規的設定中, 飛出最高速度都是在空氣稀薄的高空。 而這個高空具體有多高, 依賴于戰斗機氣動設計、結構設計(材料和強度,
這個時候, 有個重點就需要敲黑板了:
音速是隨高度而變化的。
某最戰斗機的飛行包線, 右邊有最大速度限制
在平流層下部,氣溫不隨高度而變,音速也不變,為295.2米/秒, 并不是我們耳熟能詳的海平面速度340m/s。
我們假設殲-20戰斗機的1分鐘飛52公里是在萬米高空飛的, 那么馬赫數換算出來就是:52000米/60秒/295.2=2.94馬赫。
去年8月, 美國的F-15戰斗機執行了一次特殊飛行任務:追逐日食。 當時美軍3架F-15戰斗機憑著2.5馬赫的高速, 力抗月球公轉與地球自轉等因素, 足足在日食陰影里待上了3分鐘之久。
要知道, 超過2.5馬赫時, 戰斗機就會面臨熱障, 座艙蓋、蒙皮、涂料都需要進行特殊處理, 比如大名鼎鼎的米格-25, 采用大量不銹鋼材料(以至于它獲得了個“飛行不銹鋼”的稱號), 而SR-71“黑鳥”則大量使用了鈦合金, 此外, 這兩個飛行怪物的發動機都很特殊, 米格-25 用了噴液加力, SR-71用了變循環和特殊高燃點發動機, 采取這些措施后, 才能飛到3馬赫的高速。
SR機身93%的結構采用鈦合金+特殊的發動機, 才讓SR-71速度突破3馬赫
那么, 殲-20的材料和發動機能讓其戰斗巡航速度飛到超過3000公里的時速么?飛到這樣的高速, 需要采用什么樣的特殊材料?采用這些材料后,
再退一步來說, 現在的發動機都能讓殲-20飛出高空2.95馬赫的極速, 那么換裝了下一代大推力發動機“渦扇-15”后, 又能飛出什么樣的速度呢?
我們再來看F-22, 和AL-31F發動機相比, 它的發動機堪稱BT, 但其最大飛行速度才2.25馬赫。
細思極恐。
由于鋼的密度太大, 使得米格-25起飛推重比只有0.6左右
總結來說, 設計制造一款速度高達3馬赫的戰斗機, 不像新浪軍事抄襲軍事文章那么簡單, 而是非常困難。 一般來說, 馬赫數2.5是熱障的界限, 在此值之下, 一般氣動加熱不嚴重, 常規的制造工藝和材料便可以;在此值之上, 必須采取克服氣動加熱等問題的一些措施, 比如采用耐熱的材料, 加裝隔熱的裝置,
而本文之所以拿米格-25和SR-71作為案例, 是因為正式服役(含服役過)的戰斗機中, 世界上卻只有這兩大戰機曾經突破過熱障, 他們當時也是冷戰中的產物。
經迷彩派向權威部門求證, 一分鐘戰斗巡航52公里, 是個筆誤
本文鳴謝:@zlstsq提供的部分文字和配圖