軍事航空(kong)發(fa)展(zhan)到(dao)二十一世紀(ji)后,隱形(xing)(xing)飛機的(de)(de)出現極大地(di)改變著(zhu)空(kong)中作(zuo)(zuo)戰(zhan)的(de)(de)形(xing)(xing)態。隱形(xing)(xing)飛機通(tong)常是(shi)指在電磁(ci)、可見光、紅(hong)外、聲學等方面難以探測或(huo)(huo)跟(gen)蹤的(de)(de)飛機,其中最(zui)主要的(de)(de)就是(shi)電磁(ci)隱形(xing)(xing)。其原(yuan)理是(shi)通(tong)過特定機身外形(xing)(xing)和氣(qi)動(dong)布局的(de)(de)設計以及(ji)配合特殊的(de)(de)外層(ceng)涂料(liao)或(huo)(huo)機身材質使得雷達(da)反(fan)射(she)信號盡(jin)量(liang)變小。而(er)雷達(da)則(ze)是(shi)靠發(fa)射(she)電磁(ci)波然后檢測物體反(fan)射(she)回波并放大處理進行工作(zuo)(zuo)的(de)(de)。
美國從上世紀80年(nian)代開始研制第一款(kuan)隱形(xing)飛機F-117,其怪異的外形(xing)、良好(hao)的對雷(lei)達(da)隱身,使該型在(zai)實戰中(zhong)輕易地突入敵方(fang)空域(yu),在(zai)美國對伊拉克戰爭中(zhong)發(fa)揮(hui)了重(zhong)大作用(yong)。隨(sui)后美國又研制裝備了F-22和F-35兩款(kuan)隱形(xing)戰斗機,對世界上的軍事對手(shou)形(xing)成(cheng)了空中(zhong)對抗的不對稱優勢。
俄羅(luo)斯(si)緊隨美國,也(ye)開(kai)始(shi)研制隱形戰斗機蘇(su)-57。雖然(ran)該機在隱身設計和某(mou)些五代機特征方面尚有不足,但俄羅(luo)斯(si)仍(reng)然(ran)在抓(zhua)緊試制、試飛蘇(su)-57。
中國為了提高國防實力、增強(qiang)空(kong)軍戰力,也(ye)著眼未來戰爭啟動了第(di)五代隱形(xing)戰斗(dou)機(ji)的(de)研發(fa)。2011年(nian)1月11日中航工(gong)業(ye)成都飛機(ji)工(gong)業(ye)公司研制的(de)殲-20重型隱形(xing)戰斗(dou)機(ji)成功首(shou)飛。同(tong)時,中航工(gong)業(ye)沈陽(yang)飛機(ji)工(gong)業(ye)集團公司也(ye)開始了中型隱形(xing)戰斗(dou)機(ji)的(de)試制,殲-31呼之欲出。
殲-31(中(zhong)(zhong)航(hang)工業沈飛(fei)內(nei)部又稱為(wei):310驗證機(ji)),是(shi)由中(zhong)(zhong)國沈陽飛(fei)機(ji)設計研(yan)究所研(yan)制(zhi)的(de)第五代(dai)戰斗機(ji)驗證機(ji),用于驗證空(kong)氣(qi)動力學設計、隱身(shen)外形(xing)、輕量化結構、新一代(dai)航(hang)空(kong)電子設備(bei)和先(xian)進制(zhi)造等(deng)技術,以積累先(xian)進戰斗機(ji)設計經驗,并(bing)爭取獲得出(chu)口訂單。據中(zhong)(zhong)國航(hang)空(kong)系(xi)統院士回憶錄系(xi)列(lie)文章介紹,中(zhong)(zhong)國海空(kong)軍在2010年前就(jiu)進行了第四代(dai)戰斗機(ji)方案(an)競標(biao),成都飛(fei)機(ji)設計研(yan)究所的(de)方案(an)中(zhong)(zhong)標(biao)并(bing)發展出(chu)殲-20重型(xing)隱身(shen)戰斗機(ji),于2011年1月成功(gong)首飛(fei)。
由于(yu)沈(shen)陽所(suo)(suo)的方(fang)案在競標中未能獲得軍方(fang)認可(ke),因此(ci)失去了主導新(xin)型(xing)(xing)戰斗機(ji)研制的機(ji)會,該所(suo)(suo)出(chu)于(yu)積累(lei)設(she)計(ji)經驗(yan)考慮,決定(ding)自籌資金上馬(ma)新(xin)一代戰斗機(ji)的技術驗(yan)證機(ji)。2012年6月,殲-31的02架原(yuan)型(xing)(xing)機(ji)從沈(shen)陽經高速公路運抵西安閻良區(qu)的中航強度(du)研究所(suo)(suo),以進行(xing)飛機(ji)結構強度(du)試驗(yan),照片引起網(wang)友高度(du)關注(zhu)。
