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[科普中國]-殲-20

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殲-20J-20)又名威龍,由成都飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所設(shè)計(jì)、成都飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)生產(chǎn)、裝備中國人民解放軍空軍的單座、雙發(fā)、鴨式氣動布局重型隱形戰(zhàn)機(jī),是第五代戰(zhàn)斗機(jī)。由成飛總設(shè)計(jì)師楊偉主導(dǎo)。

殲-20也于2016年11月在第十一屆中國國際航空航天博覽會上首次公開并進(jìn)行雙機(jī)飛行展示。2017年7月30日,3架殲-20在慶祝中國人民解放軍建軍90周年閱兵上首次以戰(zhàn)斗姿態(tài)公開。

發(fā)展沿革試飛進(jìn)程殲-20隱形戰(zhàn)斗機(jī)首架技術(shù)驗(yàn)證機(jī)于2011年1月11日中午12時50分左右進(jìn)行首次升空飛行測試,13時08分成功著陸,歷時18分鐘。整個首飛過程在殲-10S戰(zhàn)斗教練機(jī)陪伴下完成 。

繼2011年初的首飛后不到100天,2011年4月17日下午4點(diǎn)25分,殲-20的第二次試飛在四川成都某機(jī)場進(jìn)行,試飛時間持續(xù)90分鐘,是首次試飛時間的5倍。

2011年5月12日15時30分,殲-20進(jìn)行了第五次試飛。此次殲-20試飛在空中進(jìn)行了許多機(jī)動動作,包括S型機(jī)動,橫滾機(jī)動以及大角度轉(zhuǎn)彎等機(jī)動動作。起降的過程中,殲-20側(cè)彈倉開啟。

2011年5月14日,2001號技術(shù)驗(yàn)證機(jī)再次進(jìn)行試飛。2011年6月1日和6月3日,殲-20在成都某機(jī)場連續(xù)三天進(jìn)行了兩次試飛,表明殲-20的試飛強(qiáng)度在逐漸增大。

2011年9月10日,網(wǎng)友上傳了有史以來最為清晰的試飛視頻,視頻顯示,殲-20兩次起飛分別用時17秒和13秒,第二次使用了部分加力起飛,并且機(jī)動性能出色,同時機(jī)尾發(fā)動機(jī)藍(lán)色火焰明顯與殲-10等紅色火焰有區(qū)別,起飛時機(jī)尾部氣浪壓縮劇烈似液態(tài)波浪(光線折射所致)。

2011年9月25日,2001號技術(shù)驗(yàn)證機(jī)連續(xù)進(jìn)行了三次長時間試飛,當(dāng)日的試飛創(chuàng)造了殲-20自曝光以來一日多次試飛的新紀(jì)錄,據(jù)稱殲-20在試飛過程中多次進(jìn)行了繞八字,低空高速通場后大仰角拉起,開加力小半徑轉(zhuǎn)彎等高難度飛行動作,展現(xiàn)出強(qiáng)大的低空機(jī)動能力。

據(jù)環(huán)球網(wǎng)國際軍情中心2011年10月13日消息:網(wǎng)上傳出一組國產(chǎn)第五代戰(zhàn)斗機(jī)殲-20的最新試飛照片,據(jù)照片上顯示,此次試飛殲-20再次收起了起落架,整個過程測試了飛機(jī)的整體機(jī)動能力。而照片上清晰顯示出了殲-20戰(zhàn)斗機(jī)升空后發(fā)動機(jī)噴出的藍(lán)色火焰。

2011年12月15日,截至此時,殲-20已試飛62次,超過俄羅斯的蘇-57戰(zhàn)斗機(jī)。2012年后殲-20試飛頻率大增,有時一周可以試飛多次。

2012年3月10日,2002號技術(shù)驗(yàn)證機(jī)出現(xiàn)于中國某機(jī)場一架并進(jìn)行了低速滑跑測試,照片顯示這架殲-20戰(zhàn)斗機(jī)和2001號停在一起,并進(jìn)行了一系列露天科研調(diào)試。與2001號相比,2002號驗(yàn)證機(jī)外形改動較明顯。

2012年5月12日,2001號原型機(jī)轉(zhuǎn)場,飛往650千米外的閻良試飛院。這意味著殲-20已被空軍選中,正轉(zhuǎn)往試飛院進(jìn)行高級測試。

2012年5月16日下午14時49分,經(jīng)過一系列地面測試和高速滑跑后,2002號技術(shù)驗(yàn)證機(jī)首飛成功,并于15時08分安全降落。

2012年8月26日,2002號殲-20進(jìn)行第11次試飛。

2012年10月20日,第三架技術(shù)驗(yàn)證機(jī)曝光。機(jī)身沒有涂上編號,而且空速管也比前兩架短了許多。

2012年12月4日,殲-20再度試飛。

2013年7月2日,殲-20再次升空,進(jìn)行了2次各長達(dá)1個小時的試飛,試飛中主彈艙首次掛彈。

2013年7月21日,殲-20再度試飛,并掛載兩種新型格斗導(dǎo)彈,包括霹靂-10新型格斗導(dǎo)彈。

2014年3月1日中午12點(diǎn)左右,2011號原型機(jī)成功首飛,伴飛的是1架殲-10S戰(zhàn)斗機(jī)。12點(diǎn)30分左右2011號原型機(jī)成功降落。

2014年7月,2012號原型機(jī)進(jìn)行了地面滑跑測試。有網(wǎng)友拍攝到該機(jī)成功首飛。

2014年11月20日,2013號原型機(jī)在成都飛機(jī)制造廠首飛成功,該機(jī)是殲-20的第五架原型機(jī),也是改進(jìn)批次的第三架原型機(jī)。

2014年12月19日下午,2015號原型機(jī)首次升空試飛。該機(jī)是殲-20的第六架原型機(jī),也是01批次的第四架原型機(jī)。值得注意的是,相比之前已經(jīng)完成首飛的殲-20,2015號又有了新的改動,在機(jī)尾尾撐處做了削尖處理。

