所以,在保持歼-20隐身战机原有尺寸和机身内部空间大小不变的情况下,还要为涡扇升力发动机留出空间则会产生以下比较严重的影响:前起落架舱要前移,很可能会与驾驶舱发生干涉;机腹主弹舱的大部分空间被占用,很可能失去挂载机载弹药的功能;S形进气道的一部分有可能被占用,影响进气效率或产生流场畸变,导致发动机无法正常工作;原本座舱后部的航电设备、油箱等部件要移除,很可能影响战机的作战性能和航程。从影片中所展示的歼-20C总体设计布局来看,外形尺寸应当是与常规型歼-20基本保持一致的,那么,以上这些缺陷和矛盾之处是很难解决的。
目前垂直起降战斗机均采用单发设计。
其次,我们应当注意到,从英国“鹞”式到苏俄雅克-38以及雅克-141、再到如今的美国F-35B,这些真正实现服役和实用化的喷气式垂直起降战机全部采用了单台主发动机设计,而歼-20为双发重型隐身战机,之所以国外喷气式垂直起降战机都采用单台主发动机设计,主要是为了避免双发设计的推力不平衡问题。
歼-20这样的双发战机,尽管两台发动机的间距较小,但是也依然存在由于推力不相同而产生的偏航力矩问题。在常规飞行中,战机的飞控系统以及控制发动机工作状态的FADEC系统可以进行调节,保持战机的稳定性。但是,在垂直起降过程中,战机本身就处于极大的不稳定状态之中,两台主发动机的一点点推力差值,甚至两具旋转矢量尾喷管任何细微的动作不协调性,都有可能造成致命的事故。
再者,歼-20C垂直起降隐身战机还有一个非常重要的升力发动机与主发动机之间的力矩平衡问题,也就是说,以战机的重心为中心点,以分别延伸到升力发动机和主发动机尾喷管中轴线的距离作为力臂,升力发动机与主发动机要不断调整所产生的向下的推力,使得两者所产生的力矩基本相同,从而保证战机在垂直起降过程中的纵向稳定。
如果这个问题不解决好,那么战机在垂直起降过程中要么“翻跟头”,要么“拿大顶”。比如,去年12月15日,一架F-35B在美国德克萨斯州沃斯堡海军航空站联合储备基地试飞垂直起降项目时,就因为升力发动机失效导致失稳而坠落。歼-20C作为机身长度超过20米的重型战机,升力发动机与主发动机相距较远,必须要更好地解决力矩平衡问题,才能保证垂直起降的稳定安全。
最后需要说明的是,影片中歼-20C的垂直起降过程中还有一个比较明显的BUG:战机的鸭翼始终保持在水平状态,这是很不合理的。事实上,早在20世纪90年代,洛克希德·马丁公司就推出了代号为C160的鸭翼布局单发垂直起降隐身战机设计方案,并且制造了缩比例技术验证机。该机在台架测试中,进行模拟垂直起降时都是将鸭翼向前翻转90度,呈垂直状态。这样,竖起的鸭翼既可以作为在起降过程中增强战机稳定性的安定翼面,还能够消除水平状态时产生的气动阻力以及紊流干扰。(责任编辑:傅鑫)