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论四代机的作战半径

F-22A 马赫 1.6 超巡升阻比约为 5.0,此时发动机耗油率根据公开资料估算大致为每小时 1 千克/千克力 (超巡高度超音速飞行时耗油率较海平面静推力状态升高大约 1/4)。F-22A 正常起飞重量 29300 千克,内油 8200 千克,假设储备油量为 1200 千克,则实质上的半油重量为 25800 千克,超巡平均耗油量约 5160 千克/小时,7000 千克可用燃油换算为 81.4 分钟超巡时间。若巡弋于任务区寻找战机的 on-station time 为 15 分钟,开加力超音速空战消耗相当于 15 分钟超巡的燃油,起飞爬升及短时间开加力增速至马赫 1.6 消耗燃油等于超巡 3.4 分钟,则往返于基地/加油区与战区之间的超巡航渡时间共 48 分钟。马赫 1.6 大致相当于每小时飞行 900 海里,48 分钟超巡航渡时间换算为作战半径等于 360 海里。F-22A 的进气系统围绕超巡速度优化,亚音速巡航时的燃油经济性不甚理想,亚巡作战半径与超巡状态相比没有明显改善,360 海里超巡作战半径与美国空军公布的 310 海里亚巡 + 100 海里超巡的 410 海里作战半径基本一致。

J-20 长细比大,横截面分布平滑度高,超音速升阻比优于 F-22A,但起飞重量也更大。假定其正常起飞重量为 32000 千克,内油 11200 千克 (燃油系数 0.35),则扣除储备燃油后的中位重量为 27000 千克。若基线版 WS-15 燃油经济性与 F119 相似,J-20 超巡平均耗油率将大致是 5000 千克/小时,可用燃油换算为 2 小时超巡时间,按照与 F-22A 相同的假设扣除 33.4 分钟后得到超巡航渡时间 86.6 分钟,超巡航渡距离 1299 海里,超巡作战半径 649.5 海里。即使 WS-15 耗油率较 F119 高出 10%,全状态版 J-20 的超巡作战半径仍可达 598 海里,与 F-35A 的亚巡作战半径相当。J-20 超巡时需要 47.25 千牛的平均推力,低于 F-22A 的 50.57 千牛,基线版 WS-15 的额定推力则略大于 F119 (前者分量更重),超巡状态下 J-20 的平均推力等于 2 台 WS-15 最大干推力 (高空超巡状态,粗略估测值,参见 “重四的超音速机动性”) 的 43.8%,F-22A 的对应数值为 48.6%,J-20 发动机负荷较轻,有利于长时间维持超音速飞行状态。

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点击数:  更新时间:2014-11-13 10:24:31
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