2015年9月18日15時35分,2016號殲-20原型機(jī)試飛成功。該機(jī)利用透波材料對進(jìn)氣道鼓包、主翼前緣及腹鰭等處進(jìn)行了重新設(shè)計(jì),并延長了發(fā)動機(jī)艙以增強(qiáng)尾部紅外隱身性能。

2015年11月24日14時15分,2017號殲-20原型機(jī)成功首飛。該機(jī)對座艙蓋進(jìn)行修型且使用了新型鍍膜以減弱座艙空腔結(jié)構(gòu)對雷達(dá)的散射。

2015年底互聯(lián)網(wǎng)上出現(xiàn)了一架新的殲-20,與以往的殲-20明顯不同的是,這架殲-20還處于只有底漆的“黃皮”狀態(tài),其機(jī)身編號也從以往的20XX直接晉升為2101號。

軍事觀察員認(rèn)為這是殲-20從試飛用原型機(jī)進(jìn)化為試量產(chǎn)型的標(biāo)志。意味著殲-20的技術(shù)狀態(tài)已初步確定?;蛟S殲-20將很快進(jìn)入部隊(duì)服役。

中國軍迷又在互聯(lián)網(wǎng)上發(fā)布疑似第二架“量產(chǎn)型”殲-20的照片,飛機(jī)編號為2102,仍然采用和2015年年底曝光的2101一樣的黃色涂裝。這似乎進(jìn)一步佐證了外界有關(guān)它們是接近裝備部隊(duì)的“小批量生產(chǎn)”型號的猜測。

2016年7月4日,網(wǎng)上出現(xiàn)新的殲20試飛照片,在新的照片中,飛機(jī)機(jī)身不再刷試飛編號,中國空軍“八一”的標(biāo)識也變成了灰色。

2016年8月25日,首架量產(chǎn)型殲20交付部隊(duì)試用。殲-20也成為世界上第三種交付部隊(duì)的第五代戰(zhàn)斗機(jī)。

2016年10月,軍事論壇出現(xiàn)殲-20的試飛照,可以看出,殲-20已換成雙色斑塊迷彩,極可能為量產(chǎn)型的涂裝,并且兩架殲-20一起試飛,顯示試飛工作步入尾聲,而且可能已經(jīng)到了培訓(xùn)種子教官飛行員的階段。

2016年11月1日,珠海航展開幕2架殲20突然現(xiàn)身,進(jìn)行了短短兩分鐘的飛行展示,未落地飛完就走。

2016年底網(wǎng)絡(luò)上出現(xiàn)掛載4個副油箱試飛的殲-20清晰圖片1。

編號試飛第00批次,718工程驗(yàn)證機(jī),即殲-20戰(zhàn)斗機(jī)的驗(yàn)證機(jī)批次。機(jī)身編號以200開頭。

2001:技術(shù)驗(yàn)證機(jī),2011年1月11日首飛成功。

2002:技術(shù)驗(yàn)證機(jī),2012年5月16日首飛成功。

2003:靜力實(shí)驗(yàn)機(jī),承擔(dān)靜力強(qiáng)度試驗(yàn)。

2004:技術(shù)驗(yàn)證機(jī),改裝自2002號技術(shù)驗(yàn)證機(jī)。

第01批次,即原型機(jī)批次,機(jī)身編號以201開頭。

2011:原型機(jī),2014年3月1日首飛成功。

2012:原型機(jī),2014年7月26日首飛成功。

2013:原型機(jī),2014年11月29日首飛成功。

2015:原型機(jī),2014年12月19日首飛成功。

2016:原型機(jī),2015年9月18日首飛成功。

2017:原型機(jī),2015年11月24日首飛成功。

研制情況在2016年11月1日,第十一屆珠海航展,殲-20首次進(jìn)行空中飛行展示。兩架殲-20做了公開飛行,不僅在現(xiàn)場引起轟動,也立刻被西方媒體大量報道。殲-20是中國現(xiàn)代空中力量的代表作,也進(jìn)入了世界最先進(jìn)的第五代戰(zhàn)斗機(jī)行列,它是中國國防能力高速發(fā)展的一個象征。

在動力系統(tǒng)的選配上,殲20采取了“兩步走”的發(fā)展策略,首先采用俄羅斯AL31F以及渦扇10“太行”系列作為早期動力,最終將裝配渦扇15“峨眉”發(fā)動機(jī)。

渦扇-10是我國自主研制的第三代大推力小涵道比渦扇發(fā)動機(jī),與俄羅斯AL-31系列發(fā)動機(jī)、美國F110系列發(fā)動機(jī)基本處于同一水平。中美俄三國在這三款三代大推的基礎(chǔ)上都進(jìn)行了一系列改進(jìn),比如俄方在基礎(chǔ)型AL-31F基礎(chǔ)上開發(fā)出99M系列、產(chǎn)品117S等型號,美國在F110-GE-100基礎(chǔ)上研制了F110-GE-129/132/134等,中國也在渦扇-10上開發(fā)出渦扇10A(用于殲-11B)、渦扇10B(用于殲-16的增推型號)、渦扇20(用于運(yùn)-20的大涵道比型號)等,據(jù)推測用于殲20初期過渡動力的型號為渦扇10改或渦扇10X。

按照我國標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算,渦扇-10的壽命從800小時增加到1500小時以上,按照美國TAC算法則更長,基本達(dá)到主流水準(zhǔn)。而殲20的原配動力渦扇-15已于2006年研發(fā)并試車成功,但仍未量產(chǎn)。渦扇-15專為五代隱形戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì),推重比為10左右(國標(biāo)),且配備推力矢量噴管,屬于全動型,可向任何角度噴氣。殲-20B裝備渦扇-15后將具備優(yōu)秀的超級巡航能力和夢寐以求的過失速機(jī)動性。

