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[平台总体] 驳“批驳‘鸭式布局不适合上舰’的误解”兼谈J20上舰问题

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CDer:000980543
发表于 2020-1-16 16:14 | 显示全部楼层 |阅读模式

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原帖地址:https://lt.cjdby.net/forum.php?mod=viewthread&tid=2606858&extra=page%3D1

205144vn3zngdzaqj0izm6.png

可以看到,即使是没有针对涡流优化的中等展弦比机翼,在任何迎角下,鸭式布局的升力系数都高于无尾,假如采用常规布局,因为抬头时平尾产生负升力,其升力还会更低

我们之所以看到阵风这样的鸭式机起降时候采用较大迎角,不是因为它是鸭式,而是因为它为了高速性能用了较小展弦比的机翼。假如阵风不是鸭式而是常规布局,同样主翼恐怕飞都飞不起来

所以,像歼20这样优化了超音速性能的小展弦比鸭式机,可能低速性能不足以上舰,需要对机翼进行修改,从而牺牲高速性能。但这样的修改,付出的代价一定比一架常规布局的飞机要小。看看F-35A到F-35C,最大速度和最大过载的代价,就知道常规布局想要上舰有多困难了


此贴作者在一开始就犯了一个错误,那就是在没有任何材料支持的前提下,完全靠臆断将一个假设当做论据,即“假如采用常规布局,因为抬头时平尾产生负升力,其升力还会更低

问题出在哪里呢?那就是他完全忽略了主翼后缘襟翼的增升能力。后缘襟翼可以增大主翼弯度,显著提高升力(不过会降低升阻比),但代价则是压力中心后移,产生低头力矩。需要靠其他翼面配平。此时,常规布局尾翼配平虽然一般是负升力,但由于襟翼距离整机中心较近,力臂较小,由于杠杆原理,尾翼只需提供一个较小的负升力即可完成配平,整机整体升力仍然获得了提升。

简单襟翼的分析可以参考 https://baike.baidu.com/item/%E5%A2%9E%E5%8D%87%E6%9C%BA%E7%BF%BC/21500639?fr=aladdin。运输机使用复杂的外吹式襟翼在降落状态下扣去尾翼负升力后的增升量仍可达30%以上。

对于战斗机而言,除了利用尾翼配平外,还可以放宽静稳定性,主动提高机身前部的升力(举个例子,超虫的哥特大边条,J15的小前翼),使飞机在小迎角下本身就有抬头趋势,进一步发挥襟翼的增升能力。

然而有人要问了,这种做法为何鸭式战斗机不能用?原因很简单,由于杠杆原理,鸭式(无尾)战斗机襟翼力臂较大(常规布局的3~4倍),各配平操纵面的力臂甚至可能小于襟翼(实际上,绝大部分鸭式战斗机实际由襟翼发挥平尾的作用,而非鸭翼),远不如常规布局战斗机的增升潜力。

举个极端的例子:
翼面积同为45平方米级,阵风空重约10吨,超虫约14吨
翼面积同为33平方米级,LCA空重约6.5吨,超虫约10吨
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CDer:000992176
发表于 2020-1-16 16:30 超大游击队员 | 显示全部楼层
不管怎样,鹘鹰上舰与否不重要,重要的是达到标准的中型机上舰
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CDer:000830817
发表于 2020-1-16 16:31 超大游击队员 | 显示全部楼层
太专业,不懂。具体到事情上。FC31这样的中型机上舰的理想前提是拥有12
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CDer:000830817
发表于 2020-1-16 16:34 超大游击队员 | 显示全部楼层
dabaoyu1 发表于 2020-1-16 16:31
太专业,不懂。具体到事情上。FC31这样的中型机上舰的理想前提是拥有12

手抽了,手机不好编辑,下边继续。12吨推力的发动机,不然机动性太难看。
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CDer:000849672
发表于 2020-1-16 16:36 | 显示全部楼层

RE: 驳“批驳‘鸭式布局不适合上舰’的误解”兼谈J20上舰问题

将空重降到尽可能低,以达到短距起飞或垂直起飞的效果,并能携带更多弹药。舰载机更多需要的是机动性,而不是超音速巡航或作战。
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CDer:000277351
发表于 2020-1-16 16:58 | 显示全部楼层