在2010年之前的(de)競標中(zhong),沈陽所的(de)三(san)(san)(san)翼面(mian)方(fang)案低速(su)機(ji)(ji)動性能相(xiang)對較好,但受三(san)(san)(san)翼面(mian)結構(gou)限(xian)制,在航程和高速(su)機(ji)(ji)動能力等方(fang)面(mian)有所不足(zu),而(er)這恰好是(shi)第(di)4代戰斗機(ji)(ji)發(fa)(fa)展的(de)重(zhong)點(dian),于是(shi)沈陽所決心放棄三(san)(san)(san)翼面(mian)布(bu)(bu)局,轉(zhuan)為采用常規布(bu)(bu)局方(fang)案。另一(yi)方(fang)面(mian),殲-20戰斗機(ji)(ji)競標結束后,中(zhong)國(guo)空軍未來主力戰斗機(ji)(ji)已經名花(hua)有主,不可能再采購另一(yi)種重(zhong)型(xing)(xing)四(si)代機(ji)(ji),于是(shi)沈陽所計劃研制一(yi)種可發(fa)(fa)展成中(zhong)型(xing)(xing)戰斗機(ji)(ji)的(de)驗證機(ji)(ji),以(yi)爭取(qu)獲得空軍訂(ding)單(dan)。在這兩方(fang)面(mian)因素的(de)共(gong)同作(zuo)用下,310驗證機(ji)(ji)最(zui)終采用兩臺(tai)俄(e)制RD-33中(zhong)型(xing)(xing)渦(wo)扇發(fa)(fa)動機(ji)(ji),成為中(zhong)型(xing)(xing)戰斗機(ji)(ji)大小的(de)驗證機(ji)(ji)。
310驗證機(ji)(ji)(ji)(ji)由于(yu)安裝了兩臺俄羅斯RD-33發動機(ji)(ji)(ji)(ji),飛機(ji)(ji)(ji)(ji)重量和體(ti)積被限制在(zai)中(zhong)(zhong)型戰(zhan)(zhan)斗機(ji)(ji)(ji)(ji)水平上(shang),因此機(ji)(ji)(ji)(ji)內彈(dan)艙和油箱容積有(you)限,遠低于(yu)殲-20戰(zhan)(zhan)斗機(ji)(ji)(ji)(ji),無(wu)法裝載重型對地(di)攻擊彈(dan)藥,因此不適合需要(yao)(yao)大(da)型戰(zhan)(zhan)斗機(ji)(ji)(ji)(ji)和遠程攻擊機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)中(zhong)(zhong)國(guo)空(kong)(kong)(kong)軍(jun)。但(dan)只要(yao)(yao)該機(ji)(ji)(ji)(ji)外(wai)銷價格(ge)適中(zhong)(zhong),能夠在(zai)機(ji)(ji)(ji)(ji)身武器艙內安裝2-4枚中(zhong)(zhong)距空(kong)(kong)(kong)空(kong)(kong)(kong)導彈(dan),對空(kong)(kong)(kong)攔截作(zuo)戰(zhan)(zhan)半(ban)徑(jing)超過300公(gong)里,有(you)一定(ding)的(de)(de)對地(di)攻擊能力,就(jiu)可以滿足主要(yao)(yao)考慮國(guo)土防空(kong)(kong)(kong)作(zuo)戰(zhan)(zhan)的(de)(de)第三世界空(kong)(kong)(kong)軍(jun)的(de)(de)需要(yao)(yao),有(you)一定(ding)的(de)(de)出口機(ji)(ji)(ji)(ji)會。
第(di)三(san)世界國家(jia)采購(gou)戰斗(dou)(dou)機(ji)的主要限制(zhi)是(shi)費用(yong)問題,先進戰斗(dou)(dou)機(ji)的價格(ge)越來越高,因此只有(you)少(shao)數國家(jia)具備采購(gou)五代(dai)機(ji)的能力。當(dang)前美國、韓國、日本、土耳其、瑞(rui)典(dian)都有(you)自己的中(zhong)型/小型五代(dai)機(ji)方案,并(bing)積極(ji)向外推銷(xiao),排除他們同一(yi)陣營的國家(jia)后,有(you)可(ke)能采購(gou)中(zhong)國五代(dai)機(ji)的只有(you)伊朗、巴基斯(si)坦、委內(nei)瑞(rui)拉等少(shao)數幾(ji)個國家(jia),總(zong)的潛在市(shi)場規模在150~250架(jia)之間,恰好(hao)超過新型戰斗(dou)(dou)機(ji)攤平研(yan)制(zhi)成(cheng)本的最低規模要求。
巴基斯坦FC-1戰(zhan)(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)的(de)(de)采購工作尚未(wei)過半,伊(yi)朗在(zai)F-5基礎(chu)上改進的(de)(de)"閃電"戰(zhan)(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)剛剛服(fu)役(yi),委內瑞拉的(de)(de)蘇-30MK2戰(zhan)(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)在(zai)2006年才服(fu)役(yi),因此這幾個國家到(dao)2025年左(zuo)右才需(xu)要服(fu)役(yi)下(xia)一代(dai)戰(zhan)(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)。考慮(lv)到(dao)戰(zhan)(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)工程研制和(he)試飛(fei)(fei)需(xu)要10年左(zuo)右的(de)(de)時間,因此需(xu)要盡(jin)早完成合同談判,以正式開始飛(fei)(fei)機(ji)(ji)的(de)(de)研制工作。