2016年11月1日晚,CCTV-4中文國際頻道亞洲節(jié)目報道“殲-20閃亮航展 將如何提升空軍戰(zhàn)力?”,電話連線著名軍事專家、央視特約評論員尹卓。尹卓正面證實(shí)殲-20采用的就是國產(chǎn)發(fā)動機(jī),而渦扇-15正在研制中,等渦扇-15服役后,將明顯提升殲-20戰(zhàn)斗機(jī)的性能。并表示,殲-20已經(jīng)交付部隊(duì)4、5個月了。

2018年11月11日,第十二屆中國航展在珠海迎來“高光時刻”:殲-20戰(zhàn)機(jī)在公開飛行展示中掛彈開倉,震撼獻(xiàn)禮人民空軍成立69周年紀(jì)念日。

技術(shù)特點(diǎn)總體氣動殲-20作為中國首款第五代戰(zhàn)斗機(jī),融合了全球多種已經(jīng)在使用的優(yōu)秀戰(zhàn)斗機(jī)的特點(diǎn),具備很強(qiáng)的隱形性能、機(jī)動性能。比如美國F-35的光電分布孔徑系統(tǒng)(EODAS),也被技術(shù)人員整合到殲-20戰(zhàn)斗機(jī)上。殲-20是世界上第二架應(yīng)用EODAS的戰(zhàn)斗機(jī)。殲-20是首款采用鴨式氣動布局的隱身戰(zhàn)斗機(jī),采用DSI鼓包進(jìn)氣道。

殲-20采用單座、雙發(fā)、全動差動雙垂尾、DSI進(jìn)氣道(無附面層隔道超音速進(jìn)氣道)、上反鴨翼帶尖拱邊條的鴨式氣動布局。殲-20的鴨翼相對主翼的位置比殲-10進(jìn)一步靠前,增大了力臂,增強(qiáng)了效用,所以較小的鴨翼就可以達(dá)到很大的作用。

此布局使飛機(jī)擁有較優(yōu)秀的超音速控制率,良好的大仰角升力特性,較大的瞬時攻角與滾轉(zhuǎn)率。但鴨式布局最大的缺點(diǎn)為最大攻角與持續(xù)攻角的矛盾性,并且鴨翼偏轉(zhuǎn)時產(chǎn)生強(qiáng)度較大的鏡面反射回波,對飛機(jī)頭向RCS(雷達(dá)散射截面)影響甚至比常規(guī)布局飛機(jī)大。

在已知的第五代戰(zhàn)斗機(jī)中,只有殲-20采用腹鰭,F(xiàn)-22、F-35、蘇-57都沒有采用腹鰭。俄羅斯的蘇-57 或許可以用推力轉(zhuǎn)向補(bǔ)充大迎角方向穩(wěn)定性的主動控制,F(xiàn)-22、F-35 可沒有這樣的能力。但是F-22發(fā)動機(jī)是矢量發(fā)動機(jī),發(fā)動機(jī)噴口推力可以上下變動。而殲20用的發(fā)動機(jī)還不是矢量的,是屬于標(biāo)量的。

有消息稱殲-20已經(jīng)采用的局部等離子體隱身技術(shù)、反無源探測涂料,可以使中國的第五代戰(zhàn)斗機(jī)隱身性能達(dá)到或超越F-22。

垂尾邊條殲-20的鴨翼和雙垂尾是全動的。國外已知的第五代戰(zhàn)斗機(jī)中,只有蘇-57帶有全動垂尾,F(xiàn)-22 和 F-35 都是常規(guī)的固定垂尾加可動舵面。

殲-20可動邊條,位于鴨翼和機(jī)翼之間。殲-20的邊條非常小,比較狹窄,在鴨翼后面。邊條可以可控下垂,可動邊條可以強(qiáng)化渦升力,并且可以控制渦流走向。

殲-20采用的全動垂尾和可動邊條技術(shù),無不顯示了中國航空設(shè)計(jì)師的功力和中國航空技術(shù)這些年來的進(jìn)步與積淀。殲-20還采用了分布式綜合光電系統(tǒng)、有源相控陣?yán)走_(dá)等先進(jìn)的技術(shù)。

作為隱形重型戰(zhàn)斗機(jī),殲-20在世界上獨(dú)創(chuàng)的“升力體、邊條翼、鴨翼”布局,使得飛機(jī)既有很好的隱身性,又有很強(qiáng)的超音速和機(jī)動飛行能力。楊偉認(rèn)為,既然有了最強(qiáng)的裝備,就要把這個裝備在實(shí)戰(zhàn)過程中用到最關(guān)鍵的地方,發(fā)揮舉足輕重的作用2。

DSI進(jìn)氣道殲-20采用了可調(diào)式DSI(無附面層隔板超音速)進(jìn)氣道,用三維復(fù)雜曲面的凸曲面(鼓包狀,用于壓縮氣流)把進(jìn)氣中的附面層迎面剖開,然后用壓力梯度頂?shù)竭M(jìn)氣口的兩角泄放。

相比于F22的CARET進(jìn)氣道,殲20的DSI進(jìn)氣道有如下優(yōu)點(diǎn):

1、取消了 F-22 的 CARET 的附面層隔離裝置。殲-20 的 DSI 鼓包巧妙地把附面層從進(jìn)氣口上面和下面排出,根本不需要這個沉重、復(fù)雜的裝置,減少了重量和復(fù)雜性。

2、在超音速總壓恢復(fù)上比 F-22 的 CARET 至少不差,極可能更好。

3、亞/跨音速時比 CARET 更能提供使發(fā)動機(jī)平穩(wěn)工作的氣流??紤]到殲-20 的 DSI 是在積累了梟龍 DSI 的大量經(jīng)驗(yàn)后發(fā)展出來的新一代 DSI,會繼承梟龍 DSI 的這個優(yōu)點(diǎn)。