RE: 驳“批驳‘鸭式布局不适合上舰’的误解”兼谈J20上舰问题

一个常识错误,常规布局的飞机也要看翼型,展弦比。比较好的低速中小迎角性能的翼型也只有较大展弦比的后掠翼,平直翼,其中后掠翼可以兼顾高速性能,平直翼就比较差了。小展弦比的三角翼,梯形翼,蝶形翼的后缘襟翼的力臂与无尾鸭式布局一样比较大,增升效果不好。
然后一般人就会推广到所有的鸭翼都无法利用后缘襟翼增升。但其实还是有办法的,见下图:
HiMAT飞机.png
这种构型不但能比较好的利用鸭翼涡增升,后缘襟翼增升,还能保持比较好的高速性能。简直是天生为上舰而生。
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CDer:000987868
发表于 2020-1-16 16:58 超大游击队员 | 显示全部楼层
也不看看阵风和光辉多大的主翼,20多大。那么细长的机体还有两个大腹鳍,大迎角不怕擦了屁股。细长机身还有横向稳定性不好的问题,侧风大了就不降落了,偏了一点就毁了其它甲板飞机。
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CDer:000987868
发表于 2020-1-16 17:02 超大游击队员 | 显示全部楼层
一个亲爹都说了气动布局是突出高速性能的的飞机,怎么还有这么多人非得让它做强调低速性能的舰载机? 要改过来那就是完全两种飞机了。
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CDer:001109521
发表于 2020-1-16 17:08 | 显示全部楼层
本帖最后由 张品峰 于 2020-1-16 17:12 编辑

贴主关于鸭式布局的主翼后缘副翼襟翼力矩较大的说法是对的。但是,贴主关于鸭式布局增升能力远不如常规布局的论点,不敢苟同。
鸭翼对主翼的增升能力不是简单依靠对主翼下偏后缘翼面进行配平来实现的,而是通过鸭翼带动的气流对整个主翼的有利影响、以及鸭翼本身的升力而实现的。
至于所举的极端例子:
翼面积同为45平方米级,阵风空重约10吨,超虫约14吨
翼面积同为33平方米级,LCA空重约6.5吨,超虫约10吨
根本是主翼的翼型造成的,或者针对这两型机,是三角翼与梯形翼的固有区别造成的,而不是鸭翼增升能力不足的证明。
对虫子来说,主翼是梯形翼,后缘翼片下偏增加了升力,前面大边条在一定仰角下升力效果好,这是虫子长规布局的特点。但是,如果把虫子的平尾移到主翼前合适位置,未必就不能够保证一样的升力效果。虫子本身也确定研究过鸭式布局的改型。
鸭式布局一个重要的特点就是主翼在后,有利于主翼和机身优化面积率构型,而三角翼和机身连接线长,更是有先天优势,但是三角翼低速下升力小是天然问题。所以三角主翼鸭式布局是设计目标和取舍问题,不是简单的常规布局和鸭式布局的优劣问题。
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CDer:001100476
发表于 2020-1-16 17:23 | 显示全部楼层

RE: 驳“批驳‘鸭式布局不适合上舰’的误解”兼谈J20上舰问题

yes413 发表于 2020-1-16 16:30
不管怎样,鹘鹰上舰与否不重要,重要的是达到标准的中型机上舰

不管如何,是否是歼20上舰这并不重要,关键是一定要双发重型隐身四代机上舰,而不是让中型机上舰,否则在作战半径,任务扩展性上讲都极为不利,制空反舰必须重型机

如果歼31要上舰,必须发动机推力加大,机身拉长,搞出侧弹舱,从中型机变成重型机,否则既不利于制空,更不利于反舰
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CDer:001123047
发表于 2020-1-16 17:31 超大游击队员 | 显示全部楼层
001nhc 发表于 2020-1-16 17:02
一个亲爹都说了气动布局是突出高速性能的的飞机,怎么还有这么多人非得让它做强调低速性能的舰载机? 要改过 ...

信仰问题,哈哈哈
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CDer:001123047
发表于 2020-1-16 17:33 超大游击队员 | 显示全部楼层
新手9段 发表于 2020-1-16 17:23
不管如何,是否是歼20上舰这并不重要,关键是一定要双发重型隐身四代机上舰,而不是让中型机上舰,否则在作战 ...

军迷说了不算……
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CDer:001098932
发表于 2020-1-16 17:43 超大游击队员 | 显示全部楼层
歼20没有腹鳍。有了矢量发动机也可能四代舰载机去掉垂尾呢?
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CDer:001161011
发表于 2020-1-16 17:48 | 显示全部楼层

RE: 驳“批驳‘鸭式布局不适合上舰’的误解”兼谈J20上舰问题

xuxudaodao 发表于 2020-1-16 17:43
歼20没有腹鳍。有了矢量发动机也可能四代舰载机去掉垂尾呢?