殲(jian)(jian)-31戰斗機(ji)(ji)(J-31)為雙發布局(ju),兩(liang)側DSI進(jin)氣(qi)道,傾(qing)斜(xie)式雙垂尾,采用(yong)(yong)了(le)波束控制理(li)論(lun)設(she)計(ji)(ji)飛機(ji)(ji)的(de)(de)外形(xing),菱形(xing)機(ji)(ji)身(shen),機(ji)(ji)身(shen)上(shang)、下部分(fen)分(fen)別向(xiang)(xiang)上(shang)和(he)(he)向(xiang)(xiang)下傾(qing)斜(xie),從(cong)而折(zhe)射側面的(de)(de)照射電(dian)波,可(ke)(ke)以降低側面雷達(da)對于(yu)(yu)飛機(ji)(ji)的(de)(de)威脅。該機(ji)(ji)最值(zhi)得(de)稱道的(de)(de)新技術是DSI進(jin)氣(qi)道、波束控制理(li)論(lun)設(she)計(ji)(ji)飛機(ji)(ji)的(de)(de)外形(xing)和(he)(he)全向(xiang)(xiang)矢(shi)量(liang)發動機(ji)(ji)尾噴口。但(dan)該機(ji)(ji)也有美中(zhong)不(bu)足,首先(xian)是飛行座艙罩,仍舊是殲(jian)(jian)-11等沿(yan)用(yong)(yong)的(de)(de)兩(liang)段結合(he)式,這就不(bu)如殲(jian)(jian)-20的(de)(de)一體式先(xian)進(jin)和(he)(he)有利于(yu)(yu)隱身(shen)。該機(ji)(ji)可(ke)(ke)能(neng)裝備(bei)了(le)新型發動機(ji)(ji),特別是其(qi)新穎(ying)的(de)(de)全向(xiang)(xiang)矢(shi)量(liang)噴口,使得(de)其(qi)具(ju)備(bei)了(le)高(gao)機(ji)(ji)動能(neng)力和(he)(he)適用(yong)(yong)于(yu)(yu)航母甲板的(de)(de)短(duan)距起(qi)降能(neng)力。
殲-31前輪(lun)是(shi)雙輪(lun)設(she)計,這是(shi)艦載機(ji)(ji)的典型特征,便于(yu)(yu)降落在相(xiang)對狹小又處(chu)于(yu)(yu)運動(dong)中(zhong)的航(hang)母跑(pao)道上(shang)。但(dan)是(shi),這款飛機(ji)(ji)也明顯缺少著艦尾鉤和可折疊機(ji)(ji)翼等。該機(ji)(ji)的機(ji)(ji)動(dong)性較好,又具有隱身性能,可協(xie)助重型殲轟機(ji)(ji)作戰。戰術(shu)安排可由(you)殲-31首先潛入(ru)敵后摧毀重要的高價值目(mu)標,為非隱形戰機(ji)(ji)殲-15發動(dong)攻擊開路,形成攻擊兩個(ge)梯(ti)隊,較好地執(zhi)行特殊作戰任(ren)務。
首飛殲-31的(de)31001的(de)編號(hao)來看,其作為(wei)310工程(cheng)的(de)01號(hao)機應該(gai)無疑,并(bing)且可以推斷(duan)早前運(yun)往西(xi)安的(de)就(jiu)是(shi)31000號(hao)的(de)靜(jing)力試驗機,因(yin)此殲-31首批(pi)至少建(jian)造了(le)(le)2架。但是(shi)罕見的(de)是(shi),310工程(cheng)在第一(yi)架原型機上,就(jiu)噴涂(tu)上了(le)(le)醒目的(de)徽標(biao),一(yi)只(zhi)奮飛的(de)雄鷹正(zheng)在抓(zhua)住地(di)球。該(gai)機可能會被(bei)命(ming)名為(wei)“鶻(gu)鷹”,全黑色機身(shen)說(shuo)明其大(da)量應用了(le)(le)復合材料,且涂(tu)覆了(le)(le)大(da)量隱(yin)形涂(tu)料。
中國航母(mu)缺少彈射器可能(neng)(neng)對殲-31的(de)未來也產(chan)生影響。由(you)于殲-31必須(xu)完全(quan)依靠自(zi)己動(dong)力(li)從航母(mu)甲板上起飛,其燃油和搭載武(wu)器都受(shou)影響。鑒(jian)于隱形要(yao)求(qiu),殲-31只能(neng)(neng)搭載少量(liang)導彈和燃油潛入戰區(qu)執(zhi)行任務(wu)。不過(guo)美(mei)國的(de)F-35在隱形模(mo)式時也只能(neng)(neng)裝(zhuang)載很少量(liang)武(wu)器。
2012年10月31日殲-31成功首飛(fei)。中(zhong)國(guo)成為(wei)世界(jie)第二個同時試飛(fei)兩種五(wu)代(dai)機(ji)原型機(ji)的(de)國(guo)家(jia),此前,只(zhi)有美國(guo)同時研(yan)制(zhi)了(le)兩種五(wu)代(dai)戰機(ji)。
2013年1月25日下午4點,殲-31第二次(ci)試飛。本次(ci)試飛長達40分鐘(zhong)左(zuo)右。殲-31試飛的頻(pin)率(lv)有所(suo)加快。從網絡圖片(pian)資料(liao)看,該型機(ji)長度在(zai)16~17米左(zuo)右,翼展(zhan)在(zai)10米上下,屬于(yu)典型的雙發中(zhong)型戰斗機(ji),機(ji)體整(zheng)體體積(ji)介于(yu)F-15和MIG-29之間,機(ji)翼面積(ji)約40平方米。機(ji)頭、機(ji)身(shen)呈菱形,雙垂(chui)直(zhi)尾(wei)(wei)翼向(xiang)外傾斜,垂(chui)尾(wei)(wei)、主翼、平尾(wei)(wei)后(hou)緣前傾,使用帶鋸齒的起落架(jia)艙,屬于(yu)隱身(shen)設計的戰斗機(ji)。
