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我国最先进的战斗机歼20从我国最北方飞到最南方,需要多少时间呢?
这个问题看起来挺有意思的,但其实背后反映的是两个重要的性能指标:速度和航程。
(歼20是我国现役最先进的战斗机)
从地图上来看,从我国最北端黑龙江省飞到最南端的南海曾母暗沙,这一段飞行距离大约有5500公里。
那么,歼20飞完这一段路程需要多长时间呢?
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最大速度和巡航速度
有的读者朋友可能会说了,只要知道歼20的最大速度,把路程除以最大速度不就可以得出结果了?
歼20的最大速度并没有准确的数据,根据各种报道的说法综合来看,歼20的最大速度大约是2到2.5倍音速,也就是每小时2450公里到3062公里。
那么按上面那个方法计算的话,歼20从我国最北边飞到最南边大约需要1小时50分钟到2小时15分钟。
(歼20最大速度超过2倍音速)
这个时间是不是短得不可思议?很可惜的是,这样的计算方法是不现实的,因为最大速度并不等于巡航速度。
最大速度如同字面意思,就是战斗机最大能够达到的速度。而巡航速度的意思是战斗机能够维持较长时间飞行的速度。
也就是说,最大速度虽然很快,但是这是一个无法长时间保持的速度,而巡航速度才是战斗机能够长时间飞行的速度。
所以我们要用最大巡航速度和路程去计算,才能够得出歼20从我国最北边飞行到最南边需要的时间。
歼20作为一款第五代战斗机,超音速巡航能力是一项重要的性能指标。一般来说,超音速巡航指的是在1.5倍音速下持续飞行30分钟。
(超巡能力是一项重要的性能)
要达到这么长的超音速巡航,意味着歼20需要在发动机不开加力的情况下飞到超音速。
绝大部分战斗机发动机都有一个加力燃烧室,这个燃烧室布置在发动机的尾部,其作用是往发动机喷出的气流中喷注燃油。
这使得已经燃烧过一次的气体进行二次燃烧,从而加大发动机的推力。
比如我们熟悉的俄制AL-31F发动机,它在不开加力的情况下推力只有8吨多,而开启加力燃烧室以后推力可以达到12.5吨。
不过这种增加推力的方法耗油率也相当惊人,因为发动机喷出的气体已经燃烧过一次,氧气含量大为下降,所以在加力燃烧室中进行的是不充分燃烧。
一般来说,开启加力燃烧室以后,战斗机发动机的耗油率会提高三倍到四倍,所以战斗机加力飞行时间一般只有几分钟。
(发动机开启加力的歼20)
而战斗机的最大速度都是在加力状态下才能够达到的,这也就是为什么我们前面说战斗机的最大速度没办法长时间保持,因为消耗的燃油太多了。
歼20有没有超音速巡航能力呢?早期批次的歼20使用俄制AL-31F发动机,这种发动机不开加力下的推力并不高。
歼20气动设计非常优秀,但是由于AL-31F发动机推力不足,早期批次的歼20很有可能是没办法达到超音速巡航的性能指标。
不过最新几个批次的歼20使用了国产WS-10C发动机,这是在WS-10B发动机的基础上为歼20量身定制的三代改发动机。
相比起军推(不开加力状态的推力)仍然是8吨多,最大推力13吨的WS-10B发动机,WS-10C发动机用降低使用寿命的代价达到了一个非常高的推力指标。
(新闻报道中换装WS-10C的歼20战斗机)
WS-10C发动机军推超过9吨,最大推力14.5吨,这个推力有多高?早期WS-15发动机的最大推力指标也不过是15吨。
所以使用了WS-10C发动机,也就是新闻报道中换装国产“太行”发动机的新批次歼20,是完全能够做到超音速巡航的。
假设歼20可以以1.5倍音速进行巡航,速度是每小时1837公里,飞完5500公里的路程需要大约3个小时。
这就是歼20从我国最北边飞到最南边需要的时间了吗?还不是,我们还需要考虑另外一个性能指标,那就是歼20的航程。
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独步天下——歼20战斗机的航程
5500公里是一个非常远的航程,大部分战斗机就算带上副油箱也飞不到这个距离。
准确地说,目前航程超过5500公里的现役战斗机只有歼20一款,而且同样需要歼20携带副油箱。
我们可以看看其他几款大航程战斗机的数据,苏27“侧卫”系列战斗机中航程最远的就是苏35,其航程为3500公里,而且没有挂载副油箱的能力。
