歼20歼20是成都飞机制造厂研制的中国第五代隐身重型歼击机,采用两台国产涡扇10B发动机、DSI两侧进气道、全动垂尾,鸭式布局。该机于2010年10月14日完成组装,2010年11月4日进行首次滑跑试验。2011年1月11日12时50分,歼20在成都实现首飞,历时18分钟,这标志着我国隐形战斗机的研制工作掀开了新的一页。

歼20图集(13张)歼20,空军代号为“威龙”,因为该机将担负我军未来对空,对海的主权维护, 北约代号为“Fire Fang”(炎齿)/"Fire Tooth"(火牙)。该机由中国成都飞机设计研究所设计、中国成都飞机工业公司制造的用于接替歼10、歼11等第三代空中优势/多用途歼击机的未来重型歼击机型号,使用国产10万功率AESA(有源相控阵)雷达,操纵系统并非使用J-10的电传操纵,而是国际上最先进的光传操纵系统。按中国和北约标准,该机为“第四代歼击机/战斗机”(注:俄罗斯和西方国家对战机代数划分标准不统一,以F-22为例,西方国家称之为四代机,俄罗斯则称之为五代机),其目的是适合中国空军2020年以后的作战环境需要。 由于美国已经在2005年将战斗机划代标准由原先的四代划分法改为 安装国产发动机的歼20

五代划分法、即与俄罗斯现行标准相同,加之中国在2009年之后的对外宣传中将“歼10B”定位为新的“第四代歼击机”,所以歼-20在未来的正式报道中亦有很大可能被称为“第五代歼击机”。该飞机开始时(可能)使用俄制“AL-31FN”发动机,后在2011年1月6日又改用“涡扇10B”,即WS-10B,也就是国产新一代大推力“太行”发动机的最新改进型,将来预装备“涡扇15”(拥有三元矢量喷口,是国产第四代航空发动机,届时可实现“不开加力超音速巡航”和“超机动性”,以完全实现“4S”指标的全状态加入人民解放军空军和海军航空兵部队服役)。

发动机

中国于1984年初开始推重比10一级发动机预研的技术论证,1988年4月召开了预研选题论证会,1990年正式立项开题。1994年完成了6个总体方案的顶层设计,完成了项目指南和综合论证,1993~1996年开展对俄合作。1995年已基本确定了推重比10发动机总体方案。有些课题,如平均级压比达1.62的三级压气机研究已经取得了良好进展。2005年4月14日17时38分,在中国燃气涡轮研究院地面试车台上,中国自行研制的首台高推重比涡扇发动机核心机,检查性点火试验一次成功,并顺利推到慢车状态!2007年7月,按照国防工业发展的需要,国家为尽快推进第四代(俄标第五代)战机的研制,正式启动了涡扇15项目研制工作。涡扇15是我国第一个先于飞机立项的发动机项目。按照目前为止还算一切顺利的情况估计,涡扇15/WS-15将于2012年底实现定型,并交付使用。中国和美国的发动机技术差距也必将进一步缩小。

融合全球多种优秀战机的精彩设计于一体

歼20的首次飞行

从目前已经曝光的照片分析,歼-20作为中国第四代重型战斗机,融合全球多种优秀战机的精彩设计于一体。这些技术包括: 美国F-22的菱形机头和整体式黄金镀膜舱盖(歼-20在此基础上进一步优化了升力体设计); 美国F-35的DSI进气道改进型(歼-20采用独创的可调式DSI进气道); 中国歼10的鸭翼的改型(中国四代采用了上反鸭翼,与下反主翼等翼面配合,共生涡升效应); 多种三代机(如美国F/A-18)采用的大边条及翼身一体设计的改型; 俄罗斯T-50的全动垂尾、三维推力矢量(实为殊途同归); 俄罗斯米格1.44的后机身设计(窄间距双发动机喷口,宽间距外倾双垂尾及腹鳍等——都属于超音速减阻措施)的改型。