2016年12月(yue)23日(ri),網上(shang)出現改進(jin)型(xing)殲-31首飛(fei)成(cheng)功的(de)(de)畫面(mian),這架殲-31與(yu)之前(qian)在(zai)珠海航(hang)展亮相過的(de)(de)殲-31有較大(da)不(bu)同,網友們給起了(le)個(ge)“鶻鷹2.0”的(de)(de)稱(cheng)(cheng)呼(hu)。第二架殲-31原(yuan)型(xing)機(ji)改進(jin)了(le)空(kong)氣(qi)動力設(she)計以(yi)縮(suo)減(jian)飛(fei)機(ji)雷達(da)散射截面(mian)積,實現更(geng)高(gao)的(de)(de)隱身性能。改進(jin)型(xing)機(ji)還將(jiang)裝備(bei)(bei)經(jing)過完善的(de)(de)航(hang)空(kong)電子裝備(bei)(bei)。據提(ti)前(qian)在(zai)2016年12月(yue)22日(ri)發(fa)(fa)行的(de)(de)《空(kong)軍月(yue)刊(kan)》2017年1月(yue)刊(kan)中稱(cheng)(cheng),這架被稱(cheng)(cheng)為2.0版(ban)殲-31戰機(ji)鼻部的(de)(de)光學雷達(da)站也發(fa)(fa)生(sheng)了(le)改變,不(bu)僅(jin)如此,在(zai)駕駛艙(cang)的(de)(de)多功能大(da)顯示屏上(shang)方還將(jiang)安裝一個(ge)小(xiao)顯示屏。與(yu)第一架原(yuan)型(xing)機(ji)相比較,殲-31將(jiang)配備(bei)(bei)國產(chan)發(fa)(fa)動機(ji)(據推測(ce)是渦(wo)扇-13A),加大(da)了(le)武器(qi)艙(cang),可以(yi)很容(rong)易的(de)(de)放(fang)下六枚帶展翼(yi)的(de)(de)SD-10A導彈,各(ge)項(xiang)性能比首飛(fei)版(ban)本提(ti)高(gao)很大(da)。
殲31改(gai)進(jin)版(ban)本試飛的(de)(de)(de)照片顯(xian)示,與2014年第10屆中國航展亮相(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)殲-31相(xiang)(xiang)比,該機(ji)的(de)(de)(de)改(gai)進(jin)版(ban)本在(zai)外形上發生了(le)一些變化,不(bu)僅改(gai)進(jin)了(le)空氣(qi)動力設(she)計,還加大了(le)武器(qi)艙(cang)。專(zhuan)家認(ren)為,殲-31距離定型還需(xu)要較長時間。此(ci)次試飛的(de)(de)(de)002號機(ji)是殲-31的(de)(de)(de)第二架(jia)樣機(ji),未來不(bu)排(pai)除殲-31上航母的(de)(de)(de)可能性。
機體
殲-31采用(yong)正常布局,機(ji)(ji)(ji)身(shen)兩側布置DSI進氣道,中(zhong)等后掠角、后緣前掠的(de)小展弦比機(ji)(ji)(ji)翼,兩臺發動機(ji)(ji)(ji)中(zhong)間裝有(you)中(zhong)型尾(wei)椎(zhui),兩個(ge)蝶(die)形(xing)垂尾(wei)向(xiang)外傾斜。從側前方看(kan),310驗(yan)證(zheng)機(ji)(ji)(ji)與F-22戰(zhan)(zhan)斗機(ji)(ji)(ji)較為(wei)相似。但從俯視圖看(kan),310的(de)機(ji)(ji)(ji)身(shen)明顯短粗,更類似執行攻擊任務的(de)F-35戰(zhan)(zhan)斗機(ji)(ji)(ji),只是采用(yong)雙發布局;從側面看(kan),310的(de)機(ji)(ji)(ji)身(shen)厚(hou)度(du)單薄很多,因(yin)此(ci)機(ji)(ji)(ji)身(shen)容積遠低于(yu)F-35,考慮(lv)到該機(ji)(ji)(ji)采用(yong)雙發布局,因(yin)此(ci)機(ji)(ji)(ji)內(nei)電子設備艙、彈艙和燃(ran)油艙的(de)體積會更小。
主翼
殲(jian)-31機翼(yi)呈梯(ti)形,裝有(you)與機翼(yi)近乎等長度(du)的前(qian)、后緣襟翼(yi),與F-35A戰斗機相(xiang)似,和F-22、殲(jian)-20相(xiang)比少2個(ge)副翼(yi)。副翼(yi)能夠(gou)提供(gong)更大(da)的滾(gun)轉力矩,從而(er)增強飛機的滾(gun)轉性能。但是(shi)設置(zhi)單獨的副翼(yi)會增加重量(liang)、提高造價,而(er)F-35A在(zai)美軍中(zhong)執行的是(shi)對地攻擊任務,對空戰性能要(yao)求較低,因此取消(xiao)了副翼(yi)。310作為第五(wu)代戰斗機驗證機,對機動性應該(gai)有(you)較高要(yao)求,因此取消(xiao)副翼(yi)十分奇怪。主翼(yi)的厚度(du)較薄,屬于針(zhen)對超音速(su)優化(hua)的小展弦比中(zhong)等后掠角薄翼(yi)型方(fang)案(an)。
