殲-20殲擊機(jī)先進(jìn)設(shè)計(jì)
融合全球多種優(yōu)秀戰(zhàn)機(jī)的精彩設(shè)計(jì)于一體
從目前已經(jīng)曝光的照片分析,殲-20作為中國(guó)第四代重型戰(zhàn)斗機(jī),融合全球多種優(yōu)秀戰(zhàn)機(jī)的精彩設(shè)計(jì)于一體。這些技術(shù)包括:
美國(guó)F-22的菱形機(jī)頭和整體式黃金鍍膜艙蓋(殲-20在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化了升力體設(shè)計(jì));
美國(guó)F-35的DSI進(jìn)氣道改進(jìn)型(殲-20采用獨(dú)創(chuàng)的可調(diào)式DSI進(jìn)氣道);
中國(guó)殲10的鴨翼的改型(中國(guó)四代采用了上反鴨翼,與下反主翼等翼面配合,共生渦升效應(yīng));
多種三代機(jī)(如美國(guó)F/A-18)采用的大邊條及翼身一體設(shè)計(jì)的改型;
俄羅斯T-50的全動(dòng)垂尾(殲20為全動(dòng)差動(dòng)垂尾)、三維推力矢量(實(shí)為殊途同歸);
俄羅斯米格1.44的后機(jī)身設(shè)計(jì)(窄間距雙發(fā)動(dòng)機(jī)噴口,寬間距外傾雙垂尾及腹鰭等——都屬于超音速減阻措施)的改型。
殲20戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)動(dòng)性
殲20的精心設(shè)計(jì)氣動(dòng)布局可謂是獨(dú)步全球,能有效彌補(bǔ)J-20發(fā)動(dòng)機(jī)的先天不足。
殲-20的基本布局繼承于殲10,而殲10就是一種機(jī)動(dòng)性、敏捷性和大仰角能力非常突出的戰(zhàn)機(jī)??梢灶A(yù)計(jì),殲-20繼承了殲-10的高速瞬盤角速度,并進(jìn)一步放寬了靜穩(wěn)定度,同時(shí)采用了獨(dú)一無(wú)二的“鴨翼+邊條+前后襟翼+全動(dòng)尾翼”的綜合氣動(dòng)布局來(lái)提高飛控能力。
殲-20的鴨翼差動(dòng)和全動(dòng)小垂尾同步偏轉(zhuǎn)更是獨(dú)門絕技。再加上將來(lái)具備更大推重比和三維矢量推力控制能力的新型發(fā)動(dòng)機(jī),將獲得比殲10更高的靈活性和大仰角能力。
殲-20大舵效的全動(dòng)垂尾可提供足夠的航向操縱力矩,進(jìn)而提供較大的滾轉(zhuǎn)速率。
而F-22畢竟是1990年試飛的機(jī)型,采用的是80年代(實(shí)際更早)的氣動(dòng)理念,連全動(dòng)尾翼都沒(méi)有,靠的是二維矢量噴管與襟翼的共同作用,僅能有限控制俯仰和轉(zhuǎn)向而已。
T-50也采用全動(dòng)垂尾和三維矢量推力,但只有“可動(dòng)邊條”(或者可稱“一體化鴨翼”)和常規(guī)平尾,在大迎角、過(guò)失速機(jī)動(dòng)等極限情況下的控制能力低于中國(guó)殲-20。
殲20戰(zhàn)斗機(jī)氣動(dòng)設(shè)計(jì)極其重視超音速性能
美國(guó)設(shè)計(jì)隱形戰(zhàn)機(jī)時(shí),通過(guò)評(píng)估認(rèn)為“鴨翼”布局會(huì)降低飛機(jī)的隱身性能,所以所有美制隱形戰(zhàn)機(jī)都未采用“鴨翼”布局,犧牲了一定的氣動(dòng)性能。俄羅斯T-50的機(jī)身設(shè)計(jì)扁平而寬大,這種構(gòu)型的亞跨音速升阻比較好,但是超音速下會(huì)有巨大的阻力,所以限制了最高空速。
成飛設(shè)計(jì)的殲-20機(jī)身令人容易想起米格-31、1.44甚至殲-8、蘇-15這種追求速度的截?fù)魴C(jī)造型,或者從某種意義來(lái)說(shuō),這就是成飛70年代所設(shè)計(jì)的2.6倍音速的殲9的重生。
它采取了略顯激進(jìn)的、重視超音速性能的設(shè)計(jì)。這是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)暫不如人的一種彌補(bǔ)(有樂(lè)觀的估計(jì)認(rèn)為,甚至只使用中國(guó)現(xiàn)有的“太行”發(fā)動(dòng)機(jī)或者其改型,殲-20也能實(shí)現(xiàn)超巡),也體現(xiàn)了中國(guó)空軍一以貫之的追求速度的決心(實(shí)際上,殲-10的高速性能就相當(dāng)突出,具有截?fù)魴C(jī)的特點(diǎn))。