(“侧卫”系列战斗机历来以大航程闻名)
美国F15E战斗机和F18E/F战斗机在挂载副油箱的情况下也只有3000公里左右的航程,这是因为副油箱会带来额外的阻力,对航程造成不小影响。
美国战斗机中航程最远的是F35C战斗机,它在不挂载副油箱的情况下就能拥有3000-3500公里的航程。
而歼20在研制之初就提出了非常高的航程指标要求。根据一些资料显示,歼20设计指标中有一条是“内油作战半径覆盖周围国家首都”。
资料中还说明了这条指标要求的作战半径具体有多少:1500公里。
(该图来源于歼20论证时期)
根据作战半径约等于最大航程的三分之一,可以得知歼20在内油状态,也就是不挂副油箱的情况下最大航程有足足4500公里。
就算保守估计,歼20的最大航程也起码有4000公里。
而歼20还可以挂载4个大型副油箱,每一个副油箱都可以携带2400升或者说2吨左右的燃油,考虑副油箱带来的阻力问题,歼20在挂载4个大型副油箱后起码有6000公里的航程。
这个航程完全足够歼20从我国最北边飞到最南边。
当然,由于副油箱带来的阻力问题,在挂载副油箱的时候歼20是没办法进行超音速巡航的。
(歼20挂载4个大型副油箱)
这是战斗机普遍性的问题,F22也没办法在挂载副油箱的时候进行超音速巡航。
假设歼20从我国最北边出发,先以0.9倍音速的高亚音速飞行2000公里,然后抛弃副油箱,转入30分钟的1.5倍音速超音速巡航,最后剩余的路程再用高亚音速飞行。
那么歼20这一段5500公里的路程需要的时间就是4小时40分钟,这个时间相对来说比较接近现实的情况。
虽然歼20有超音速巡航的能力,但是超音速巡航对于发动机来说也是一个不小的负荷,按照设计指标保持30分钟超音速飞行时间已经是不错的表现了。
至于剩下的路程,那就只能在高亚音速下进行飞行,毕竟在现实中是要考虑发动机能不能正常工作的。
(大部分路程中歼20还是以高亚音速进行飞行)
这时候我们就可以回答一开始的问题了:歼20从我国最北边飞到最南边需要多长时间?
综合各种实际情况来看,需要4小时40分钟的时间,歼20就可以从我国最北边飞到最南边。
那么世界上其他五代机飞这段距离需要的时间和歼20相比如何?其他的战斗机有没有比歼20更快的?
如果说最大飞行速度的话,那比歼20快的战斗机不少,但是如果是在5500公里这种超长距离飞行的话,那没有一个战斗机能够比歼20快。
这其中的原因只有一个:歼20的航程比其他战斗机远。
3速度和航程实战意义不可小觑
假设一下,如果是苏35来飞这段5500公里的路程,以它3500公里的航程会发生什么事情?
很显然,没有超音速巡航能力的苏35在飞行3500公里以后,要么退出高亚音速降低速度进行空中加油,要么找个机场落地加油再起飞。
其他航程不够飞完5500公里全程的战斗机都得要这么做,包括其他几款五代机。
(受限于原始设计,F22的航程比较短)
F22战斗机作为航程最短的五代机,其内油航程只有2200公里,加挂两个副油箱之后也只有2900公里的航程。
也就是说F22在不挂载副油箱的情况下要进行两次加油,在加挂副油箱以后也起码要进行一次加油。
我们假设空中加油过程中要减速到0.7倍音速,空中加油时间需要15分钟。
那么F22整个飞行过程就是700公里的亚音速飞行后,抛弃副油箱进行30分钟超音速巡航,然后高亚音速飞行完剩下的路程,其中包括两段空中加油的飞行时间。
(正在进行空中加油的F22)
之所以这里又要进行两次空中加油,是因为F22要进入超音速巡航就要抛弃副油箱,这使得F22在空中加油以后只有2200公里航程。
2200+2900=5100,还差400公里的路程,所以还需要再进行一次空中加油。
综合这些进行计算,F22飞完5500公里需要的时间是4小时45分钟,比歼20多出来的这5分钟就是因为空中加油导致的。
其实这个计算比较理想化,因为空中加油不是一件简单的事情,对整个飞行时间的延误远不止5分钟,不过这里就不考虑这么多了。
F35内油航程有3000多公里,只需要一次空中加油就可以飞完5500公里全程。
(F35没有超音速巡航能力)
不过F35没有超音速巡航的能力,所以只能全程以高亚音速进行飞行,综合计算来说,F35飞完全程需要的时间大约是4小时51分钟。
有读者朋友这时候可能就会有疑问:这三个数字相差好像不是很大,没看出歼20和F22的超音速巡航,以及歼20的大航程有什么优势?
