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孟祥青少将证实轰20已经服役!和美国B2轰炸机比,谁更厉害?

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2022年8月4日,国防科技大学战略研究员院长孟祥青少将在CCTV《今日关注》节目中表示:“你看我军装备近十年来啊,这个武器装备的更新换代非常快,包括陆战装备的更新换代,还有这个大型水面舰艇,还有我们20系列,比如说歼20啊,轰20啊,运20啊,轰20啊,等等等等,当然了,还有东风快递的多种型号的换装…”


孟祥青少将在8月4日的今日关注节目中发表评论

央视节目是面向全国的,播放内容都需要层层审核,以防止不合适的内容播放出来,造成不良影响。孟祥青少将两次提到轰20不会是口误这么简单。这说明轰20已经服役,为广大技术人员点赞!

按照此前官方宣传片来看,轰20就是一架类似于美国B2的飞翼式战略隐身轰炸机。这种类型飞机最大的优点是可以兼顾全方位隐身性能和超远航程。

那么我国的轰20与美国的B2相比,到底谁更厉害呢?

回答这个问题之前我们要先搞清楚轰20的大致尺寸和吨位。

早在2018年,网络上又曝光了一款有史以来尺寸最大的3D打印钛合金结构件,业界推测这种结构件很可能是轰20的结构件。因此,轰20很可能与美国B2轰炸机一样,也采用4发设计。


疑似轰20的钛合金承力框

根据结构件与旁边所站技术员比对可以大致推测出该结构件上那两个圆洞直接大约为1.5米。查阅资料得知,D30/涡扇18的最大直径为1.455米,刚好可以装进去。如果轰20采用涡扇18的改进型,那么其最大推力将达到13吨以上,4台总推力就达到52吨以上,比美国B2轰炸机的总推力高50%左右!理论上,轰20的最大起飞重量也将比美国B2轰炸机大50%左右,即最大起飞重量255吨。考虑到飞机设计一般都有冗余度,预计轰20最大起飞重量难以达到255吨,预计可能达到230吨~240吨。

1、两款飞翼式轰炸机的隐身性能都达到极致。

2016年,央视某节目就曝光了轰20的外形,就是类似美国X47B那样的双后掠前缘飞翼布局。


2016年央视某节目曝光的轰20照片

那么这种构型相比美国B2轰炸机来说,谁的隐身性能更好呢?

衡量飞机隐身性能的最重要指标是雷达反射截面(RCS),理论上,RCS越小,隐身性能就越好。

隐身飞机外形通过计算机辅助设计,使得机身表明绝大多数区域都能将雷达信号折射,而不是原路返回。然而,由于飞机需要考虑气动效率,机动性等指标,外形不可能做到百分百反射雷达信号。因此,设计人员就通过巧妙设计,将雷达信号强反射源尽可能减少,例如F23、B2是4波系隐身飞机,F22是6波系隐身飞机,歼20则是8波系隐身飞机。从这个角度来看轰20同X47B一样,都是6波系隐身飞机。理论上6波系隐身飞机隐身性能是不如4波系隐身飞机的。

战机设计是一门妥协艺术,战斗机对机动性要求很高,为兼顾机动性只能做到在特定角度范围的雷达反射截面小于0.5平方,而飞翼式隐身轰炸机对机动性要求不高,可以做到全方位雷达反射截面都小于0.5平方。

国内某研究论文研究的结果证实,类似B2的飞翼式隐身飞机的RCS指标优于类似X47B的飞翼式隐身飞机。


国内某研究论文关于4种飞翼式布局的RCS测试比对示意图

然而,随着超材料技术的发展成熟,6波系隐身飞机也有能力做到4波系隐身飞机的隐身性能,甚至有可能更好!

令人欣慰的是,我国的超材料技术吊打全世界。资料显示,截至2020年,仅我国深圳光启技术一家企业拥有的超材料专利数量就占全球超材料专利的80%左右!国内媒体也早已报道光启技术向中航工业大量供货的新闻。如果轰20大量应用超材料,其隐身性能未必会比美国B2轰炸机差,甚至可能会更好。

2、轰20的航程将远超美国的B2轰炸机。

据了解,美国B2轰炸机采用4台F118-GE-100小涵道比涡扇发动机,最大航程可达12000公里。资料显示F118-GE-100的涵道比为0.87,中间耗油率为0.7kgf·h,俄罗斯D30kp2的涵道比为2.42,起飞耗油率为0.5kgf·h,巡航耗油率为0.71kgf·h。


美国B2轰炸机

2015年1月9日,中航工业成都发动机(集团)有限公司官网刊登了一篇名为《公司某型号发动机研制试飞圆满完成》的文章,介绍了该公司在2014年12月6日成功试飞某型发动机的消息。根据配图来看该发动机应该是D30kp2的仿制微改型号涡扇-18(WS-18)。报道称,涡扇-18重量比D-30Kp2发动机轻了300公斤,也就是从2300公斤减至2000公斤,推力大8~9%,油耗降低20%。这意味着涡扇18的巡航耗油率为0.568kg·h,比F118-GE-100低18.86%。同等情况下,采用涡扇18可使飞机的航程提升23%左右。

从前段时间曝光的疑似轰20在西安某试飞机场的卫星照片来看,轰20的翼展预计与运20差不多,预计翼展约47~50米,小于B2轰炸机。这都要归功于其类似于X47B的气动布局设计,这样设计的好处是,凭借更大的后掠角度,其超音速激波阻力更小,既可以保证飞机拥有优异的亚音速巡航性能,还具备有限的超音速性能。综合判断,轰20的最大航程预计可达16000公里以上,空中加油后航程可达24000公里。

3、轰20的最大航速将略胜一筹。

为了追求尽可能大的亚音速飞行航程,B2轰炸机将翼展做得很大,后掠角做得很小,导致超音速阻力非常大,不具备超音速能力。我国的轰20这点就做得很好,外形酷似美国的X47b无人机,后掠角较大,只要推力足够,是具备有限超音速能力的。


轰20(左)与B2(右)平面图估计

资料显示,B2的最大航速为0.95马赫,推重比为0.204左右,而轰20的推重比也大体相当。凭借构型优势,轰20的超音速激波阻力更小,预计最大航速将高于B2,但也难以突破1.4马赫。因为即便是推重比远高于轰炸机的美国F35战机,想要突破1.4马赫也都很困难,轰20自然也难以做到。但从操控性来看,轰20显然比B2更容易操控,更不容易失稳坠毁。

4、轰20的载弹量将超过30吨,弹仓设计优于美国B2隐身轰炸机。

已知美国B2隐身轰炸机的最大载弹量为23吨,按照最大起飞重量等比例计算,轰20的载弹量可达32~33吨。若轰20外形真的是类似X47B这种设计,那么轰20的机身长度将比B2更长,这有利于轰20设置更大、更长的内置弹仓,方便携带尺寸更大的空射导弹。我国甚至有可能为其配备高超音速导弹,进一步提升其攻击范围。


疑似轰20铁鸟试验台测试模型

结论:得益于后发优势,轰20外形设计充分吸收B2、X47B等飞翼式隐身飞机的优点,并通过先进技术克服其固有缺陷,例如外形雷达反射截面略差,操控难度太大等不足。发动机推力更大使得轰20的最大起飞重量超过B2,载弹量、航程也更大。更小的超音速激波阻力也使得轰20的最大航速超过B2,预计其最大飞行速度可超过音速。显然,轰20的综合性能是超过美国B2轰炸机的!

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