該機機翼相(xiang)對面積(ji)較小,與F-22超過(guo)78平(ping)方米(mi)的巨大機翼相(xiang)比,其(qi)較小的機翼對盤旋(xuan)性能有較大的影響(xiang),同(tong)時巡航狀態的升阻比較差,影響(xiang)航程,但減(jian)少超音速阻力會(hui)有一定優勢。
機翼(yi)后緣安裝有全(quan)翼(yi)展(zhan)單(dan)塊(kuai)襟翼(yi),而沒有使(shi)用襟翼(yi)-副翼(yi)分(fen)離(li)的設計(ji),襟翼(yi)打開角度較(jiao)大,這主要是針(zhen)對短距離(li)起(qi)降和(he)航母使(shi)用,全(quan)翼(yi)展(zhan)大幅(fu)襟翼(yi)可(ke)以使(shi)得著艦-起(qi)飛(fei)速(su)度降低約10節。
平尾
殲-31平(ping)(ping)尾采用了(le)和主翼類(lei)似的(de)設計,平(ping)(ping)尾前(qian)緣(yuan)(yuan)和主翼前(qian)緣(yuan)(yuan),平(ping)(ping)尾后(hou)緣(yuan)(yuan)和主翼后(hou)緣(yuan)(yuan)相互(hu)平(ping)(ping)行,這主要是為了(le)減少雷達波散(san)射(she)的(de)強波束方向。平(ping)(ping)尾安裝位置較(jiao)為靠后(hou),平(ping)(ping)尾后(hou)緣(yuan)(yuan)在發動(dong)機噴管之(zhi)后(hou),可以提高(gao)配平(ping)(ping)力(li)矩。
但(dan)是其向后伸出的(de)距離(li)比F-15、F-22和F-35來說較短(duan),設計相對(dui)(dui)保守。同時該(gai)機雖然采用了靠(kao)后的(de)平尾,卻沒有和類似設計的(de)F-15和F-22一樣采用兩側尾撐設計,舵機安裝在發動機艙兩側,轉軸(zhou)(zhou)本身相對(dui)(dui)于尾翼靠(kao)前(qian),需(xu)要較大的(de)操(cao)作力(li)矩(ju),而且有卡軸(zhou)(zhou)的(de)風(feng)險(xian)。
垂尾
殲-31向外(wai)側傾斜的垂尾(wei),可以(yi)有(you)效降低雷達(da)散射,同(tong)時也可以(yi)使得垂尾(wei)部(bu)分避開前機(ji)身拉出的渦流,提(ti)高在大迎角狀態的可控性。其(qi)面(mian)積較(jiao)大,應該是為了(le)提(ti)高飛機(ji)高速飛行(xing)狀態下的方向穩定性,這一點在F-22上表現較(jiao)為明顯。從這一點看該型機(ji)將主要針對超音速性能進(jin)行(xing)優化。
邊條
渦(wo)升力(li)(li)是60年代以(yi)(yi)來(lai),飛機氣(qi)動領域(yu)的革命性(xing)變化,在主(zhu)(zhu)翼之(zhi)前(qian),利用各種渦(wo)流(liu)發(fa)生裝置產生渦(wo)流(liu),其流(liu)過主(zhu)(zhu)翼可(ke)以(yi)(yi)產生強大的升力(li)(li)以(yi)(yi)提(ti)高(gao)飛機的升力(li)(li)系數和(he)抬頭力(li)(li)矩,配合靜不安定(ding)(ding)設(she)計(ji)可(ke)以(yi)(yi)極大的提(ti)高(gao)飛機升力(li)(li)。常用的渦(wo)流(liu)發(fa)生裝置包括(kuo)了幻(huan)影2000上的小型固定(ding)(ding)副翼、殲(jian)-10的鴨翼和(he)F-16的邊(bian)條。
在五(wu)代戰斗機(ji)上則出現(xian)了新式的“棱線(xian)”式渦流發生(sheng)裝置,其利(li)用升(sheng)力體原理,利(li)用機(ji)身(shen)本身(shen)來產生(sheng)升(sheng)力,尤(you)其是菱(ling)形機(ji)頭(tou)、船(chuan)型進氣道的邊線(xian),其效(xiao)果與傳統(tong)的邊條相當甚至更為強烈,而且可以有效(xiao)減少邊條增加的機(ji)身(shen)濕面積和阻(zu)力。同時(shi)菱(ling)形機(ji)身(shen)和船(chuan)型進氣道本身(shen)也是減少散射的重(zhong)要隱身(shen)措施,一舉多得的“棱線(xian)”是五(wu)代戰斗機(ji)性能優(you)勢(shi)的重(zhong)要來源。
殲-31上沒有采(cai)用傳統意義的(de)(de)獨(du)立邊條(tiao),而是采(cai)用四代機特有的(de)(de)三段式(shi)“棱線”邊條(tiao),采(cai)用了菱形的(de)(de)機頭和船型(兩側壁向外(wai)傾斜)進氣(qi)道,配合(he)精心設計的(de)(de)折線,同時兼顧了隱身(shen)和增升。