殲-20一個顯著特征就是進(jìn)氣道側(cè)面兩個通風(fēng)口,為了隱身而設(shè)計(jì)成六邊形并用網(wǎng)格覆蓋。網(wǎng)上普遍的說法是燃油/空氣冷卻器(ACFC/熱交換機(jī))的通風(fēng)口(前面進(jìn)氣后面排氣),為飛機(jī)熱量管理系統(tǒng)(TMS)的一部分。因?yàn)闅?0配備了大功率的主動相控陣?yán)走_(dá)(AESA),其產(chǎn)生的熱量大幅增加。為了解決散熱問題,同上一代戰(zhàn)斗機(jī)航電設(shè)備的空氣冷卻不同,殲20據(jù)研判采用了新一代液體冷卻系統(tǒng)。該系統(tǒng)分前后兩個回路并采用專用冷卻液,該冷卻液先流經(jīng)前回路將雷達(dá)等航電設(shè)備的熱量帶出,然后進(jìn)入后回路流經(jīng)燃油箱將熱量傳遞給燃油,因?yàn)楹笳呔邆涓蟮臒崛萘?。最后加熱后的燃油則通過燃油/空氣冷卻器將熱量排出機(jī)外。這種液體冷卻的方式已被F22和F35所采用,為國際標(biāo)準(zhǔn)五代機(jī)的標(biāo)配之一。然而殲20 ACFC的散熱排氣口位于進(jìn)氣道外側(cè),作為一個紅外輻射源比較容易從側(cè)下方被探測到。與之相比F22和F35的散熱排氣口均在背部并朝上,看上去更加隱蔽。

動力火控尹卓先生正面證實(shí)殲-20采用的就是國產(chǎn)發(fā)動機(jī),并且基本滿足殲20的格斗需求。而渦扇-15正在研制中,等2019年渦扇-15服役后,將明顯提升殲-20戰(zhàn)斗機(jī)的性能。并表示,殲-20已經(jīng)交付部隊(duì)4、5個月了。

與蘇-35戰(zhàn)斗機(jī)一樣,殲20也采用了飛火推一體化控制系統(tǒng)。

飛火推一體化在軟件上把飛行控制、火力控制、發(fā)動機(jī)控制整合到一起,最大限度地發(fā)揮1+1+1>3的威力。飛行控制主管飛機(jī)的速度、高度和姿態(tài),火力控制主管構(gòu)成武器發(fā)射條件,發(fā)動機(jī)控制主管提供充足的推力。傳統(tǒng)上,飛控是主導(dǎo)的,只有把飛機(jī)機(jī)動到適當(dāng)?shù)陌l(fā)射位置,武器才能有效發(fā)射,而發(fā)控只是飛控的動力保障,據(jù)從屬位置。飛火推一體化后,火控有可能在特定時間成為主導(dǎo),飛行員指定目標(biāo)位置后,飛火推聯(lián)手把飛機(jī)盡快轉(zhuǎn)入最優(yōu)發(fā)射位置,在最優(yōu)時刻自動發(fā)射武器。

座艙系統(tǒng)屏幕化

殲-20座艙內(nèi)部裝有兩個連在一起的多功能大屏幕顯示器,這種布局國外是從之前的F-35開始應(yīng)用,單個屏幕大小應(yīng)該在12寸左右,兩個顯示器之間無連接框,可以用來合并顯示較大的圖像。

觸摸化

殲-20的顯示屏采用了觸摸感應(yīng)技術(shù)。

聲控操縱

殲-20機(jī)上的主屏幕可以通過聲音進(jìn)行各種控制和調(diào)整,也就是說不必利用手部動作就可以控制飛機(jī)。3

殲-20的儀表板采用了一個尺寸為8×20英寸的大型全景多功能顯示器(MFDS),截止到2014年最大的戰(zhàn)斗機(jī)顯示器,實(shí)際上它是由兩個并排在一起的8×10英寸投影顯示器組成,其分辨率分別為1280×1024。這兩個顯示器是完全互為備份的。當(dāng)一個發(fā)生故障時,所有的功能都可在另外一個顯示器上顯示。MFDS將顯示傳感器、武器和飛機(jī)狀態(tài)數(shù)據(jù),以及戰(zhàn)場環(huán)境、戰(zhàn)術(shù)和安全信息。大范圍的戰(zhàn)術(shù)水平態(tài)勢可以全屏顯示,也可以在平面上分割成若干小窗口分別顯示不同的信息。

采用兩種方式對系統(tǒng)功能進(jìn)行控制:一種是觸摸屏方式;另一種是通過設(shè)置在駕駛桿和油門桿上的各種開關(guān)和電位計(jì)旋鈕實(shí)現(xiàn)的(HOTAS)。兩臺顯示器分別由兩個處理機(jī)提供對原始信息的加工處理。MFDS采用微型有源矩陣液晶顯示器(LCD)作為成像源。每個顯示屏的投影系統(tǒng)分別由3個弧光燈進(jìn)行照明。

殲-20的頭盔顯示器系統(tǒng)(HMDS)取代了傳統(tǒng)的平視顯示器(HUD),不僅節(jié)約了費(fèi)用,而且也顯著地降低了系統(tǒng)的重量。HMDS系統(tǒng)是光電系統(tǒng)和飛行員頭部位置跟蹤裝置的組合,它能為飛行員顯示關(guān)鍵的飛行狀態(tài)數(shù)據(jù)、任務(wù)信息、威脅和安全狀態(tài)信息,同時系統(tǒng)還可以為飛行員引導(dǎo)機(jī)載武器和傳感器(如雷達(dá)和EOTS)指向所關(guān)注的區(qū)域;或發(fā)出視覺提示,告訴飛行員應(yīng)該關(guān)注的區(qū)域。

