吴姥姥:如何把一架二三十吨重舰载机在百米距离内弹射起飞的?

抖音平台有着接近400万粉丝的“不刷题吴姥姥”,想必很多人都看过其发布的各类关于物理学的科普视频,在视频画面中,这位不刷题的吴姥姥讲课幽默、清晰,能够让就算是对物理学不太熟悉的网友都能明白其中一二,而在视频外这位吴姥姥,可是上海同济大学一位已经退休的物理学教授吴於人教授。

吴姥姥:如何把一架二三十吨重舰载机在百米距离内弹射起飞的?

而关于吴教授讲解的很多科普视频中,除了关于如何解释生活中常见、但却不明白原理的物理学现象外,吴姥姥最大的兴趣就是为广大青少年们,以做实验的方式更为直观的解答很多关于我国航空航天发展的视频内容。比如我国福建号航母下水后,吴姥姥就为大家很直观的解释了当前只有中美两国掌握的航母电磁弹射器,是如何把一架二三十吨重舰载机在百米距离内弹射起飞的?

涡扇

吴姥姥:如何把一架二三十吨重舰载机在百米距离内弹射起飞的?

吴姥姥:如何把一架二三十吨重舰载机在百米距离内弹射起飞的?吴姥姥

吴姥姥:如何把一架二三十吨重舰载机在百米距离内弹射起飞的?

同样包括我国现役最先进的歼20五代隐身战机,吴姥姥此前也在视频中公开透露称,歼20后面换装先进航发后,最大飞行速度能够达到2.8马赫以上等话题。

吴姥姥:如何把一架二三十吨重舰载机在百米距离内弹射起飞的?

其实关于歼20的最大飞行速度到底有多高?虽然官方从未公开过,但在此前官方报道中,曾公布过歼20现阶段的战斗巡航速度是一分钟52公里,换算下来也就是最高时速达到了2.46马赫。而这样的参数是在现阶段装备涡扇-10C航发基础上实现的,按照这个飞行速度计算的话,假定歼20的整机推重比和F22一样,达到了1.1以上,两台涡扇-10C最大加力推力合计能够达到28吨左右,那推算下来歼20的战斗重量大概是30.8吨(这个起飞重量基本也就是其自身空重21吨+5吨燃油+挂载6枚霹雳-15+2枚霹雳-10空空导弹后的标准起飞重量)。

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而对于一直并未公开参数、但已经多次官宣后的涡扇-15先进航发而言,根据现有的信息来看,假设涡扇-15加力推力能够达到17吨左右,且采用了诸多先进技术后,其自身推重比更高,基本能够达到10一级以上。按照航发推重比计算的话,涡扇-10C整机推重比在8一级,最大加力推力14吨,其自身重量也就在1.65–1.85吨,而涡扇-15最大加力推力超过17吨的话,且其推重比肯定达到了F119同一级别的10一级以上,那保守估计涡扇-15自身的重量也就在1.63–1.76吨之间,两台涡扇-15的自身重量就要比两台涡扇-10C轻了0.2吨。

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那对应到歼20的标准战斗起飞重量就是30.6吨计算的话,歼20换装涡扇-15后,同样按照歼20标准战斗起飞重量30.8吨计算的话,歼20的推重比能达到1.29,比装备涡扇-10C的时候,整机推重比提升了0.19。而前面也说过现阶段的歼20最大起飞速度都达到了2.46马赫,那按照动能公式和伯努利公式计算后,歼20在换装涡扇15后,整机的最大加力推力相比原来增加了6吨,在最大战斗起飞重量依然不变的情况下,起飞推力增加了,自身重量更轻了,那将这些参数导入后,可以设定出在飞行高度、外界温度等基本不变的情况下,歼20换装推力更大涡扇-15后,光是更大推力就能为其提供超过0.5马赫以上的速度增量。

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特别是歼20本身采用了超音速环境下空气阻力更小的气动布局,所以在原先就能达到2.46马赫的飞行速度下,换装先进航发后,歼20最大飞行速度达到2.8马赫不是问题。毕竟俄罗斯的米格31截击机,装备了两台加力推力达到15.6吨的D30F6发动机,其最大飞行速度都达到2.83马赫,而歼20的飞行阻力更低,其装备的发动机加力推力更大,所以其最大飞行速度达到2.8马赫是有可能的。

吴姥姥:如何把一架二三十吨重舰载机在百米距离内弹射起飞的?马赫

但歼20的机身表面喷涂了隐身涂层,而这个隐身涂层能否经受得住2.8马赫下接近300度是个问题?毕竟传统战机采用的铝合金金属蒙皮都无法承受得住300度的高温长时间炙烤,像最大飞行速度2.83马赫的米格31截击机,机身表面没有隐身涂层,而且机身表面是耐高温能力更强的不锈钢材质

吴姥姥:如何把一架二三十吨重舰载机在百米距离内弹射起飞的?航发

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