起(qi)(qi)落(luo)(luo)架(jia)(jia)殲(jian)-31前(qian)起(qi)(qi)落(luo)(luo)架(jia)(jia)安(an)裝在(zai)飛行員(yuan)座艙(cang)(cang)下方(fang),向前(qian)方(fang)收起(qi)(qi);由于采用(yong)(yong)了(le)雙(shuang)輪結構(gou),曾(ceng)被軍事發燒(shao)友誤以(yi)(yi)為可以(yi)(yi)在(zai)航母上起(qi)(qi)降。其實雙(shuang)輪結構(gou)使前(qian)起(qi)(qi)落(luo)(luo)架(jia)(jia)無需旋轉就(jiu)可以(yi)(yi)收入機(ji)身,減少了(le)前(qian)起(qi)(qi)落(luo)(luo)架(jia)(jia)艙(cang)(cang)的(de)寬度,適合機(ji)體前(qian)部(bu)直徑較小或前(qian)起(qi)(qi)落(luo)(luo)架(jia)(jia)位于機(ji)體中(zhong)部(bu)的(de)飛機(ji)使用(yong)(yong),例如中(zhong)國殲(jian)-10戰斗機(ji)就(jiu)采用(yong)(yong)了(le)雙(shuang)輪前(qian)起(qi)(qi)落(luo)(luo)架(jia)(jia),而它是一款純粹的(de)陸基戰斗機(ji)。
該型(xing)(xing)(xing)機(ji)(ji)的(de)起落(luo)架設(she)計(ji)和中國(guo)第五代重型(xing)(xing)(xing)戰斗機(ji)(ji)殲-20設(she)計(ji)類似(si),都(dou)采(cai)用安裝(zhuang)在機(ji)(ji)翼根部,向前折疊到進氣道側(ce)面,這(zhe)個安裝(zhuang)方(fang)式是(shi)連接強度(du)最強、抗沖(chong)擊力最好的(de)方(fang)式,美國(guo)的(de)F-14重型(xing)(xing)(xing)艦載機(ji)(ji)和F-35艦載型(xing)(xing)(xing)都(dou)采(cai)用了這(zhe)個安裝(zhuang)方(fang)式,當然都(dou)是(shi)裝(zhuang)入翼根而不是(shi)裝(zhuang)入起落(luo)架側(ce)面。
第五代(dai)戰斗機(ji)中需要追求超音速能力(li)的F-22,則采用(yong)了(le)進(jin)(jin)氣(qi)道下側(ce)安裝起落(luo)架,收入進(jin)(jin)氣(qi)道側(ce)壁(bi)方(fang)案,結構簡單(dan)、重量(liang)輕(qing),同時不(bu)影響機(ji)翼外形,但是其抗沖(chong)擊能力(li)較(jiao)弱。殲(jian)-20和殲(jian)-31中型戰斗機(ji)采用(yong)這個(ge)獨特的方(fang)案,主要是要求同時兼顧起落(luo)架堅(jian)固性(xing)(xing)和超音速能力(li),當然也(ye)提高了(le)設計的復雜性(xing)(xing)和重量(liang)。
從起(qi)落架設計(ji)可以了解到,殲-31戰斗(dou)機是要求有較(jiao)好的(de)(de)短距起(qi)降能力和(he)超音速能力,由此可知,該型機帶有很(hen)濃厚的(de)(de)艦載戰斗(dou)機色彩(cai),設計(ji)上做了相(xiang)當的(de)(de)優化。
進氣道
殲-31采用(yong)位于機(ji)身(shen)兩側的(de)DSI蚌式進(jin)(jin)(jin)氣道(dao)(dao)(dao),這種(zhong)進(jin)(jin)(jin)氣道(dao)(dao)(dao)用(yong)內(nei)側鼓包形(xing)成的(de)激波推開附面層氣流,使其無法進(jin)(jin)(jin)入進(jin)(jin)(jin)氣道(dao)(dao)(dao)干(gan)擾發動機(ji)工(gong)作,具有重量(liang)輕(qing)、隱(yin)身(shen)性能(neng)好的(de)優(you)點(dian)。在進(jin)(jin)(jin)氣道(dao)(dao)(dao)后方,是一個十(shi)分細長的(de)三(san)角(jiao)形(xing)邊條,一直延伸到進(jin)(jin)(jin)氣道(dao)(dao)(dao)收縮處;其形(xing)狀(zhuang)與F-22的(de)邊條類似,但長度較短,沒有延伸到進(jin)(jin)(jin)氣道(dao)(dao)(dao)唇(chun)口。
DSI進(jin)(jin)氣(qi)道是利用(yong)(yong)(yong)(yong)一(yi)個基于(yu)計(ji)算流體力學設計(ji)的(de)鼓包(bao)達(da)到消除(chu)空氣(qi)附面(mian)層(ceng)和對空氣(qi)進(jin)(jin)行預壓縮的(de)作用(yong)(yong)(yong)(yong),可(ke)(ke)以有效降低進(jin)(jin)氣(qi)道重量、減少(shao)進(jin)(jin)氣(qi)道縫(feng)隙數(shu)量以降低雷達(da)反截(jie)面(mian)積,最(zui)早于(yu)F-35戰(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)開始應用(yong)(yong)(yong)(yong),而中國為巴基斯坦研制的(de)FC-1戰(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)則(ze)是最(zui)早使用(yong)(yong)(yong)(yong)該型進(jin)(jin)氣(qi)道的(de)服役機(ji)(ji)型,殲-10B戰(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)和第五代重型戰(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)殲-20也采用(yong)(yong)(yong)(yong)了該技(ji)術。因為起落架艙設計(ji)在進(jin)(jin)氣(qi)道側壁,所以該機(ji)(ji)進(jin)(jin)氣(qi)道采用(yong)(yong)(yong)(yong)S型進(jin)(jin)氣(qi)道,可(ke)(ke)以利用(yong)(yong)(yong)(yong)進(jin)(jin)氣(qi)道遮(zhe)蔽發(fa)動機(ji)(ji)葉(xie)片,減少(shao)雷達(da)波反射。
