昨天
，
有小伙伴发给大伊万一张图
，
内容是某公司成功完成了代号为29某某项目的国产首台大口径超音速风洞某个配件的研制任务
。


据称
，
该项目将为国产导弹、飞机和载人航天工程提供技术支撑
，
尤其是为歼-20战斗机完成超音速三倍风洞试验
，
立下了汗马功劳
。


这位小伙伴就问大伊万
，
既然风洞试验都已经出来了
，
那是不是意味着歼-20具备最高速度为三倍音速的性能呢
？其实
，
大伊万后来去搜了搜图
，
这张照片并不是最近才出来的
，
而是出来起码四年时间了
。


至于照片中提到的某型装备
，
你看它的用词
，
甲方单位还是军改之前总部机关没有调整时的总装
，
对于歼-20型战斗机的描述还是四代机
，
而不是我们最新划代的五代机
，
服务的还是歼-20战斗机在初始设计阶段的风洞测试
。
这就充分证明
，
这张照片起码得有八九年甚至十几年的时间了
。


不过
，
这张照片本身反映出来的问题还是有点意思的
，
那就是歼-20战斗机的速度性能如何
？最高速度能不能飞到3倍音速
？超音速巡航性能又怎么样
？歼-20的超音速巡航性能
，
对于其整体作战能力有什么影响
？咱们一一分析好了
。


空速性能的概念

从歼-20战斗机的空速性能来说
，
我们都知道
，
飞机的速度并不是一个固定数值
，
而是受多种因素影响而时刻变化的：

比如
，
飞行高度越高
，
大气密度越小
，
相应的飞行阻力就越低
，
那么飞机的速度也就越大
。
相反的
，
如果飞机飞行在低空
，
大气密度接近于海平面标准
，
飞行阻力越高
，
那么飞机的速度也就越小
。


再者
，
一架飞机的空速和真速
，
两个数据也不是一回事
，
飞机空速指飞机静压管测量出来的速度
，
而真速则是指飞机的实际速度
，
二者由于空气密度的影响
，
也大相径庭
。


所以
，
歼-20战斗机能不能飞到3倍音速
，
最关键的问题
，
在于你怎么定义这个三倍音速
，
怎么定义它的测试条件
。
在低空肯定是没戏的
，
我们都知道在四代机试飞的科目中
，
有一个低空大表速科目
，
用于测试飞机在低空大动压条件下的机体强度
。
当然
，
对于这架飞机的低空极速性能
，
也是一个很好的参照
。
测试条件是海拔高度1000米平飞
，
飞机光洁构型
，
不带挂架和任何外挂物
，
只有基本燃油以确保飞机的最佳飞行性能
。


根据现役的几款第四代战斗机测试低空大表速的最终空速值：F-16A战斗机低空大表速飞到过800节
，
也就是1481千米/时；歼-10战斗机由李中华试飞员披露过
，
最大飞到过1453千米/时；苏-27战斗机最大飞过1400千米/时（只有概略数字）
。
由于是在海拔1000米飞到的这个数据
，
因此飞机的空速和真速差距不大
，
音速和标准大气压音速差距也不大
。


换算下来的话
，
这些四代机的低空最大速度也就在1.2倍音速不到
，
五代机虽然机体强度比四代机高了很多
，
但是你要说它在低空能飞到三倍音速
，
那就是天顶星科技
，
是根本没可能做到的
。


歼-20的空速性能

那歼-20战斗机在高空能飞到3倍音速吗
？可能性也不大：

其一
，
要考虑到热障的因素
。
所谓热障
，
也就是飞机在空气中飞行时
，
空气由于压缩、动能转化为热能
，
使得飞机蒙皮表面温度升高
。
一般来讲
，
2.5倍音速是飞机热障的临界点
，
高于这个速度之后飞机表面温度急剧升高
，
需要采用特殊处理来克服热障
。


如SR-71侦察机
，
就大量使用钛合金蒙皮和结构件来突破热障
，
苏联的米格-25我们都知道
，
干脆使用高耐热性能的不锈钢来作为飞机蒙皮
，
以此突破飞机热障
，
这样才能确保飞机飞到3倍音速
。