操縱系統(tǒng)殲-20采用了先進(jìn)的光傳操縱系統(tǒng)。光傳操縱系統(tǒng)是在電傳操縱系統(tǒng)上發(fā)展起來的,也是后者的發(fā)展趨勢。電傳操縱系統(tǒng)的致命弱點(diǎn)是易受雷電和電磁干擾及核輻射的影響?,F(xiàn)代飛機(jī)性能不斷提高,電子設(shè)備日趨復(fù)雜,這必然導(dǎo)致電纜用量的增加以及線路布局的復(fù)雜化,從而加大了線路之間的干擾,影響電傳操縱系統(tǒng)正常工作。解決這一問題的根本辦法就是采用光傳操縱系統(tǒng)。光傳操縱系統(tǒng)是以光代替電作為傳輸載體,采用光纖代替電纜作為傳輸介質(zhì),以光信號的形式傳輸,使得光傳操縱系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)。

彈倉設(shè)計(jì)殲-20在機(jī)腹部位有一個主彈倉,機(jī)身兩側(cè)的起落架前方各有一個側(cè)彈倉。殲-20的側(cè)彈艙門為一片式結(jié)構(gòu),這個彈艙艙門向上開啟,彈艙內(nèi)滑軌的前端向外探出,使導(dǎo)彈頭部伸出艙外,再直接點(diǎn)火發(fā)射。

值得注意的是,殲-20的側(cè)彈倉門,為一片式結(jié)構(gòu)和起落架艙門是銜接的,共用一條鋸齒縫,兩個倉之間相互被隔斷,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,對隱身有利。殲-20在伸出導(dǎo)彈發(fā)射架后,彈倉艙門依然可以關(guān)閉。這樣的設(shè)計(jì)有利于減小阻力和飛機(jī)的雷達(dá)反射面積,是一種非常好的隱身設(shè)計(jì),乃世界第一個鋸齒開艙門。

這個結(jié)構(gòu)非常簡單,只需要一個旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和一個液壓作動筒,就完成了全部發(fā)射動作。如圖所示,新型格斗導(dǎo)彈被安裝在一個旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的掛架上,當(dāng)導(dǎo)彈發(fā)射時,側(cè)彈艙艙門打開,導(dǎo)彈掛架被旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)出艙外,然后側(cè)彈艙艙門關(guān)閉,導(dǎo)彈在掛架上發(fā)射。殲-20的格斗導(dǎo)彈發(fā)射方式設(shè)計(jì)得更聰明,避免了很多氣動和強(qiáng)度上的麻煩。一般來說,格斗導(dǎo)彈鎖定目標(biāo)時機(jī)往往只有2至3秒的時間,從按電鈕-電機(jī)啟動-艙門全開-導(dǎo)彈發(fā)射這4個步驟下來耗時至少得3秒,確實(shí)會貽誤時機(jī)。殲-20的格斗導(dǎo)彈可以事先放在艙外,這就是巨大的發(fā)射時機(jī)優(yōu)勢。另外,如果格斗戰(zhàn)全過程打開艙門,則對氣動效果影響較大,飛機(jī)的顫動和亂流導(dǎo)致的阻力增大會降低機(jī)動性能。殲20也可以機(jī)翼掛載武器。

武器配置根據(jù)2013年殲-20帶彈試飛照片顯示,殲-20的側(cè)彈倉可各攜帶1枚導(dǎo)彈,主彈艙擁有六個掛架,可攜帶6枚導(dǎo)彈。殲-20裝有4個外掛點(diǎn),可在犧牲隱身能力的情況下加大帶彈量。在接敵過程中,殲-20可以用機(jī)載空對空導(dǎo)彈攻擊敵機(jī),加上未來配備的可大角度離軸發(fā)射的導(dǎo)彈。

殲-20的可選裝備如下:

遠(yuǎn)程空對空導(dǎo)彈:霹靂-21;

中程空對空導(dǎo)彈:霹靂-12D或霹靂-15;

近程空對空導(dǎo)彈:霹靂-10;

精確制導(dǎo)滑翔炸彈:雷石-6,飛騰-7;

機(jī)炮:一門30×165毫米GSh-301單管轉(zhuǎn)膛航空機(jī)炮。

雷達(dá)光電據(jù)國內(nèi)雷達(dá)科研單位資料透露,殲-20得益于充足的頭部空間,AESA雷達(dá)的T/R組件高達(dá)2000到2200個之多,發(fā)射功率在24千瓦,全球最大!完全能保證在F22戰(zhàn)斗機(jī)探測范圍外首先發(fā)現(xiàn)其蹤跡。4AESA有源相控陣?yán)走_(dá),雷達(dá)探測距離達(dá)200公里,且同時跟蹤30個目標(biāo),并可攻擊其中4—6個目標(biāo)。

光電分布式孔徑傳感器系統(tǒng)(EODAS)的配備給予殲-20以較大的戰(zhàn)術(shù)優(yōu)勢,殲-20可以在不開啟雷達(dá)的情況下仍舊保持對戰(zhàn)機(jī)周圍空情的掌握能力,從而提高戰(zhàn)機(jī)的作戰(zhàn)效能和生存能力。特別是可以在外部信息系統(tǒng)支援下從側(cè)面接近目標(biāo),然后發(fā)起突然攻擊,并且對逼近的空中目標(biāo)進(jìn)行有效的探測和識別,以防止對方突然襲擊。

新抗荷服殲-20會進(jìn)一步加強(qiáng)加壓呼吸的效果,而關(guān)鍵措施之一就是配備囊式抗荷背心;通過在胸部外施壓增加對抗壓力后,飛行員呼吸時承受的氧氣壓力可以得到非常明顯的提高。新型抗荷背心的結(jié)構(gòu)非??赡茴愃艶-22配備的CSU-17/P背心,采用方便穿脫的前開口、胸前雙氣囊和頸后小氣囊組合結(jié)構(gòu)。