發(fa)動(dong)(dong)機(ji)是(shi)航空器的(de)心臟,也(ye)是(shi)決定其設計和性(xing)能的(de)關鍵。殲-31戰斗(dou)(dou)機(ji)采用(yong)的(de)是(shi)兩(liang)臺RD-93加力(li)式渦輪風扇發(fa)動(dong)(dong)機(ji),其也(ye)是(shi)FC-1“梟龍(long)”戰斗(dou)(dou)機(ji)的(de)標準(zhun)動(dong)(dong)力(li)。RD-93是(shi)在(zai)前蘇聯(lian)MIG-29戰斗(dou)(dou)機(ji)使(shi)用(yong)的(de)RD-33渦輪風扇發(fa)動(dong)(dong)機(ji)基礎上,將附(fu)件機(ji)匣從(cong)頂(ding)部更換到底(di)部,以(yi)方便單發(fa)飛(fei)機(ji)維(wei)護的(de)改型,其也(ye)適(shi)合于(yu)從(cong)底(di)部進行維(wei)護的(de)雙發(fa)戰斗(dou)(dou)機(ji)。
RD-93屬于典型的(de)中等(deng)推(tui)(tui)(tui)力渦輪(lun)風扇(shan)發(fa)動機(ji)(ji),其(qi)(qi)推(tui)(tui)(tui)力為81.4千(qian)牛,空氣流量約70千(qian)克(ke)/秒。在照片中可(ke)以(yi)(yi)發(fa)現后(hou)機(ji)(ji)身殼(ke)體(ti)和發(fa)動機(ji)(ji)之間有(you)較大(da)(da)縫隙,可(ke)以(yi)(yi)判斷其(qi)(qi)后(hou)機(ji)(ji)身是為國產的(de)9500KGF(9500千(qian)克(ke)推(tui)(tui)(tui)力)發(fa)動機(ji)(ji)設(she)計,使用RD-93只是前期試(shi)飛(fei)的(de)權宜之計,在9500KGF通過初期測試(shi)后(hou)就(jiu)可(ke)以(yi)(yi)進行換裝(zhuang)。9500KGF發(fa)動機(ji)(ji)直徑相(xiang)對較大(da)(da),達到了(le)1180毫米,RD-93直徑則只有(you)1030毫米,因此(ci)留有(you)較大(da)(da)空隙。9500KGF發(fa)動機(ji)(ji)配有(you)推(tui)(tui)(tui)力矢(shi)量系(xi)統(tong),可(ke)以(yi)(yi)在相(xiang)當(dang)程度(du)上提高飛(fei)機(ji)(ji)機(ji)(ji)動性,推(tui)(tui)(tui)力矢(shi)量系(xi)統(tong)的(de)飛(fei)控-發(fa)控一體(ti)化系(xi)統(tong)研制具有(you)非常高的(de)難度(du)。
殲-31戰斗機面臨(lin)的主要問題就在于發(fa)動(dong)機,兩臺9500KGF發(fa)動(dong)機的重量遠大(da)(da)于F-35的單臺F-135發(fa)動(dong)機,而且(qie)推力還不如F-35推力達(da)(da)到(dao)191.35千牛即19500千克(ke),而兩臺9500千克(ke)力推力發(fa)動(dong)機顧(gu)名思義,即9500千克(ke)x2=19000千克(ke)——同時其所占(zhan)據機身體積(ji)更大(da)(da),這也使得(de)其要達(da)(da)到(dao)或者超越F-35的飛行性能,需要在很(hen)多方(fang)面做出犧牲(sheng)。
殲-31第二架原型機(ji)(ji)的發動機(ji)(ji)將(jiang)使用中國產品,而(er)非RD-93,未來量產型FC-31也將(jiang)使用中國發動機(ji)(ji) 。
殲(jian)-31戰斗機(ji)的航空電(dian)子系統(tong)配置還未(wei)定(ding)型(xing),其出口用(yong)版本和向解放軍(jun)海空軍(jun)部隊推銷的版本有(you)較大的區別。如果沒有(you)經費限制,其可以直接套(tao)用(yong)殲(jian)-20的電(dian)子系統(tong)。殲(jian)-31采(cai)(cai)用(yong)殲(jian)-16一樣的飛控系統(tong),都(dou)是(shi)三(san)軸四(si)余度數(shu)字(zi)電(dian)傳并集成(cheng)駕駛儀功(gong)能,座艙(cang)采(cai)(cai)用(yong)1平2下(可采(cai)(cai)用(yong)在(zai)殲(jian)-20上的先進座艙(cang)布局方式,中(zhong)間一座大型(xing)多(duo)功(gong)能顯示器),總體空優性能略高于F-35,但(dan)多(duo)用(yong)途能力則有(you)所不如。
