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殲-31戰斗機
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殲-31戰斗機(中國編號:J-31,綽號:鶻鷹,英譯:Gyrfalcon,英文:Shenyang J-31),是中國航空工業集團公司沈陽飛機工業集團公司研制的第五代單座雙發隱形戰斗機。殲-31戰斗機具有高生存力:低雷達可探測性、低紅外輻射特性、優異的電子對抗性能、低易損性設計;多任務能力:強大的目標探測和外部信息綜合能力、優異的態勢感知和信息共享能力、超視距多目標攻擊和大離軸角全向攻擊格斗空戰能力、對地和海面目標精確打擊能力、適應復雜氣象條件和廣地域使用能力;優異的綜合保障能力;高性價比。
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詳細介紹 PROFILE +

發展沿革

歷史背景

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。

研發緣起

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)。

定位中型

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。

研制情況

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。

原型試飛

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。

技術特點

氣動設計

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。

動力系統

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) 。

航空電子

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。

新型材料

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)。

新型工藝

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。

性能數據

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

總體評價

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。

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