殲-20采用了獨(dú)創(chuàng)的“可調(diào)DSI進(jìn)氣道”
殲-20獨(dú)創(chuàng)的“可調(diào)DSI進(jìn)氣道”,做出了新的創(chuàng)新,解決了DSI高速性能不佳的難題。殲-20進(jìn)氣口鼓包固定但是進(jìn)氣道側(cè)面有可調(diào)擋板,可有效隨速度變化改變進(jìn)氣量,從而達(dá)到從低到高各個(gè)主要速度段的優(yōu)秀的進(jìn)氣控制能力,令發(fā)動(dòng)機(jī)更為澎湃地工作,也將意味著更好的加速性、爬升率和超巡能力。同時(shí)可調(diào)擋板重量輕于傳統(tǒng)的進(jìn)氣口邊界層分離板,也不影響隱身性能。
殲20彈倉(cāng)的創(chuàng)新點(diǎn)
殲20的側(cè)彈倉(cāng)門,和起落架倉(cāng)門是銜接的,共用一條鋸齒縫,兩個(gè)倉(cāng)之間應(yīng)該是有隔斷的,但是表面蓋板卻是相鄰的。這樣的設(shè)計(jì)減少了一條散射縫,對(duì)隱身有利。
殲20的自主格斗功能
殲20采用了飛發(fā)一體化控制技術(shù),也就是說(shuō)發(fā)動(dòng)機(jī)加入了飛行自動(dòng)控制系統(tǒng)中。殲20是依靠一系列先進(jìn)的氣動(dòng)布局來(lái)提升機(jī)動(dòng)能力的。
殲20在信息化能力上領(lǐng)先F22的,殲20全身布滿相控陣天線(主翼、尾翼、機(jī)頭及機(jī)身多側(cè)),具備全息感知能力,在全息感知系統(tǒng)的支持下,依靠飛發(fā)一體化控制技術(shù),殲20可實(shí)現(xiàn)多機(jī)自動(dòng)組網(wǎng)、任務(wù)自動(dòng)分配和自主格斗功能。這種技術(shù)從多機(jī)組網(wǎng),任務(wù)加入與分配,到自主格斗,依靠的是系統(tǒng)的信息化能力和戰(zhàn)斗戰(zhàn)術(shù)解決方案。
殲20戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)新穎設(shè)計(jì)
中國(guó)于1984年初開(kāi)始推重比10:1級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)研的技術(shù)論證,1988年4月召開(kāi)了預(yù)研選題論證會(huì),1990年正式立項(xiàng)開(kāi)題。1994年完成了6個(gè)總體方案的頂層設(shè)計(jì),完成了項(xiàng)目指南和綜合論證,1993~1996年開(kāi)展對(duì)俄合作。1995年已基本確定了推重比10發(fā)動(dòng)機(jī)總體方案。有些課題,如平均級(jí)壓比達(dá)1.62的三級(jí)壓氣機(jī)研究已經(jīng)取得了良好進(jìn)展。2005年4月14日17時(shí)38分,在中國(guó)燃?xì)鉁u輪研究院地面試車臺(tái)上,中國(guó)自行研制的首臺(tái)高推重比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī),檢查性點(diǎn)火試驗(yàn)一次成功,并順利推到慢車狀態(tài),2007年7月,按照國(guó)防工業(yè)發(fā)展的需要,國(guó)家為盡快推進(jìn)第四代(俄標(biāo)第五代)戰(zhàn)機(jī)的研制,正式啟動(dòng)了渦扇15項(xiàng)目研制工作。渦扇15是我國(guó)第一個(gè)先于飛機(jī)立項(xiàng)的發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目。按照目前為止還算一切順利的情況估計(jì),渦扇15/WS-15將于2012年底實(shí)現(xiàn)定型,并交付使用。中國(guó)和美國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)差距也必將進(jìn)一步縮小。