性能數(shù)據(jù)由于殲-20各種技術(shù)數(shù)據(jù)尚未公開,此處羅列數(shù)據(jù)是根據(jù)照片和影像推測所得,不代表其真實(shí)數(shù)據(jù)。值得一提的從這些圖像數(shù)據(jù)來看,殲-20比遼寧號艦載機(jī)殲-15要略小一些,現(xiàn)提供幾個殲-15的外形數(shù)據(jù)供對比:長度22.28米,翼展15.0米,高度5.92米。

|| || 殲-20戰(zhàn)斗機(jī)各項(xiàng)性能參數(shù)一覽表

性能評析殲-20是一種單座、雙發(fā)、雙垂尾、帶邊條鴨式氣動布局的第五代隱形戰(zhàn)斗機(jī)。從總體上看,殲-20具有以下五個明顯特點(diǎn)。

隱身性好隱形能力是第五代戰(zhàn)斗機(jī)的最重要技術(shù)指標(biāo),也是殲-20的標(biāo)志性能力。為此,它采取了諸多措施提高隱形能力。

殲-20采用帶邊條的鴨式布局,飛機(jī)在進(jìn)氣道前部設(shè)有鴨翼,鴨翼安裝位置與主翼處于同一平面,可以提高渦流位置,保證渦流從主翼上翼面掠過。這樣,飛機(jī)付出的阻力代價小,不僅能提高飛機(jī)的速度,而且有利于達(dá)到隱身的目的。

殲-20的頭部、機(jī)身呈現(xiàn)菱形,與F-22十分類似,斜側(cè)而簡潔,上下表面非常平直,減少了不連續(xù)平面帶來的雷達(dá)反射。機(jī)翼、鴨翼前后緣考慮了前后平行的折射因素,而大外傾、面積較小的V垂尾,也是有效的隱身措施。

殲-20還采用了DSI進(jìn)氣道技術(shù)。這種進(jìn)氣道技術(shù)首先在美國F-35戰(zhàn)斗機(jī)上應(yīng)用,中國的梟龍戰(zhàn)斗機(jī)首先使用這種進(jìn)氣道技術(shù)。DSI進(jìn)氣道通過進(jìn)氣口前的一個三維鼓包達(dá)到消除空氣附面層的目的,具有重量輕、適應(yīng)速度范圍廣、不會對隱形造成影響的優(yōu)點(diǎn)。

它的進(jìn)氣道設(shè)計(jì)采用了S形彎曲,可有效阻擋發(fā)動機(jī)葉片的雷達(dá)反射,比蘇-57直筒狀、僅有很少遮蔽的進(jìn)氣道的隱形效果好得多。加上可變旁通比以及變面積進(jìn)氣道的使用,具有較高的燃燒效率,其熱隱形能力同等于F-22。

殲-20座艙靠前,機(jī)頭非常短促、空間有限,其火控雷達(dá)采用了有源相控陣?yán)走_(dá),可以有效躲避對方電子系統(tǒng)的探測,具有低截獲率的明顯特點(diǎn)。該雷達(dá)可以根據(jù)工作方式自動控制雷達(dá)的發(fā)射能量,掃描速度非???。

在殲-20機(jī)身不同部件安裝有光學(xué)窗口,由后臺數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對不同部件獲得的圖像進(jìn)行融合,這樣的好處就是省略了機(jī)械轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu),同時光學(xué)器件可以最大限度地埋入機(jī)身內(nèi),再加上對窗口進(jìn)行鋸齒處理,可降低系統(tǒng)的體積和重量,提高飛機(jī)的隱身能力。

殲-20表面平滑,毫無贅物。為減少飛機(jī)的外形開口,殲-20的維護(hù)口蓋很少,其起落架艙的開口采用了鋸齒形邊緣設(shè)計(jì),艙蓋較大,而且巧妙地將起落架艙和檢修窗口合二為一。另外,盡管主彈艙約有美國F-22“猛禽”戰(zhàn)斗機(jī)的兩倍大,但設(shè)置在機(jī)身腹部,這樣也有利于飛機(jī)的隱身。

最新的殲20采用了和F-35一樣的帶內(nèi)置加強(qiáng)筋的一體式座艙蓋。

機(jī)動性強(qiáng)殲-20是一種機(jī)動性、敏捷性和大仰角能力非常突出的戰(zhàn)斗機(jī)。該機(jī)采用了“鴨翼+邊條+前后襟翼+全動尾翼”的綜合氣動布局來提高飛控能力。大三角翼安裝在進(jìn)氣道上邊緣。主翼帶有下反角,可以增加滾轉(zhuǎn)速度、提高飛機(jī)的敏捷性。大舵效的全動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。

其氣動設(shè)計(jì)采用了“渦升力”技術(shù)。在主翼前面,利用邊條翼、鴨翼產(chǎn)生強(qiáng)大渦流,可以大幅增加主翼升力,獲得更好的機(jī)動性能。其內(nèi)載武器可以消除外掛武器和機(jī)體之間的互反射效應(yīng),還可以大幅降低飛行阻力。

穩(wěn)定性好殲-20采用了外傾的全動雙垂尾設(shè)計(jì),配合利用“渦升力”,可降低由于渦流強(qiáng)度的提高對垂直尾翼造成的影響,提高飛機(jī)的縱向穩(wěn)定性。殲-20的腹鰭也可以增加大迎角情況下飛機(jī)的縱向穩(wěn)定性。

格斗強(qiáng)悍殲-20與F-22一樣,采用了整體座艙蓋,保證飛行員有一個良好的視野。該型使用了綜合射頻管理系統(tǒng),搭載的相控陣?yán)走_(dá)還具有電子對抗、數(shù)據(jù)鏈等多種用途,加之先進(jìn)、完善的大屏幕液晶信息顯示系統(tǒng),可以向飛行員提供近實(shí)時的戰(zhàn)場態(tài)勢感知,并提供空戰(zhàn)戰(zhàn)術(shù)的輔助決策。再配合頭盔上的顯示系統(tǒng),智能化操作程度更高,極大地提高了飛機(jī)的近距格斗能力。