去掉垂尾是下一代战斗机的事情
你就别给国内设计单位出难题了
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CDer:000815593
发表于 2020-1-16 18:34 超大游击队员 | 显示全部楼层
张品峰 发表于 2020-1-16 17:08
贴主关于鸭式布局的主翼后缘副翼襟翼力矩较大的说法是对的。但是,贴主关于鸭式布局增升能力远不如常规布局 ...

鸭翼涡增升主要是大迎角。
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CDer:001161011
发表于 2020-1-16 18:39 | 显示全部楼层

RE: 驳“批驳‘鸭式布局不适合上舰’的误解”兼谈J20上舰问题

hill124 发表于 2020-1-16 16:58
一个常识错误,常规布局的飞机也要看翼型,展弦比。比较好的低速中小迎角性能的翼型也只有较大展弦比的后掠 ...

这种丑出天际的飞机会不会影响部队的士气??
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CDer:000815593
发表于 2020-1-16 18:39 超大游击队员 | 显示全部楼层
新手9段 发表于 2020-1-16 17:23
不管如何,是否是歼20上舰这并不重要,关键是一定要双发重型隐身四代机上舰,而不是让中型机上舰,否则在作战 ...

除了不利于军迷YY,其它都没啥。
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CDer:000533645
发表于 2020-1-16 18:46 超大游击队员 | 显示全部楼层
新手9段 发表于 2020-1-16 17:23
不管如何,是否是歼20上舰这并不重要,关键是一定要双发重型隐身四代机上舰,而不是让中型机上舰,否则在作战 ...

j15反舰不行吗?
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CDer:000277351
发表于 2020-1-16 19:03 | 显示全部楼层

RE: 驳“批驳‘鸭式布局不适合上舰’的误解”兼谈J20上舰问题

非金属风暴 发表于 2020-1-16 18:39
这种丑出天际的飞机会不会影响部队的士气??

我觉得挺好看
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CDer:001064078
发表于 2020-1-16 19:04 超大游击队员 | 显示全部楼层

Re.驳“批驳‘鸭式布局不适合上舰’的误解”兼谈J20上舰问题

001nhc 发表于 2020-01-16 16:58:35
也不看看阵风和光辉多大的主翼,20多大。那么细长的机体还有两个大腹鳍,大迎角不怕擦了屁股。细长机身还有横向稳定性不好的问题,侧风大了就不降落了,偏了一点就毁了其它甲板飞机。
军事技术我是外行,但单看这张图,哪怕仰角再大一些,也不至于擦地吧

驳“批驳‘鸭式布局不适合上舰’的误解”兼谈J20上舰问题

驳“批驳‘鸭式布局不适合上舰’的误解”兼谈J20上舰问题
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CDer:000815593
发表于 2020-1-16 19:10 超大游击队员 | 显示全部楼层
爱国心能否单纯 发表于 2020-1-16 19:04
军事技术我是外行,但单看这张图,哪怕仰角再大一些,也不至于擦地吧

照片有变形,你找地面测试图量一下就知道擦地角多少了,舰载机着舰是要向甲板砸的,起落架需要一个比较大的压缩,实际的可用擦地角更小。
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CDer:000257920
发表于 2020-1-16 19:15 | 显示全部楼层

RE: 驳“批驳‘鸭式布局不适合上舰’的误解”兼谈J20上舰问题

楼主为什么对鸭子有偏见呢,因为他不知道公鸡的航母比美帝小很多。


微信图片_20200116191308.png
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CDer:000980543
 楼主| 发表于 2020-1-16 19:34 超大游击队员 | 显示全部楼层
张品峰 发表于 2020-1-16 17:08
贴主关于鸭式布局的主翼后缘副翼襟翼力矩较大的说法是对的。但是,贴主关于鸭式布局增升能力远不如常规布局 ...

然而所谓鸭式布局本身就是基于无尾三角翼的改进,搞平直翼配合鸭翼的话反而不利于整体设计
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CDer:000980543
 楼主| 发表于 2020-1-16 19:35 超大游击队员 | 显示全部楼层
wffbhnh 发表于 2020-1-16 19:10
照片有变形,你找地面测试图量一下就知道擦地角多少了,舰载机着舰是要向甲板砸的,起落架需要一个比较大 ...