歼20的机动性——独步全球

网友高山制作的歼20四视图

歼-20的基本布局继承于歼10,而歼10就是一种机动性、敏捷性和大仰角能力非常突出的战机。 可以预计,歼-20继承了歼-10的高速瞬盘角速度,并进一步放宽了静稳定度,同时采用了独一无二的“鸭翼+边条+前后襟翼+全动尾翼”的综合气动布局来提高飞控能力。 歼-20的鸭翼差动和全动小垂尾同步偏转更是独门绝技。再加上将来具备更大推重比和三维矢量推力控制能力的新型发动机,将获得比歼10更高的灵活性和大仰角能力。 歼-20大舵效的全动垂尾可提供足够的航向操纵力矩,进而提供较大的滚转速率。 而F-22毕竟是1990年试飞的机型,采用的是80年代(实际更早)的气动理念,连全动尾翼都没有,靠的是二维矢量喷管与襟翼的共同作用,仅能有限控制俯仰和转向而已。 T-50也采用全动垂尾和三维矢量推力,但只有“可动边条”(或者可称“一体化鸭翼”)和常规平尾,在大迎角、过失速机动等极限情况下的控制能力低于中国歼-20。

歼-20的气动设计极其重视超音速性能

美国人仰持强大的发动机和长期领先他人的技术优势,一贯对气动设计不够上心、较为保守,傻大笨粗是美国空军主战战机自二战以来给人的一贯印象。短粗的F-22和和为了兼顾垂直起降更为肥硕的F-35就是典型。俄罗斯T-50的机身设计扁平而宽大,这种构型的亚跨音速升阻比较好,但是超音速下会有巨大的阻力。 成飞设计的歼-20机身令人容易想起米格-31、1.44甚至歼-8、苏-15这种追求速度的截击机造型,或者从某种意义来说,这就是成飞70年代所设计的2.6倍音速的歼9的重生。 它采取了略显激进的、重视超音速性能的设计。这是对发动机暂不如人的一种弥补(有乐观的估计认为,甚至只使用中国现有的“太行”发动机或者其改型,歼-20也能实现超巡),也体现了中国空军一以贯之的追求速度的决心(实际上,歼-10的高速性能就相当突出,具有截击机的特点)。

歼-20采用了独创的“可调DSI进气道”

歼-20独创的“可调DSI进气口”,做出了新的创新,解决了DSI高速性能不佳的难题。歼-20进气口鼓包固定但是进气道侧面有可调挡板,可有效随速度变化改变进气量,从而达到从低到高各个主要速度段的优秀的进气控制能力,令发动机更为澎湃地工作,也将意味着更好的加速性、爬升率和超巡能力。同时可调挡板重量轻于传统的进气口边界层分离板,也不影响隐身性能。


自从网上流传出第一张J20照片,我的脑海中便一直在翻腾。J20首飞信息在第一时间内流传到网络,既突然,也意外,这肯定不是“国安”放假了;打破常规做法,必然有所考量。看了“炎黄三兄弟”的直播内容,以及*对“汉魂-雄风~”网友的访谈内容之后,我对于J20的揣测,感觉有了一个初步的头绪。现不嫌鄙陋贴出,谬误之处敬请网友请教。


中国J20的技术实力究竟如何?


记得央视曝光歼10后,总设计师杨伟在接受央视访谈时,曾经说过这样的话:中国已经完全具备研制新一代战斗机的能力。这句话说出来,时间大概三年多一点;在这么短的时间内,J20公开露面了二架验证机,并首飞成功,说明杨伟那句话并不是出于自信与激情,最大的可能就是已经冻结了技术设计状态。


在介绍中国飞机研制技术水平时,杨伟举了几个例子。一是枭龙的研制时间问题,从冻结技术状态到原型机试制出来,用了三年时间,并认为这是世界飞机研制史上的一个奇迹。这个时间表似乎在J20身上也得到了验证。二是设计出图到生产过程,在飞豹战机研制时,就已经实现了电子化设计与数控化加工。这是当今世界最先进的飞机研制手段。三是通过三代机的研制,中国成熟掌握了飞机研制思路与管理经验,并培养了一支年轻的科研队伍。