另外,同蘇-57和F-22相比,殲-20機(jī)長與機(jī)身橫截面的比值增加了20%,這種設(shè)計(jì)可在速度不太高的超音速飛行時提高空氣動力利用率,并加強(qiáng)飛機(jī)的載彈能力和燃料攜帶量。飛機(jī)的較大內(nèi)置彈倉可攜帶多種空對空導(dǎo)彈、空艦導(dǎo)彈和空地導(dǎo)彈,使得它具有強(qiáng)大的攻擊力和全方位打擊能力。

編隊(duì)攻擊殲-20作為第五代戰(zhàn)斗機(jī),在目標(biāo)探測與跟蹤方面必須追求“先敵發(fā)現(xiàn)”的能力和多目標(biāo)探測與跟蹤能力,因此,殲-20采用了加密數(shù)據(jù)鏈信息系統(tǒng),它能夠在數(shù)架殲-20之間實(shí)現(xiàn)探測情報共享,從而大大拓展每架飛機(jī)的態(tài)勢感知空域。

它也可以由一架打開雷達(dá)探測多個目標(biāo)并利用數(shù)據(jù)鏈傳輸給其他幾架保持雷達(dá)靜默的飛機(jī),實(shí)現(xiàn)較隱蔽的接敵與攻擊,這也是F-22典型的攻擊形式。數(shù)架殲-20組成的編隊(duì)足以控制大片的空域,再加上其超音速巡航能力、強(qiáng)大的主動式電子對抗能力,預(yù)計(jì)殲-20將具備與F-22相當(dāng)?shù)淖鲬?zhàn)能力。

多重任務(wù)殲-20戰(zhàn)斗機(jī)會負(fù)責(zé)封鎖進(jìn)入第二島鏈的空中路徑,攻擊來襲攻擊機(jī)及其護(hù)航戰(zhàn)斗機(jī);

遠(yuǎn)程空戰(zhàn)和護(hù)航任務(wù):殲-20戰(zhàn)斗機(jī)會通過破壞防御戰(zhàn)斗機(jī)、巡邏機(jī)、預(yù)警機(jī)等目標(biāo),在敵軍空中防御中打開缺口,并為空中加油作業(yè)提供支持。

戰(zhàn)區(qū)攻擊任務(wù):殲-20戰(zhàn)斗機(jī)會像F/FB-111、F-15E一樣,利用制導(dǎo)常規(guī)彈藥或自由落體核彈,攻擊水面目標(biāo);戰(zhàn)斗機(jī)體積使之足可攜帶重達(dá)3000磅的彈藥;
遠(yuǎn)程戰(zhàn)區(qū)監(jiān)視任務(wù):殲-20戰(zhàn)斗機(jī)會像RF-111C/D、RA-5C和F-14/TARPS戰(zhàn)斗機(jī)一樣,收集雷達(dá)、圖像和電子情報,但殲-20戰(zhàn)斗機(jī)具備以上戰(zhàn)區(qū)偵察機(jī)所不具備的隱身性能;
電子攻擊任務(wù):殲-20戰(zhàn)斗機(jī)會用來反制敵軍雷達(dá)和通訊,利用機(jī)上武器倉攜帶干擾設(shè)備,像EF-111A渡鴉電子對抗機(jī)一樣;
反衛(wèi)星武器發(fā)射平臺:殲-20戰(zhàn)斗機(jī)會被用于運(yùn)載并發(fā)射反衛(wèi)星導(dǎo)彈,與20世紀(jì)80年代美國空軍利用F-15戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)射由路特公司研制的ASM-135A相同。

殲-20將用于接替殲-10、殲-11等第四代戰(zhàn)斗機(jī),擔(dān)負(fù)中國未來對空、對海的主權(quán)維護(hù)任務(wù)。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)宋文驄宋文驄,中國先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)之父、殲-10(第四代戰(zhàn)斗機(jī))的總設(shè)計(jì)師。2001年8月,中國工程院主辦的《中國工程科學(xué)》雜志,登載了成都飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所4位科研人員(宋文驄為第一作者)共同撰寫的文章:《一種小展弦比高升力飛機(jī)的氣動布局研究》。

楊偉楊偉,殲-20的總設(shè)計(jì)師,外表儒雅的“拼命三郎”,中國新一代戰(zhàn)斗機(jī)電傳飛行控制系統(tǒng)的組織者和開拓者。

1998年,楊偉受命出任成都飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所副所長、副總設(shè)計(jì)師,兼任飛行控制系統(tǒng)總設(shè)計(jì)師。從此,他身上的擔(dān)子更重了,不僅要擔(dān)任我國新一代外貿(mào)型FC-1戰(zhàn)斗機(jī)的總設(shè)計(jì)師,還要負(fù)責(zé)殲-10戰(zhàn)斗機(jī)雙座型的研發(fā)工作。如今,F(xiàn)C-1戰(zhàn)斗機(jī)早已交付巴基斯坦軍隊(duì),雙座型殲-10也已翱翔在保衛(wèi)祖國領(lǐng)空的第一線。

甘曉華甘曉華,國產(chǎn)發(fā)動機(jī)研制者,航空動力專家,是空軍裝備研究院的總工程師??恐邪l(fā)殲-20航空發(fā)動機(jī),獲得了中央軍委授予的一等功表彰。

李剛2011年1月11日,殲-20首飛試飛員。

曾突破死亡陷阱完成新的失速尾旋試飛,對消除部隊(duì)新飛行員對尾旋的畏懼感提高部隊(duì)的戰(zhàn)斗力意義重大,也為空軍培養(yǎng)新一代高素質(zhì)試飛員和完成今后多種新型戰(zhàn)斗機(jī)的失速尾旋試飛任務(wù)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)6。

服役動態(tài)2017年3月9日,中央電視臺報道殲-20戰(zhàn)斗機(jī)正式進(jìn)入空軍序列。2016年下半年殲-20首批量產(chǎn)型已經(jīng)進(jìn)入空軍部隊(duì),根據(jù)曝光的殲-20機(jī)身編號,首批裝備殲-20的部隊(duì)為空軍試訓(xùn)基地某旅。而中央電視臺的此次報道,則是以官方身份首次證實(shí)殲-20已經(jīng)進(jìn)入空軍服役。

