合理分析轟20:航程超13000公裏,載彈量超30噸,還能超音速飛行

科技解析站 2024-03-18 22:07:42

3月11日,香港商報記者就轟20的相關問題日前采訪了中國空軍副司令員王偉。

記者:轟—20什麽時候能正式公布呢?

空軍副司令王偉:快了,你們等著吧!

記者:現在一切准備就緒了嗎?

空軍副司令王偉:肯定在准備中,飛機的發展是延續的過程。

記者:我們在技術上遇到一些瓶頸了嗎?

空軍副司令王偉:沒啥瓶頸,都能解決。

記者:今後我們空軍實力會大增嗎?

空軍副司令王偉:肯定是。

記者:正式發布後,什麽時候能量産?

空軍副司令王偉:很快,直接就跟上了。

記者:我們跟美國的實力相比,怎麽樣?

空軍副司令王偉:不跟美國比,我們只保衛自己的安全。

這是關于轟20的最權威回答,說明轟20起碼已經造出樣機並試飛驗證過了。按照我國軍方“謙遜”的性格,起碼要列裝部隊,甚至已經大批量裝備才會正式對外公布。因此,我們可以大膽推斷,轟20很可能已經處于研制尾聲,即將列裝部隊。

接下來就幾個網友關心的問題與大家共同探討:

1、轟20到底長啥樣?

很多網友很想知道轟20究竟長啥樣,其實官方早就告訴你了!

2016年,CCTV4“中國輿論場”節目就曾曝光了我國“20系列”裝備,其中就包括“轟20”,暫且稱爲2016版轟20。從照片來看,轟20與美國B2轟炸機都采用飛翼式布局設計,但是翼型仍然有較大區別,明顯是不一樣動力兩款飛機。

圖中的轟20應該是早期樣機,經過這麽多年改進,轟20應該會有很多不一樣的地方。後來官方雜志、宣傳材料公布的轟20外形與2016版轟20又有區別,其尾部兩側各有一片可變翼,向上彎折就相當于飛機的外傾垂尾,有助于降低起降階段的飛控難度,放平時就相當于整體飛翼的一部分,有助于提升飛機的隱身性能。

2、轟20最大飛行速度是多少?

預計轟20最大飛行速度可突破音速,但大概率不會超過1.4馬赫。

研究表明,後掠角越大,超音速激波阻力越小,越有利于提高極限飛行速度。根據曝光的照片來看,轟20酷似美國X47B無人機,後掠角遠大于美國B-2A隱身轟炸機。很明顯,我國轟20極限飛行速度將大于美國B-2A隱身轟炸機。據了解,B-2A最大飛行速度已經達到0.95馬赫,那麽轟20的最大飛行速度就要超過1馬赫!

飛機超音速飛行時,最大阻力來自超音速飛行産生的激波,稱爲激波阻力。實際測試表明激波阻力就像一堵牆,會産生極大阻力。飛機超音速飛行時會産生激波錐,並且飛行馬赫速越大,錐角越小。即便飛機自身推力再大,也很難突破飛機機頭産生的激波錐,因此,飛機的理論極限飛行速度=音速/Sin(90度—飛機後掠角)。也就是說,飛機機頭與機翼前緣最遠點的連線和飛機中軸線的夾角越小,飛機的極限飛行速度越大。轟20主翼前緣翼尖與機頭連線和飛機中軸線的夾角大概是45度,那麽據此推算,轟20的最大飛行速度不會超過1.414馬赫。

3、轟20最大起飛重量是多少呢?

預計可達200~210噸。

2018年,有人發布了一塊傾斜放置,面積達16平方米的3D打印钛合金構件,其中有2個圓孔,號稱當時世界上最大的3D打印钛合金構件。明顯是一款4發大型飛機。這麽大的構件普通飛機根本用不了,只能是大型飛機才能裝得下。目前我國現役大型飛機除了運20就只有轟6系列,很明顯,發動機外挂的運20用不了這種钛合金構件,而轟6系列是雙發飛機,同樣不符合。那麽最大的可能就是用在體型巨大的轟20上面。

稍微懂點數學知識的網友都能輕松畫出這塊16平方的3D打印钛合金構件。簡單估算可以算出圓形直徑約1.6米。

這個級別的發動機就只有渦扇18/D30-kp2,前者推力約爲13.2噸,後者推力約爲12.5噸。那麽4台總推力就達到50噸。我國很可能基于渦扇18或者渦扇10衍生一款轟20專用發動機,憑借後發優勢,其推力至少是13噸級。

查閱資料得知,B-2A以最大起飛重量飛行時推重比僅0.2;最大飛行速度爲1.25馬赫的B-1B轟炸機以最大起飛重量飛行時推重比爲0.25。按照推重比0.25推算,轟20的最大起飛重量約爲210噸。這裏需要特別說明一點,轟20最大飛行速度是否比B-1B更大或者更小,由它的迎風面積、濕面積、後掠角等參數共同決定,需要實際測試才能最終確定。

4、轟20的最大載彈量能達到多少呢?

