主题：【原创】歼20的腹鳍（上） -- TopGun

本文只代表我自己的看法。

本文的目的是简单分析歼20的腹鳍所带来的好处和不利之处。我从以下几个方面来说：

1、隐身；

2、机动一；

3、机动二；

4、是否能取消腹鳍？

歼20在发动机尾喷口外侧的尾撑上向下方倾斜安装。尾撑上方式外倾的全动垂尾。

1、隐身：

发动机喷口的隐身难度非常大，歼20的腹鳍为其在一定角度范围内提供了隐身屏蔽。

我再次强调：中国航空的最大软肋就是发动机。合格的中国航空人，必须要在飞机设计中想方设法弥补这个先天不足。

歼20发动机使用的轴对称、收敛/扩散可调节喷口不但要实现360度推力矢量，更要在隐身的前提下实现上述功能。事实上，我注意到，目前试飞的歼20，其喷口尚无隐身的锯齿修形：

作为对比，下图可见F-35喷口的隐身锯齿修形：

虽然歼20计划使用正在研制中的涡扇-15，其喷口极可能使用隐身锯齿修形，但喷口隐身绝非仅凭一个简单的锯齿修形就可以实现。涡扇-15的喷口不但要极端可靠地、快速地在收敛和扩散之间变化，更要极端可靠地、快速地在360度内实现推力矢量控制，而这又需要在隐身的前提下完成。因此，我非常理解中国的航空人用腹鳍为歼20的这两个喷口提供部分隐身遮蔽的苦心。

事实上，无论F-22还是F-35，它们都凭借巨大的尾撑为发动机喷口提供了一定的隐身遮蔽。为什么它们仅仅用尾撑就可以提供遮蔽？因为它们都是常规的有尾部局，所以都使用了巨大的、沉重的尾撑用以安装刻意非常后置的平尾，如下面两图所示：

歼20不需要像F-22和F-35那样的巨大、沉重的尾撑，因为歼20没有平尾。但是歼20在小尾撑上使用了腹鳍为喷口实现部分隐身遮蔽。这个腹鳍同时在提高歼20的机动性上大有好处。

2、机动一：

腹鳍的存在不但减小了垂尾，更为垂尾后移从而进一步再次减小垂尾创造了条件。这都使飞机重量减轻。

歼20的垂尾比较小。除了使用全动垂尾外，另一个重要原因是歼20有腹鳍。下图是歼20：

腹鳍在飞机做剧烈机动时可以提供至关重要的方向安定性。这是因为在大迎角时，腹鳍正好迎向来自前方的、未受干扰的气流，具有非常高的效率。而此时垂尾正好被前机身和机翼遮挡，效率非常低。

下图中，机动中的F-22，其垂尾的气流条件恶劣。为保证垂尾功能，F-22使用了巨大的、从而沉重的垂尾：

为了满足大迎角性能这个至关重要的机动性保证，前移垂尾从而改善垂尾的来流质量也是一个办法。但是这个办法的缺点是减小了垂尾的力臂长度从而降低了垂尾效率。为了弥补这个不足，就需要付出重量代价加大垂尾。

前移垂尾有两个主要办法。一是直接把垂尾的安装点前移；二是使垂尾的后缘前掠，从而使垂尾的气动中心前移动。俄罗斯的T-50就是不但安装点前移，而且后缘前掠：

相比之下，歼20的垂尾可以非常靠后，并且使用后掠形状，从而大大增加力臂长度，提高了垂尾效率。歼20能如此放心大胆地后移垂尾并且使用后掠垂尾的一个重要原因是有腹鳍。

有人会说：T-50的垂尾也很小。但是请大家注意T-50的发动机是外偏斜安装的。发动机外偏斜安装有很多考虑，其中之一应该包括依靠发动机推力实现部分方向安定性和方向控制。发动机外偏斜安装的一个缺点是使飞机前飞损失一部分推进动力。这对于俄罗斯大概可以接受，对发动机为弱项的中国而言，最好不要用。下图可见T-50发动机的外偏斜安装：

本文（上）的小结：

1、歼20的腹鳍为发动机喷口提供了部分隐身屏蔽。发动机在隐身的前提下实现收敛/扩散的快速变化和360度推力矢量是有非常高的难度的。歼20腹鳍的这个屏蔽对于在发动机方面较弱的中国，是明智之举；

2、歼20的腹鳍保证了歼20在实现高机动的同时，可以使用小的、非常靠后的、后掠的垂尾。这大大减轻了飞机的结构重量。

美帝是高垂尾，毛子是发动机间距足够玩推力矢量，我们就用腹鳍。

不过常规布局的为了加长尾力臂几乎平尾都装在尾撑上，从上一代战斗机开始就是这样了，现在是顺便来挡一挡喷口

谢谢

下图中两个发动机喷口两边，向斜下方伸出的，就是腹鳍；向斜上方伸出的，是垂尾：

下图中也可见两个发动机喷口两边的腹鳍：

下图的侧视图中，在垂尾下面，部分遮蔽了发动机喷口的，是腹鳍：

lz太强了。T50那个，真没注意发动机是外偏斜的。

我是外行看形状。

通常腹鳍，翼刀之类的设计会让飞机变得“不漂亮”。

不过在J20上，个人却感觉和飞机很搭配。

大概因为相对于J20的庞大机身，其全动垂尾很小。

在视觉，腹鳍反而起了一个平衡作用。

所以，与其叫腹鳍，不如叫4垂尾好了，哈。

飞控复杂，可靠性也不如二元，用着蛋疼。而且二元TVC完全可以实现横向机动。

以下百度来的

F22横向机动的视频

[FLASH=600,450]http://www.tudou.com/v/BAkY2OjWFUE/v.swf[/FLASH]

另外，关于常规布局平尾尽量后置的问题，非常同意楼下groovy26的说法。

我在（下）中会分析是否会取消腹鳍。

我估计即使是二元推力矢量，也会是轴对称喷口。

国内明显在研究三元，因为我曾经看见过一张照片，是江泽民在众领导陪同下操纵一个三元的推力矢量喷口。三元的飞控的确复杂，不过杨伟就是飞控专业的、、、、、、

一不留神被喝杯茶就杯具了。

我个人的感觉是歼20的隐身比T-50强。T-50在隐身上似乎比美国和中国都差一截。原因非常明显：T-50的座舱、进气道、诸多的根本没有隐身修形的口盖、、、、、、

比如下图中T-50那象肋骨一样一条一条的辅助进气口。这根本就不隐身：

比如F-15:

现在歼10是有的，这个也是一种技术的传承吧。

关于腹鳍对隐身可能产生的影响，我感觉可以通过一些技术处理，使其尽量的减小，比如使用复合材料什么的。其实垂危还不一样是隐身的大敌。F22的那么大，我们的则那么小，我感觉在垂尾上我们比F22小，这里多出来一点，也是正常的。

50坐仓、进气道、大尾椎…，这些都对隐身不利吧？！