擦地不至于
问题是10度下滑角按navy标准算是危险操作了(然后阵风还小)
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CDer:000815593
发表于 2020-1-16 19:38 超大游击队员 | 显示全部楼层
冰凌血翼 发表于 2020-1-16 19:35
擦地不至于
问题是10度下滑角按navy标准算是危险操作了(然后阵风还小)

说得是按照阵风的迎角着舰,10度以内肯定没问题。
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CDer:000980543
 楼主| 发表于 2020-1-16 20:04 超大游击队员 | 显示全部楼层
wffbhnh 发表于 2020-1-16 19:38
说得是按照阵风的迎角着舰,10度以内肯定没问题。

上写错了,应该是擦地角
j20以10度擦地角降落还不至于擦尾巴,算上5度下滑角那实际迎角15度,参考小展高升超乐观估计增加鸭翼能提供10%的增升
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CDer:000845446
发表于 2020-1-16 20:24 超大游击队员 | 显示全部楼层
本帖最后由 xkaiser 于 2020-1-16 21:36 编辑

你这个驳斥完全跑偏了,你把鸭翼正配平即配平兼增升的最大优势硬生生变成了劣势也算一代奇人了。

襟翼放下升力增强,但带来了低头力矩,常规布局尾在后需要通过平尾负升力来抬头配平,鸭翼机等于尾在前,襟翼放下带来的低头力矩,通过前端鸭翼提供正升力来配平的同时增了升。(为避免问题复杂化放宽纵向静稳定这里暂不说。)

这是鸭翼被采用的最基本的原理。。.

涡流是另外一件事。

鸭翼机上舰的主要问题不是什么增升潜力低于常规布局这种扯淡原因。
鸭翼机上舰需改的原因是对比边条常规机(注意,是边条常规布局,不是非边条常规布局)和平直翼机
平直翼低速升力大这个比较简单的类型这里就不在提了
主要提边条常规布局机,边条和鸭翼都有涡流增升的能力,
区别在迎角,有高差的鸭翼机涡流增升在迎角较大的区域,而且增益奇高,远强于边条,但边条涡流增升在迎角较小的区域比常规高差鸭翼机更有优势,舰载机着舰,迎角太大,易碰屁股,同时飞行员向下视野不好,着舰难度更大。核心的问题在这里。

j20大迎角能力就不说了,在边条,鸭翼,机头棱 三大涡系,升力体以及采用小全动垂尾大幅减小垂尾间负压力的综合作用下,叹为观止的增升这里就不详细展开了。

重点说适合着舰的迎角状态,考虑下滑角3到4度的情况下,j20不撞屁股,又适合飞行员视野的迎角大约为14度,和j15着舰迎角12度左右差别不大,这个迎角下不是目前j20的最佳增升区间,鸭翼涡的作用相对较小,靠的是鸭翼与主翼间小边条产生的涡流与升力体的作用。 这个状态对比大边条翼常规布局没有什么优势,如要上舰,需在机翼,后掠角,展弦比,边条和鸭翼等方面做调整

其实即便以j20路基状态,迎角15度着舰升力系数也超过了1,考虑机翼面积等按升力公式算240公里每小时着舰也没有问题,只不过考虑变舰载要增重,计算后此状态着舰可带载带油太少,不能完全满足要求,总不能把武器全丢了,油还要放掉部分不考虑复飞可能才着舰吧,或者出去截击或巡逻得算着少载少油或者正常出行没碰着敌人回来搞浪费吧

关于配平的问题,j15很说明问题,常规布局重心靠后的j15为了着舰配平不得不加前翼。另外有些常规布局飞机为了特殊场合下配平还不得不增加往平尾下人工吹气流的方式,比如日本的有款水上飞机,具体型号忘了。

最后,常规布局,如果不采用边条,或变后掠翼,其实着舰难度更大。
不过现在的常规布局,边条使用太普遍,讨论时被大家忽略了而已,小迎角低速下,边条或机头棱常规布局利用涡流增升比常规高差鸭翼机更佳才是核心原因
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CDer:000987868
发表于 2020-1-16 20:36 超大游击队员 | 显示全部楼层
世界上有小展弦比的舰载机吗,想拿29来试一试?开玩笑
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CDer:001109521
发表于 2020-1-16 20:37 超大游击队员 | 显示全部楼层
xkaiser 发表于 2020-1-16 20:24
你把鸭翼正配平即配平兼增升的最大优势硬生生变成了劣势也算一代奇人了。

襟翼放下升力增强,但带来了低 ...