預計可達30噸,並且側重于裝載空射高超音速導彈。

上面提到的3D打印钛合金構件右側邊長4.06米。如果這款世界上最大的3D打印钛合金構件真的用在轟20,那麽轟20的機身最大厚度將至少達到4.06米這個級別,而美國B-2A機身最大厚度只有3.3米。由此可見,轟20的機身厚度遠大于B-2A,其彈艙深度也必然遠大于B-2A。

那麽我們可以大膽推測,轟20彈艙必將遠大于美國B-2A隱身轟炸機。如果轟20的最大起飛重量可以達到210噸,那麽參照B-2A載彈量,其最大載彈量可達30噸。考慮到轟20機身厚度遠大于B-2A,那麽它的彈艙尺寸必然也遠大于B-2A,或許其最大載彈量可以更大。港媒稱轟20的最大載彈量可達45噸。這明顯是打算充當空射導彈載機。我國最厲害的導彈是高超音速導彈,如果不能搭載這種目前無法攔截的導彈,那麽轟20就失去存在的意義。

2016年,我國還沒正式列裝高超音速導彈,當時的轟20肯定是更早一兩年設計的。而如果是2014年,我國的高超音速導彈還處于研制階段,能不能研制成功,誰也沒有把握。當年轟20設計團隊可能未必將搭載高超音速導彈考慮在內。由于高超音速導彈動能巨大,要完成加速勢必需要消耗很多推進劑,這就導致同等射程下,高超音速導彈,體積更大。

如果一開始轟20未考慮搭載高超音速導彈,其彈艙尺寸可能裝不下高超音速導彈。美國公布消息稱,2017年我國就列裝全球首款高超音速導彈東風17。那麽轟20設計團隊從那以後就必須對轟20內部進行重新設計,確保彈艙長度足夠長。

5、轟20最大航程能達到多少?

預計最大航程起碼達到13000公裏,甚至有望達到16000公裏。

飛翼式布局的飛機最大優勢就是巡航效率很高,同等載油量可以比其他氣動布局的飛機飛得更遠。最大起飛重量170.7噸的B-2A最大航程都可以做到11000公裏,如果轟20最大起飛重量可以達到210噸,那麽它的最遠航程就可以做到13500公裏。必要時巨大的彈艙還能少載彈,多載油,航程做到16000公裏也不是沒有可能。

目前的已曝光的飛翼式戰略隱身轟炸機只有美國的B-2A和B-21、我國的轟20、俄羅斯的PAK-DA等4款。B21體型比B2還小,航程、載彈量。目前曝光的消息來看,俄羅斯的PAK-DA最大起飛重量也就125~160噸之間,采用雙發設計,載彈量30噸左右,還是比轟20更小。簡而言之,如果本文分析推測的轟20參數和實際基本相符,那麽轟20無疑將是未來10年內單機尺寸最大,性能最強的戰略隱身轟炸機。

值得一提的是,轟20之所以要造得這麽大,很重要的一個原因就是我國對它的戰略定位很高,起碼要能撐起我國“三位一體”核反擊任務,必要時能夠到達大洋彼岸,甚至還要能夠兼職海上追殺敵方航母。由于我國缺少海外基地,還受到三條島鏈牽制,如果不把轟20造得足夠大,根本無法威懾潛在敵對勢力!

有了殲20、殲35、攻擊11、彩虹7等各式隱身飛機的曆練,轟20成爲世界最強隱身轟炸機實屬正常。

造出一款世界最強的戰略隱身轟炸機需要什麽條件?

首先是要有豐富的隱身飛機設計經驗,其次要有大型飛機設計、制造經驗,還要有先進的軍用雷達、航電技術,又要有飛得式隱身飛機的研發經驗。能夠同時滿足這幾項條件的國家不超過2個,俄羅斯也不行。

目前我國已經造出至少5款功能各異的隱身飛機,其中殲20在與F35正面較量中占據上風,得到美國太平洋司令部空軍司令肯尼斯·威爾斯巴赫的公開贊揚,對于高傲的美軍高層來說,這十分罕見。這說明我國的殲20隱身技術已通過實戰檢驗,確實靠譜。

在大型飛機研制方面,我國已經大規模量産最大起飛重量達220噸的運20A,就連其改進型運20B也已經量産。即便轟20最大起飛重量達到210噸,我國也有把握造出,不存在技術瓶頸。

在軍用雷達、航電系統方面,我國的預警機技術已經是世界公認的領先水平,就連出口巴基斯坦的殲10C航電系統也得到挑剔的巴基斯坦軍方的公開贊賞。我國也早已量産氮化镓T/R組件,領先歐美一代。

在飛翼式隱身飛機方面,我國已造出攻擊11隱身無人攻擊機、彩虹7隱身無人攻擊機、天鷹隱身無人偵察機。有這麽多飛翼式隱身飛機的研制經驗讓我國在設計轟20時得心應手。

因此,我國能夠造出世界最強隱身轟炸機實屬正常!

空軍副司令員接受采訪視頻鏈接:https://m.toutiao.com/is/iFSCsU7d/ - 空軍副司令員“劇透”轟20:沒啥瓶頸、值得驕傲、值得興奮,“快了,你們等著吧” - 今日頭條

當時世界最大的16平方3D打印钛合金構件官方報道鏈接:http://zzxtzx.xjtu.edu.cn/info/1035/1213.htm?share_token=9c189014-9aae-49e9-a879-e880dae180d7&tt_from=copy_link&utm_campaign=client_share&utm_medium=toutiao_android&utm_source=copy_link - 我國增材制造技術與産業發展研究丨中國工程科學-高端制造裝備協... - 今日頭條

美俄戰略隱身轟炸機官方媒體報道鏈接:https://m.toutiao.com/is/iFSXQXa6/ - 美俄加速新一代戰略轟炸機研制 - 今日頭條

美軍高官贊賞殲20和空警500的官方媒體報道鏈接:https://m.toutiao.com/is/iFSXUhnx/ - 美軍高官透露:F-35戰鬥機最近在東海曾與殲-20近距離遭遇 - 今日頭條

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