但即使如此
，
飞机要飞到三倍音速的话
，
对机体结构影响也太大
，
即使具备这种极限性能
，
在最大使用性能上
，
往往也不会建议飞到这么高的速度
。
毕竟
，
以米格-25的情况来看
，
真正飞到3倍音速甚至以上的案例
，
飞机落地之后不是机体蒙皮变形
，
就是发动机严重损寿甚至不得不报废
。


而歼-20战斗机作为第五代战斗机
，
除了考虑发动机是否支持飞机长时间在三倍音速下飞行而不损坏发动机等
，
还要考虑它机体表面涂覆的低可探测性涂料是否能满足在高热条件下的要求
。


事实上
，
以美军第五代战斗机的情况看
，
第五代战斗机在高速飞行时
，
机体表面隐身涂料的损伤非常严重
。
如F-35A战斗机经常被限制在使用空速不超过1.8倍音速
，
事实上经常只飞到1.6倍音速
。


一部分因素是它这个机体气动设计和发动机的参数选择
，
另一方面也有高速飞行时
，
对机体表面的隐身涂料损坏非常严重
，
每飞一次落地就要拉回来重新补涂料的因素
。
同样的问题对
，
歼-20型战斗机来说应该也是客观存在的
。


其二
，
要考虑到飞机的机体强度、发动机的动力性能、机体迎风面积等因素
。
根据空气阻力公式F=1/2CρSv²
，
C是空气阻力系数
，
S是迎风面积
，
V是速度
，
也就是说在相同的测试条件下
，
如果空气阻力系数和迎风面积相当时
，
则空气阻力和速度的平方成正比
。


做个简单计算
，
按照F-22A战斗机的飞行手册
，
在10000米高度测试时
，
可以飞到2.25倍音速（这个速度是真速）
。
那么换算成歼-20战斗机的话
，
要是在10000米高度测试时飞到3倍音速
，
空气阻力相当于F-22A战斗机的1.78倍
。


这意味着
，
歼-20战斗机的动力系统性能要远远高于F-22A战斗机
。
很显然
，
歼-20型战斗机即使改用了FWS-15发动机
，
其动力系统性能也只能说和F-22A战斗机旗鼓相当
，
升阻比性能比F-22A战斗机要优越
，
但也没有达到接近2倍的跨代优势
。


所以
，
说歼-20战斗机在和F-22A战斗机相同的测试条件下
，
可以飞到3倍音速
，
大伊万认为
，
可能性不大
，
它的动力和升阻比性能没强到这样
。


3倍音速与超音速巡航

其实
，
对于这种第五代战斗机来讲
，
或者说对任何战斗机来说
，
能不能飞到3倍音速
，
也没有想象中的那么重要
。
毕竟
，
战斗机的极限性能只是衡量飞机性能的一个尺度
。
但是从作战的角度来看
，
对于第五代战斗机来讲
，
超音速巡航飞行性能才是更为重要的性能
。


我们之前一再强调过
，
超音速巡航性能
，
并不是为了让第五代战斗机在战斗出动的时候
，
飞的更快一点
，
到达战场的时间更快一点
，
或者说
，
超音速巡航的主要目标
，
并不是为了单纯的快速抵达战场
。


超音速巡航对于第五代战斗机最为重要的战术意义
，
在于配合五代机较强的超音速升阻比和超音速可用过载的情况下
，
可以确保第五代战斗机有超强的、在超音速速段的可用机动性
。


简单举例说明
，
就是第五代战斗机在拥有超音速巡航能力时
，
在超视距拦射时
，
可以使用超音速接敌
，
凭借极大的初始能量
，
发射出去的空对空导弹也将拥有极高的动能
，
相同的空对空导弹可以打出更高的不可逃逸包线
。


