工艺领先20年！美国没想到，歼20那么长，空重居然比F22轻了2吨

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比F-22至少领先20年！歼-20有一个不起眼的优势，被美国人忽略了

虽然嘴上不愿意承认，但是美国已经打心眼里忌惮歼-20了，对自己的战机进行改装，通过加装光电系统来提高探测隐身战机的能力。甚至就连雷神公司在宣传自己空战无人机的时候，都在演示动画中用歼-20扮演假想敌。

而最近美国媒体对F-22与歼-20进行对比的时候，也承认换装涡扇-15发动机后的歼-20，在航程、发动机推力、速度方面略胜一筹。

此外，F-22因为设计年代较早，在原始航电架构方面落后于歼-20，除非进行大手术，否则没办法通过小的升级来弥补这种差距。歼-20配备了种类齐全的航电设备，除了高性能的氮化镓有源相控阵雷达，还有大大提升战场感知能力的光电分布式孔径系统（EODAS）、用于对空/对地被动式瞄准的光电瞄准系统（EOTS）。而F-22却主要依赖有源相控阵雷达来获取战场信息，再加上为了保证隐身而不能携带对地瞄准吊舱，大大限制了F-22的对地攻击能力，许多美军先进的精确制导弹药都不能使用，最多是使用采用GPS制导、通过数据链分享参数就能精确打击地面目标的“小直径炸弹”。

然而美国人其实还忽略了歼-20的一个优势，甚至连许多中国人都忽略了，那就是歼-20的机体。2011年，歼-20首次在网络上曝光的时候，许多西方媒体都感到难以置信，尤其是看到歼-20巨大的机体尺寸后，一度误认为这是一架隐身战斗轰炸机。歼-20的机体长度与苏-27差不多，在所有五代机当中，只有未服役的YF-23长度与歼-20差不多。

正常情况下，更大的机体就意味着更大的重量，而在翼面积差不多情况下，更大的重量必然会导致更高的翼载荷，而翼载荷又与飞机的机动能力挂钩，翼载荷越大，机动性越差。美国有能力为YF-23提供大推力发动机，用力大砖飞的方式保证YF-23的机动性下限，可当年的中国却没有好的发动机，最多只能为歼-20提供俄罗斯的AL-31发动机，所以当年西方普遍不看好歼-20的机动性。

虽然苏-27的机体长度与歼-20差不多，在同样使用AL-31发动机的情况下，拥有非常不错的机动能力。但是五代机与四代机不同，哪怕在机体长度差不多的情况下，五代机需要设计内置弹舱，导致相同长度的情况下，五代机的机体框架依然要大于四代机。此外，第五代战斗机要采用特殊的涂层和机身表面隐身处理，这些特殊设计进一步增加了飞机的重量。而且为了保证隐身性能，五代机配备了更多更先进的航电设备，全部容纳入机体当中，进一步增加了五代机的空重。为了保证超音速状态下的过载能力，五代机对机体强度与气动舵面的强度要求更高，这同样会导致五代机的机体重量增加。

以F-15和F-22为例，F-15长度为19.45米、翼展13.05米；F-22长度18.92米、翼展13.56米。结果F-15的空重不到13吨，哪怕是后期加强对地攻击能力的F-15E，空重也只有15吨；而F-22在机体尺寸差不多的情况下，空重却高达19吨。这并不是美国的制造工艺退步了，F-22机体的复合材料应用率还超过了20%，空重反而高了不少，足以看出五代机的分量有多重了。而这也让美国产生了一种迷之自信，认为没有高性能发动机的情况下，注定没办法造出合格的五代机，要么是机体重量太大导致机动性极差，要么通过缩小机体尺寸来确保重量不超标，但是过小的机体尺寸会导致战机缺乏升级潜力，火力与航程也不足，充其量只能作为轻型战斗机龟缩在家里搞防御。

所以当美国人看到首飞的歼-20机体如此庞大后，心里估计会松一口气，认为这要么是一款没有机动性的隐身截击机，要么是一款用于对地攻击的轰炸机，不会威胁到F-22的地位。苏-27的空重已经快接近17吨了，如果按照F-15与F-22的对比来进行换算，估计歼-20的空重不会低于20吨，携带6枚导弹半油起飞的情况下，重量不会低于28吨，此时使用2台AL-31发动机，总推力大约为24吨，这意味着歼-20在正常空战模式下，推重比甚至不到1。而F-22标准空战重量为25吨，2台F119发动机的总推力超过31吨，此时F-22的推重比在1.25左右，遥遥领先于歼-20。更何况F-22还拥有矢量推力技术，近距离机动性将碾压歼-20。