该楼正解,完全能明白。我的本意基本如是,只是我是门外汉讲不出来讲不到点子上罢了。
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CDer:000741426
发表于 2020-1-16 20:45 | 显示全部楼层

RE: 驳“批驳‘鸭式布局不适合上舰’的误解”兼谈J20上舰问题

001nhc 发表于 2020-1-16 17:02
一个亲爹都说了气动布局是突出高速性能的的飞机,怎么还有这么多人非得让它做强调低速性能的舰载机? 要改过 ...

舰载机不是强调低速性能,而是要保证足够的低速短距起降能力。

如果一个强调低速性能的舰载机和敌方突出高速性能的战斗机对上,是个什么战果?
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CDer:001100476
发表于 2020-1-16 21:08 | 显示全部楼层

RE: 驳“批驳‘鸭式布局不适合上舰’的误解”兼谈J20上舰问题


当然可以,歼15也是重型机
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CDer:001100476
发表于 2020-1-16 21:09 | 显示全部楼层

RE: 驳“批驳‘鸭式布局不适合上舰’的误解”兼谈J20上舰问题


我就静静地看着你表演
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CDer:000845446
发表于 2020-1-16 21:22 超大游击队员 | 显示全部楼层
本帖最后由 xkaiser 于 2020-1-16 21:25 编辑
hill124 发表于 2020-1-16 16:58
一个常识错误,常规布局的飞机也要看翼型,展弦比。比较好的低速中小迎角性能的翼型也只有较大展弦比的后掠 ...


如果还要考虑鸭翼全动,这个带后缘襟翼的鸭翼机飞控太复杂。

这算4翼机吧,不能叫鸭翼了,全靠各翅膀的后缘襟翼配平,再考虑前缘襟翼,并考虑涡流,如果再加个边条,设计师可以崩溃了
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CDer:000277351
发表于 2020-1-16 21:24 | 显示全部楼层

RE: 驳“批驳‘鸭式布局不适合上舰’的误解”兼谈J20上舰问题

xkaiser 发表于 2020-1-16 21:22
如果还要考虑鸭翼全动,这个带后缘襟翼的鸭翼机飞控太复杂。

这算4翼机吧

四翼机?啥情况?
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CDer:000845446
发表于 2020-1-16 21:26 超大游击队员 | 显示全部楼层
hill124 发表于 2020-1-16 21:24
四翼机?啥情况?

4个主翼翅膀呀
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CDer:000277351
发表于 2020-1-16 21:39 | 显示全部楼层

RE: 驳“批驳‘鸭式布局不适合上舰’的误解”兼谈J20上舰问题


啊?不就一左一右俩鸭翼,一左一右俩翅膀么?咋还弄出4个主翼来了?
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CDer:000845446
发表于 2020-1-16 21:57 超大游击队员 | 显示全部楼层
hill124 发表于 2020-1-16 21:39
啊?不就一左一右俩鸭翼,一左一右俩翅膀么?咋还弄出4个主翼来了?

你这鸭翼等同主翼了,这么大
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CDer:000815593
发表于 2020-1-16 22:00 超大游击队员 | 显示全部楼层
xkaiser 发表于 2020-1-16 20:24
你这个驳斥完全跑偏了,你把鸭翼正配平即配平兼增升的最大优势硬生生变成了劣势也算一代奇人了。

襟翼放 ...

F18EF和J15降落时(襟翼全部放下),平尾是正升力(当地迎角是正的)。
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CDer:000587870
发表于 2020-1-16 22:01 超大游击队员 | 显示全部楼层
是否鸭子无所谓,反之支持重型鸡上舰,我希望最好是常规布局比肥电还肥的A31上舰
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CDer:000277351
发表于 2020-1-16 22:07 | 显示全部楼层

RE: 驳“批驳‘鸭式布局不适合上舰’的误解”兼谈J20上舰问题

xkaiser 发表于 2020-1-16 21:57
你这鸭翼等同主翼了,这么大

吐血……这玩意的鸭翼翼展也就三分之一多一点,面积差的更多,哪能等同主翼了啊?
而且这只是展示一下这个布局。当时美国搞得这个验证机连鸭翼都是固定的。如果真以这个气动布局为基础搞新飞机,肯定要按自己的需求,结合这几年的新技术成果全新设计。怎么可能照抄呢……
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