而接敌之后
，
第五代战斗机可以不进行降速
，
直接在超音速速段进行接触和脱离机动
，
迅速摆脱敌方战斗机打出来的中距弹的不可逃逸包线
，
在这个过程中几乎可以不用掉速度
。
如果可以开加力的话
，
甚至可以把交战速度提高到2倍音速左右
，
然后迅速转回来实施新一轮攻击
，
攻击完毕之后
，
再次脱离接触
。


当然了
，
这种超音速接敌的战术
，
第四代战斗机打开加力也可以做
。
但问题是
，
第五代战斗机超音速巡航只需要打开军推
，
第四代战斗机却要开加力
，
耗油率几乎是五代机的三倍
，
实施不了几次攻击就没有油了
。


五代机由于空对空导弹内置
，
机体几乎相当于光洁构型
，
阻力比空对空导弹外置、而且超视距拦射时中距弹、格斗弹都挂在机体上的四代机小得多
，
机动性也更好
。


五代机不开加力、超音速巡航转一圈又可以转回来攻击了
，
四代机打开加力攻击之后回转
，
还需要重新进行加速
，
调整到超音速速段才能发起攻击
，
交战节奏比五代机整个慢一拍
。


因此
，
超音速巡航对于第五代战斗机来说
，
几乎将赋予它碾压式优势
。


所以
，
我们最后的结论是：歼-20型战斗机能不能飞到三倍音速
？低空肯定没戏
，
高空比较困难
，
也许到2万米的高度之后
，
可以飞到这个数据
，
但是这个数据属于歼-20战斗机的极限性能
，
战术意义并没有那么强
。


歼-20战斗机真正厉害的还是它的超音速巡航能力
，
这将赋予歼-20战斗机相对于第四代战斗机
，
甚至部分加速性不佳的第五代战斗机极高的战术优势
，
大概就是这样
。


网友看法

1、网友青78159078：风动实验而已，3倍4倍5倍都可以去吹。

2、网友失落无聊人：这架是什么

3、网友专怼恨国虫且：就这大红领带就暴露时间了[我想静静]

4、网友真中20：3倍音速有的，作战半径2500公里也是有的，不懂可以理解，怀疑中国军工科技只是对自己能力的否定

5、网友上进的饺子E8：[呲牙]三倍音速没啥用，飞得快不是超视距飞机的主要性能指标，而且材料有极限3倍开不了几分钟就发动机报废了没实战意义。

6、网友南粤东方之子：实际是十倍音速了

7、网友MySky2：图片评论

8、网友等待戈多00：今天这架飞得很慢

9、网友星：涡扇发动机飞三倍音速，恐怕有难度吧，尤其十年前用的是al31，就更加不可能了

10、网友制造工艺头发剪子：我当然兴高采烈，但是我担心中国对中国的高科技人才的待遇和保护能不能加强加强在加强![祈祷][祈祷][祈祷]

11、网友莕林：有次央视报到，经换算2.8倍

12、网友百汇翱翔：歼20不是双二八吗，飞行高度28000m，时速2.8马赫

13、网友快乐芒果Mim：我敢断言歼20绝对飞不到3倍音速，能达到2.1至2.3就不简单了。再说也不需要这么快的速度。

14、网友一时痴梦见风雨：真能飞三倍音速，首先飞机推力不够，其次隐身蒙皮涂料耐不住如此高温。

15、网友gopasc：五代机由于空对空导弹内置，机体几乎相当于光洁构型，阻力比空对空导弹外置、而且超视距拦射时中距弹、格斗弹都挂在机体上的四代机小得多，机动性也更好。真要发射时，弹仓也要打开，歼20导弹也要先伸出来，这不是又相当于增加阻力了吗？

16、网友兴盛人生：2.5～2.7MH很牛了，没必要3.0。导弹射程远更重要。

17、网友别打我我服了还不行嘛：速度和隐身性是一对矛盾！追求速度的飞行器和追求隐身性的飞行器其气动外形差异巨大！[黑线]

18、网友节奏的小猫：太快人体受不了

19、网友WaterMark11：我定个四代机标准：40000米/四马赫。

20、网友灿烂船帆JiJ：高空突击