2017年3月13日,《中國日報》發(fā)布消息稱,中國自主研制的殲-20近期將裝配國產(chǎn)發(fā)動機(jī)。7

2017年7月30日,殲-20三機(jī)編隊(duì)參加在朱日和舉行的慶祝中國人民解放軍成立90周年閱兵。殲擊機(jī)梯隊(duì)飛來,3架殲-20隱形戰(zhàn)斗機(jī)以楔形編隊(duì)的形式在天空中飛過。殲-20是中國軍隊(duì)裝備的首款第五代戰(zhàn)斗機(jī),它的服役也讓中國成為繼美國之后世界上的第二個裝備五代戰(zhàn)斗機(jī)的國家。

2017年9月28日,在中國國防部行記者會上,國防部新聞發(fā)言人吳謙大校介紹殲-20飛機(jī)已經(jīng)列裝部隊(duì)。8

2017年9月30日,空政電視藝術(shù)中心出品的軍事題材電影《空天獵》上映,殲-20首次登上大銀幕。

2017年11月10日上午,中國空軍發(fā)言人申進(jìn)科大校表示,殲-20 列裝部隊(duì)后,已經(jīng)開展編隊(duì)訓(xùn)練。列裝殲-20隱身戰(zhàn)斗機(jī),進(jìn)一步提升空軍綜合作戰(zhàn)能力,多名飛行員具備通飛殲-20、殲-16、殲-10C等多種新型戰(zhàn)機(jī)的能力。9

2018年2月9日,中國空軍新聞發(fā)言人申進(jìn)科大校發(fā)布消息,殲-20開始列裝空軍作戰(zhàn)部隊(duì)。10

2018年10月30日,中國空軍4架殲-20隱形戰(zhàn)斗機(jī)現(xiàn)身珠海金灣機(jī)場上空。

總體評價殲-20戰(zhàn)斗機(jī)對美國與其盟友在亞太的布局具有威脅性,這可與中國的航空母艦及系列彈道導(dǎo)彈相提并論。第五代戰(zhàn)斗機(jī)殲-20大規(guī)模量產(chǎn)并服役,其意義與解放軍現(xiàn)有的蘇-30與蘇-35系列戰(zhàn)斗機(jī)絕對不可相提并論。對于美國而言,殲-20增加了美軍在臺灣海峽與釣魚島沖突時可能面對的挑戰(zhàn)。

殲-20是眼下亞洲區(qū)域最先進(jìn)的戰(zhàn)機(jī),這讓中國空軍在面對日本、韓國與印度等國家的空軍時占有顯著優(yōu)勢。外媒將殲-20與其他國家戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行了對比。俄羅斯蘇霍伊蘇-57戰(zhàn)斗機(jī)由于研制進(jìn)度幾度推遲,尚未正式交付入役;美國F-35戰(zhàn)斗機(jī)也多次出現(xiàn)飛機(jī)供氧不足的問題,大面積停飛,出口受阻;韓國KF-X隱形戰(zhàn)機(jī)先是被爆出因掌握不了關(guān)鍵技術(shù)而被迫降成四代半戰(zhàn)機(jī)的情況,后又傳出了合作方印尼打算撤資并已告知韓國的消息。因此,中國殲-20戰(zhàn)機(jī)成為亞太區(qū)域領(lǐng)跑的優(yōu)勢戰(zhàn)機(jī)。

美國戰(zhàn)略與國際問題研究中心(CSIS)評價,“殲-20的隱形性與機(jī)動性都獲得了極大提高,它有潛力完成中國空軍以前無法完成的空戰(zhàn)任務(wù),整體提升中國空軍實(shí)力。11”

中國空軍正向全疆域作戰(zhàn)的現(xiàn)代化戰(zhàn)略性軍種邁進(jìn),成為有效塑造態(tài)勢、管控危機(jī)、遏制戰(zhàn)爭、打贏戰(zhàn)爭的重要力量。殲-20戰(zhàn)機(jī)列裝空軍作戰(zhàn)部隊(duì),將進(jìn)一步提升空軍綜合作戰(zhàn)能力,有助于空軍更好的肩負(fù)起維護(hù)國家主權(quán)、安全和領(lǐng)土完整的神圣使命。

殲-20是中國自主研制的第五代戰(zhàn)斗機(jī),它的研制實(shí)現(xiàn)了既定的四大目標(biāo)——打造跨代新機(jī)、引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展、創(chuàng)新研發(fā)體系、建設(shè)卓越團(tuán)隊(duì)。打造跨代新機(jī),是按照性能、技術(shù)和進(jìn)度要求,研制開發(fā)中國自己的新一代隱身戰(zhàn)斗機(jī)。引領(lǐng)技術(shù)發(fā)展,指通過自主創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)強(qiáng)軍興軍的目標(biāo)。殲-20在態(tài)勢感知、信息對抗、協(xié)同作戰(zhàn)等多方面取得了突破,這是中國航空工業(yè)從跟跑到并跑,再到領(lǐng)跑的必由之路。創(chuàng)新研發(fā)體系,是指建設(shè)最先進(jìn)的飛機(jī)研制條件和研制流程。通過一大批大國重器的研制,中國建立了具有中國特色的數(shù)字化研發(fā)體系。建設(shè)卓越團(tuán)隊(duì),是指通過型號研制,錘煉一支優(yōu)秀的研制隊(duì)伍,這些擁有報國情懷、創(chuàng)新精神的優(yōu)秀青年是航空事業(yè)未來發(fā)展的生力軍。未來,中國將在戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)械化、信息化、智能化發(fā)展征程上不斷前行12。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

杜強(qiáng) - 高級工程師 - 中國科學(xué)院工程熱物理研究所