殲-31隱身戰機重(zhong)大改(gai)進型(xing)——鶻鷹2.0首飛(fei)成(cheng)功。
其(qi)中(zhong),沈陽航空航天(tian)大學所提供的增(zeng)材制造(zao)鈦合金承(cheng)力構件在鶻鷹2.0首(shou)飛中(zhong)發揮重大作用,這也標(biao)志著增(zeng)材制造(zao)技術水(shui)平比(bi)肩(jian)國內先進(jin),邁(mai)入國內第(di)一梯隊水(shui)平。
這次承(cheng)擔(dan)鈦合金承(cheng)力(li)構件的部門是(shi)沈航航空(kong)制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)工藝(yi)數字化國防(fang)重點學(xue)科實驗(yan)室,是(shi)東北首家實現(xian)增材制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)實現(xian)裝機(ji)應(ying)用(yong)的單位。該實驗(yan)室負責(ze)人介紹,承(cheng)力(li)構件是(shi)鶻鷹2.0飛機(ji)機(ji)體骨架(jia)的重要零(ling)部件,該實驗(yan)室采用(yong)3D打印技術制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)這種(zhong)零(ling)部件,較傳(chuan)統的“鍛鑄+機(ji)械(xie)加工”制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)方式比,可節省大型鑄鍛設備、減少開坯(pi)模具(ju),大大縮短研制(zhi)(zhi)周期、減少制(zhi)(zhi)造(zao)(zao)(zao)成本(ben),未來(lai)大規模應(ying)用(yong)前景廣闊(kuo)。
殲-31作為一型全新(xin)研制(zhi)(zhi)的(de)中型多(duo)用(yong)途戰(zhan)斗機,從(cong)設計(ji)到零件制(zhi)(zhi)造(zao)再(zai)到裝(zhuang)配集成,沈陽(yang)廠所實(shi)(shi)現了以增(zeng)材制(zhi)(zhi)造(zao)、復合材料為代表的(de)大(da)量(liang)新(xin)技術、新(xin)工藝(yi)的(de)突(tu)破,滿足了新(xin)機的(de)高性能要求;同時(shi),為實(shi)(shi)現型號“快速(su)(su)試制(zhi)(zhi)”要求,組建(jian)了沈陽(yang)新(xin)機快速(su)(su)試制(zhi)(zhi)中心,以管理模式創新(xin)大(da)大(da)縮(suo)短產品(pin)研制(zhi)(zhi)周期。
殲-31戰斗機參考數據
飛行員人數
1人
機身長度
16.9 米
翼展
11.50 米
高度
4.8 米 ?
機翼面積
40平方米
空重
12500~13500 千克(ke)
最大起飛重量
27000~28000 千克
動力系統
2 ×RD-93加力發動機
加力推力
2 ×9500千克(ke)(93.1千牛)
最大飛行速度
1.8 馬赫
實用升限
18000 米(mi) ?
航程
-
作戰半徑
1,250千米
爬升率
-
翼載荷
675千克/平方米
推重比
0.7
限制過載
9G
內置武器
4枚(mei)PL-12D中(zhong)距主動空(kong)空(kong)導彈(dan)(dan)或2枚(mei)PL-12D+2枚(mei)500KG級(ji)精確制導彈(dan)(dan)藥
載彈量
>7000 千克
載油量
>7000 千克
殲-31戰(zhan)(zhan)斗(dou)(dou)機(ji)(ji)(ji)從總體上來講,在氣(qi)動、隱身設計等方(fang)面,具(ju)備了(le)五(wu)代(dai)機(ji)(ji)(ji)的(de)所(suo)有(you)特征,在空戰(zhan)(zhan)方(fang)面對(dui)任何第(di)四代(dai)戰(zhan)(zhan)斗(dou)(dou)機(ji)(ji)(ji),無論是(shi)F-15SU-27還(huan)是(shi)所(suo)謂的(de)四代(dai)半戰(zhan)(zhan)斗(dou)(dou)機(ji)(ji)(ji)臺風(feng)陣風(feng)都具(ju)有(you)絕對(dui)優勢,但是(shi)其(qi)面對(dui)第(di)五(wu)代(dai)戰(zhan)(zhan)斗(dou)(dou)機(ji)(ji)(ji)的(de)效果則難(nan)以確定。
殲-31的重(zhong)量(liang)與美國的F-35戰機(ji)差不多,二者(zhe)的隱(yin)形能(neng)力(li)(li)也不相上下,綜(zong)合(he)作戰能(neng)力(li)(li)比(bi)較接近,殲-31的機(ji)翼和起落架等方面(mian)改進(jin)之后,完全可以成為(wei)中國未來(lai)具有隱(yin)形性能(neng)的航母艦載(zai)戰斗機(ji),屆時殲-31將(jiang)成為(wei)世界上第(di)二款中型隱(yin)形航母艦載(zai)機(ji),中國軍隊整體的戰斗力(li)(li)也將(jiang)大(da)(da)大(da)(da)提升。