这里就要注意两个问题,第一个是超音速巡航的持续时间只有30分钟,这放在一段长达5500公里的超长路程中当然会显得优势不大。
如果只看这30分钟的飞行,歼20和F22都飞出了900多公里,而F35只能飞出550公里,相差接近一倍。
在五代机的作战中,奔赴战场和撤离战场的时候一般不会使用超音速巡航,而在战场进行大范围机动的时候,超音速巡航才真正体现出威力。
(机动占位对于超视距空战极为重要)
在战斗机空战中,占据有利攻击位置是一个非常重要的任务,即使是在超视距空战中,有利的攻击位置也能给空空导弹更充足的能量,扩大己方的优势。
所以有超音速巡航能力的歼20在面对F35的时候,抢占有利位置的速度更快,因为这种机动的范围动不动就是几十上百公里,恰好是超音速巡航最有利的范围。
这就是超音速巡航的优势。
至于航程有什么优势,看F22需要两次空中加油才能飞完5500公里就知道了。
空中加油是一件复杂的事情,一两架战斗机还好说,如果是一大群战斗机需要空中加油的话,那指挥协调是一件异常复杂的事情。
(空中加油需要复杂的协调和指挥)
而且F22即使在空中加油下作战,由于其700公里的作战半径,加油机离前线战场也只有七八百公里的距离。
对于作战半径高达1500公里(事实上,这个作战半径可能只是对地挂载下的作战半径,在更轻的对空挂载下作战半径很可能有1800公里)的歼20来说,这个距离可不算远。
配合是有射程150公里的PL15空空导弹,歼20甚至可以直接冲进敌阵打掉加油机,然后再以超音速巡航飞回来。
所以,在实战中,歼20的速度和航程将会发挥巨大的作用,而不单单只是能够从我国最北边飞到最南边而已。
2、歼20飞行速度,歼20战机最快有多快
【话说军世】在1991年海湾战争中,美军展示的新战争形势让人们震惊,其中F-117突破防空网精准空袭的战术也成为隐身战机的重要作战方式,不过相比较于五代隐身战斗机,F-117速度比较慢,动力及外形因素,实际其只能做到亚音速飞行。
五代机中谁飞行速度最快:歼-20飞越我国需要多长时间
五代机的跨代标准中,重要的一点就是超音速,不过传统战机的超音速飞行,都是只能维持十几分钟甚至更短,如米格-25可以超过3马赫,但都无法做到长时间的超音速巡航,可以长时间保持高速飞行的新式隐身战斗机,在同等距离上,到达的时间更快,那目前的集中五代机中,谁飞行速度最快呢?
1、最快飞行速度/超音速巡航对比
作为第一种隐身战机,曾经的“夜鹰”F-117A攻击机,最大飞行速度为0.9马赫,约1111公里每小时,无法做到超音速飞行。
而被誉为“空中最强”的“猛禽”F-22隐身战斗机,作为第一种服役的五代机,得益于发动机的优势,最大飞行速度是2.25马赫,约2410公里每小时,无加力巡航速度可以达到1.5马赫。
被网友称为“肥电”的“闪电Ⅱ”F-35联合攻击机,由于“体型”的原因,并不是非常追求机动性能和飞行速度,其空军使用的传统起降F-35A型,最大飞行速度为1.6马赫,约1930公里每小时,巡航速度可以保持在1倍音速以上,不过此前也有因为该系列战机因长时间巡航飞行,导致尾部隐身涂层气泡,影响隐身效果的消息。
苏-57隐身战斗机的最大飞行速度可以达到约2600公里每小时,约2.43马赫,在超音速巡航时,速度可飞到1450公里每小时,约1.36马赫。
为歼-20,在《人民日报》的“一分钟”系列视频中,曾提及歼-20战斗巡航时,可以做到1分钟飞行52公里,这实际已经相当于大约2.92马赫的速度,也就是3120公里每小时,这要比上述3型五代战斗机都要快的多。
这里需要说到的是音速的实际速度问题,标准音速为每小时1225公里,不过在高空中,音速计算为每小时1068公里,F-22和F-35的公开数据也是如此计算的。
2、歼-20飞越我国需要多长时间
我国从最北端的漠河到最南端的曾母暗沙,直线距离约为5500公里,当歼-20战斗巡航时,大约2.92马赫的速度,按这个速度计算,从漠河飞到曾母暗沙,只需要约105.8分钟,也就是约1小时46分钟。
而我军的歼-20飞行员也曾说过:“一旦进入超音速状态,就是歼-20的天下!”如此看来,这番自豪的话语说的真是底气十足。
歼-20小展弦比机翼、细长轻薄的机身、全动鸭翼和垂尾等设计,都赋予其本身很好的超音速和机动飞行性能,这也是使得歼-20可以在“标配”发动机尚未到位的情况下,依旧有着优秀的超音速飞行性能。
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