但是，美国人千算万算，却没算到拥有巨大机体的歼-20，做到了鱼与熊掌得兼。2007年歼-20正式立项的那段时间，中国面临的空中压力主要来自日韩、东海以及南海方向，携带巡航导弹的美军轰炸机、对中国沿海进行情报刺探的美军侦察机、不断对中国进行骚扰的美军电子干扰机、为美军战术飞机增加滞空时间的美军加油机、随时掌握中国空军动向的美军预警机，都对中国的国防安全造出了巨大隐患。而想要有效驱离这些飞机，中国的隐身战机就必须拥有很高的航程以及很快的突防速度，航程短了，根本没办法将美军大飞机驱赶到安全距离外，速度慢了，很难突破美军护航战机的拦截。

这些需求就导致中国的五代机不能太小，必须拥有足够大的机体来容纳更多的燃油、更大的内置弹舱携带远程空对空导弹、更大尺寸的雷达在强电磁干扰情况下锁定远距离外的敌机。所以中国空军的五代机不能小，反而要尽可能大。

可是在没有高性能发动机的情况下，中国该如何保证歼-20的飞行性能呢？答案是从翼载荷方面下手。飞机的翼载荷越低，盘旋性能就越好，想要降低翼载荷，要么对飞机进行减重，要么尽可能增加飞机的有效升力面积。歼-20采用了“升力体边条翼鸭式气动布局”，最大限度的增加了歼-20的升力面积与升力系数，尤其在超音速状态下，飞机的气动焦点后移，歼-20的鸭翼需要产生抬头的正升力来对飞机进行配平，此时整架飞机的升力达到最大状态，既保证了歼-20的机动能力，同时又增强了歼-20的超音速性能。

此外，歼-20还有一个不起眼的优势，那就是对重量的控制。根据航展上公开的信息，歼-20的空重只有17吨，与苏-27差不多，远远低于美国的预估值。这是因为F-22设计研发的年代，美国最大的模锻机只有4到6万吨，当时也没有出现3D打印技术，导致许多机体的承力结构只能采用铸造工艺，而F-22机身的框架尺寸达到3到5平方米，远远超过了美国模锻机的加工能力范围，因此美国只能将F-22的机身框架分成几个部件进行锻造，然后用电子束焊进行拼接。可以F-22对超音速过载能力有很高的要求，谁都不想进行超音速机动的时候飞机突然解体，因此只能以付出额外重量为代价，尽可能提高拼接位置的强度余量。再加上当时的铸造件尺寸精度较低，还容易出现气泡沙眼，为了避免影响强度还是需要扩大强度余量，这让F-22额外增加了不少重量。

而歼-20就不一样了，2010年，中国就已经成为了世界第一制造业大国，不仅拥有了4万吨级的模锻压机，还在四川德阳建设8万吨级模锻压机，许多部位可以做成锻件。而且西北某大学还研发出了电磁约束成形定向凝固技术，能够一次成型加工大型承力结构，提高了强度、精度和表面质量，还明显降低了重量。

而且中国还掌握了金属3D打印技术和五轴联动的专用激光立体快速成形机，再次令歼-20受益。中国能够直接打印成型3-5米级别的承力结构件，大大降低了歼-20的空重。比如某个采用锻造生产机身的零部件，重量为160千克，而采购3D打印技术则只有130多千克，每个零部件都能减轻几十千克的重量，加在一起所节省出来的重量就极为可观了。这就让歼-20在机体尺寸明显大于F-22的情况下，重量反而低了2吨。

更高的升力系数，配合更低的翼载荷，让歼-20真正做到了鱼与熊掌得兼，既拥有非常远的航程、超音速性能又好、机动性也非常强。将空重控制在17吨之后，歼-20的标准空战重量就能够控制在25吨以内，在使用AL-31发动机的情况下，推重比达到了1，虽然依然不如F-22，但是更高的升力系数弥补了这个问题。

在不动用矢量发动机的情况下，F-22的亚音速机动能力已经跟歼-20存在差距了。即便使用矢量发动机，也只是增强了F-22的过失速机动能力，在近程空对空导弹锁定基本等于击落的时代，过去追求过失速机动能力，所带来的增益似乎并不大。

更让美国人感到绝望的是，歼-20使用AL-31发动机只是一个权宜之计。随着涡扇-15发动机开始投入使用，F-22最后一个优势也荡然无存了。涡扇-15发动机的最大推力超过16吨，有望达到18吨的标准，即便以最保守的16吨来计算，2台涡扇-15总推力达到32吨，歼-20在标准空战重量下的推重比依然能够达到1.28，完全超过了F-22，如果涡扇-15的推力达到18吨，歼-20在标准空战重量下的推重比甚至能接近1.5，堪称是天顶星级别的推重比了。

即便是美国后续研发出了推力更大的发动机，受制于F-22的空重限制，推重比方面也很难超过歼-20了。而这也是歼-20真正领先F-22的地方：机体加工工艺比F-22领先了20年！当然以美国的技术实力，现在也能掌握3D打印技术，但是F-22注定没办法享受到了，美国只能想办法在F-35以及未来的六代机上采用3D打印技术。

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