在气动外形研究设施上,中国拥有国际一流的大型风洞设施,这个不是新闻。配合电子化、数控化研究软件和精力充沛的科研力量,这可能就是J20飞速成型的秘诀所在。可以相信的是,中国从此跨入了世界一流的航空研制强国的行列。


俄罗斯《航空港》网站发文称,有专家认为中国J20正面雷达反射面积仅0.05平方米。这个数据与F22的0.1相比,令人难以置信。不过,外形结构隐形仅仅是技术手段之一,材料隐形也是关键性的因素。中国在碳纤维材料和吸波涂料二项技术上,多年前就有非官方消息进行了证实;如果这些材料用上了,长波雷达也抓瞎了。有媒体报道称,刚刚获得国家最高科学技术奖的“高温合金之父”师昌绪院士,在碳纤维材料和耐高温合金材料领域均取得了突出成就。似乎也证实几年前流传的“非官方消息”并非空穴来风。但是,J20技术设计指标应处绝密状态,0.05平方米的指标不足为信。总的来说,J20雷达反射面积至少不会超出T50、F35的0.5平方米的水准。


从“炎黄三兄弟”发来的照片和视频看, J20采用鸭翼和全动尾翼设计,加之歼10机早已应用的数控电传飞控系统,J20的机动性定然十分优越。个人估计在世界现有的四代机种中,处于领先地位。未来四代机在同台竞技中,都有难以探测的特性,加上超音速巡航能力,不期而遇、狭路相逢的可能性相当大,中低空超机动性能是一项重要战技性能。F22不敢说,F35、T50肯定稍逊于中国的J20。


作为重歼机型,在机载武器和作战用途方面,现役J10、J11B能干的事,J20都能干,而且会干的更加出色。甚至有分析认为,J20可以携带导弹攻击卫星,这给人一种科幻感了。


发动机、航电系统是不是三代水平?


网上有不少对中国J20的发动机、航电系统表示怀疑的观点,既有来自国际上的专家评论,也有民间声音。


在怀疑中国四代发动机瓶颈问题上,美国专家持置疑态度,而俄罗斯专家则几乎持肯定态度。俄专家的论据,主要是中国仍在购买俄产三代机发动机,并断言中国没有解决好发动机问题。对于这些说法,本人并不苛同。


首先,飞机结构定型,发动机推算比及其尺寸都是关键性因素之一;如果根据三代机发动机技术指标设计隐形机,即便试飞成功,也不能定型和量产。因为,待解决新型发动机问题之后,由于发动机重量与外围尺寸的变化,飞机的整体结构与配重都要重新设计,很多经过试飞验证和解决的技术问题,都要从头再来。如果不是出于特别考虑,大可不必过早曝光。这是我此前的想法。


其次,首飞图片与录像清楚的表明,J20起飞时,没有看到使用加力时喷出的尾焰,飞行动作非常平顺。另外,根据“汉魂-雄风~”网友的说法,飞机滑行和起飞时的发动机声音一样的沉稳,并且没有出现伴飞机、巡场机发动机的那种嘶叫声。这些都说明,J20发动机肯定不是J10使用的型号,而且制造精密、动力强劲。通过这一点,我更加坚定了我的揣测。


1、J20不仅完全具备四代机的全部性能,而且还有过人的技术含量和独到之处,所谓“后发优势”不仅可以使列装时间缩短,还可以使技术含量更高,别人的优点我们可以学习甚至超越,别人的缺点我们也看得很清楚,瞄着他,总之性能会更先进,至少总体不会比F22差,花这么资金我们会甘愿跟在人家屁股后面吗,谁都不傻,况且我们已经有那个实力了。



2、如果需要,可以提前在2015年前列装,这基本是原话,说明什么?基本型这两年就可成军投入战斗,而且足以产生强大的战斗力,当然如果没必要急于应用,可以等性能更加优异后再成军,那时候出来基本就是J20B或J20C了,经济效益会更好。



3、整篇文章的语气似乎是军中权威发表的,对J20已经具备的性能和未来可以达到的性能充满信心,这说明J20今年的那次试飞确实不是首飞,或者四代机其他未曝光的型号也已经更早试飞并取得了重大进展。


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