7月24日,“空军事新闻”微信官方账号最新文章显示,一架战术编号全新的歼-20战斗机,标志着中国最先进战斗机正在批量装备一线作战部队,从而稳步形成作战能力。此外,这张最新照片充分展示了歼20腹鳍设计的必要性。
自2011年1月11日歼20 2001原型机首飞以来,喷气嘴两侧尾撑下的腹鳍成为军迷争论的焦点。人们担心腹鳍会影响歼20的雷达隐身能力,而这款飞机是世界四大四代机中唯一一款有腹鳍的。
其实这种担心是不必要的,因为歼20的腹鳍不仅是一个高效的气动稳定器,而且对增强歼20前半球的红外隐身性能起到了积极的作用。
歼-20采用了独创的升力体侧鸭布局+小型全动弯度双垂尾。整个垂尾面可以偏转,有巨大的舵面等效面积,因此垂尾尺寸可以大大减小,有利于减小飞机的横向雷达截面积。
但垂尾的减小也带来了一个副作用,即由于高度不足,在大迎角时由于机翼遮挡,效果会降低,影响方向稳定性。因此,在垂尾下方增加腹鳍成为效率最高、重量成本最低的解决方案。因此,歼-20最终采用了外倾双垂尾+外倾双腹鳍X形四尾翼的独特布局,垂尾和腹鳍的结合面积仍远小于F-22猛禽的巨大梯形垂尾。此外,这款飞机的腹鳍很可能是由透波复合材料制成的,因此不会对歼20雷达的隐身能力产生负面影响。
从“空军事新闻”的这张最新照片中,我们还可以看到,歼-20的垂尾和腹鳍位于机身最末端的尾托后方,在排气喷管两侧形成了一个完美的防护罩,可以在前半球大范围屏蔽排气喷管的红外辐射。
对于隐身战斗机来说,红外隐身已经上升到与雷达隐身同等重要的地位。涡扇发动机的高温部件已经成为战斗机最大的红外辐射源,尤其是外露式排气喷管,其排气羽流和喷管内壁温度高达数百摄氏度,成为现代红外传感器眼中引人注目的目标。比如苏-35战斗机的OLS -35红外搜索跟踪系统,可以在90公里处从追尾姿态轻松探测到前面的战斗机目标,然后在正面姿态下降到30公里。
因此,在对战斗机来说最重要的正面红外隐身中,如果能用垂尾和尾椎遮挡住排气喷管两侧,就能在一定范围内阻挡敌方战斗机红外传感器从前半球直视排气喷管高温部分的概率,缩短发现距离。F-22和F-35隐形战斗机采用这种设计。除了垂尾和尾撑之外,歼-20还有一对腹鳍,因此覆盖排气喷管前半球的范围更广,红外隐身效果更好。
因此,歼-20的腹鳍不是隐身的负担,而是巨大的助力。