軍事航空發(fa)展到二(er)十一世紀后,隱形(xing)飛機的(de)(de)出現極(ji)大地改(gai)變著空中作戰的(de)(de)形(xing)態。隱形(xing)飛機通(tong)常是(shi)指在電(dian)磁、可見(jian)光、紅外(wai)、聲學等(deng)方面難以探測或(huo)跟蹤的(de)(de)飛機,其(qi)中最主(zhu)要的(de)(de)就是(shi)電(dian)磁隱形(xing)。其(qi)原理是(shi)通(tong)過特定機身(shen)外(wai)形(xing)和氣動布局的(de)(de)設計以及配(pei)合(he)特殊的(de)(de)外(wai)層涂料或(huo)機身(shen)材質使(shi)得(de)雷(lei)達反射(she)信(xin)號盡量變小。而雷(lei)達則是(shi)靠發(fa)射(she)電(dian)磁波然后檢測物體(ti)反射(she)回(hui)波并放大處(chu)理進行工作的(de)(de)。
美國(guo)從上世(shi)紀80年代開始研制第一款(kuan)隱(yin)形飛機F-117,其怪(guai)異的(de)(de)外(wai)形、良好(hao)的(de)(de)對(dui)雷達(da)隱(yin)身,使該型(xing)在實戰中輕易地突入敵方空(kong)域(yu),在美國(guo)對(dui)伊拉克戰爭中發揮了(le)重大作用。隨后美國(guo)又研制裝備了(le)F-22和F-35兩款(kuan)隱(yin)形戰斗(dou)機,對(dui)世(shi)界上的(de)(de)軍事對(dui)手形成了(le)空(kong)中對(dui)抗的(de)(de)不對(dui)稱(cheng)優勢(shi)。
俄(e)(e)羅(luo)斯(si)緊隨美國,也開始研制隱形戰斗機蘇(su)-57。雖然(ran)該機在(zai)隱身(shen)設(she)計和某(mou)些五代機特征方(fang)面尚(shang)有不足,但(dan)俄(e)(e)羅(luo)斯(si)仍(reng)然(ran)在(zai)抓緊試(shi)制、試(shi)飛蘇(su)-57。
中(zhong)國為了提高國防(fang)實力、增強空軍戰(zhan)力,也著眼(yan)未來(lai)戰(zhan)爭(zheng)啟動了第五代隱(yin)形(xing)戰(zhan)斗機(ji)的研發。2011年1月11日中(zhong)航(hang)(hang)工業(ye)成都飛機(ji)工業(ye)公司(si)研制的殲-20重型(xing)隱(yin)形(xing)戰(zhan)斗機(ji)成功首(shou)飛。同時,中(zhong)航(hang)(hang)工業(ye)沈(shen)陽飛機(ji)工業(ye)集(ji)團公司(si)也開(kai)始了中(zhong)型(xing)隱(yin)形(xing)戰(zhan)斗機(ji)的試制,殲-31呼(hu)之欲出(chu)。
殲(jian)-31(中(zhong)(zhong)航(hang)工業沈(shen)飛內部又稱為:310驗(yan)(yan)證機(ji)(ji)),是(shi)由中(zhong)(zhong)國沈(shen)陽飛機(ji)(ji)設計研(yan)究(jiu)所研(yan)制(zhi)的(de)第(di)五代戰(zhan)斗機(ji)(ji)驗(yan)(yan)證機(ji)(ji),用于驗(yan)(yan)證空氣動(dong)力學設計、隱(yin)身外形、輕(qing)量化結構、新一代航(hang)空電子(zi)設備和(he)先進(jin)制(zhi)造(zao)等(deng)技術,以(yi)積累先進(jin)戰(zhan)斗機(ji)(ji)設計經驗(yan)(yan),并爭取(qu)獲得出(chu)口訂單。據中(zhong)(zhong)國航(hang)空系(xi)統院士(shi)回憶錄系(xi)列文(wen)章介紹,中(zhong)(zhong)國海空軍在2010年前就進(jin)行了第(di)四代戰(zhan)斗機(ji)(ji)方案競(jing)標(biao),成都飛機(ji)(ji)設計研(yan)究(jiu)所的(de)方案中(zhong)(zhong)標(biao)并發展(zhan)出(chu)殲(jian)-20重型隱(yin)身戰(zhan)斗機(ji)(ji),于2011年1月成功(gong)首飛。
由(you)于(yu)(yu)沈(shen)(shen)陽(yang)所的方案在(zai)競標中未能(neng)獲得軍方認可,因此失去了(le)主導新型戰(zhan)斗(dou)機(ji)研(yan)(yan)制的機(ji)會,該(gai)所出于(yu)(yu)積累設計經驗考(kao)慮(lv),決定自籌資金上馬新一代(dai)戰(zhan)斗(dou)機(ji)的技(ji)術驗證機(ji)。2012年6月(yue),殲-31的02架(jia)原型機(ji)從沈(shen)(shen)陽(yang)經高速公路運抵西安(an)閻良區的中航強(qiang)度(du)(du)研(yan)(yan)究所,以進行飛機(ji)結構強(qiang)度(du)(du)試驗,照(zhao)片引起網友(you)高度(du)(du)關(guan)注(zhu)。
在(zai)2010年之前的(de)競(jing)(jing)標(biao)中,沈(shen)陽(yang)所(suo)的(de)三翼面(mian)方(fang)案(an)低速機(ji)(ji)(ji)動性能(neng)相對較好(hao),但受三翼面(mian)結構限制,在(zai)航程和高速機(ji)(ji)(ji)動能(neng)力等(deng)方(fang)面(mian)有所(suo)不(bu)足,而這(zhe)恰好(hao)是(shi)(shi)第(di)4代(dai)戰斗機(ji)(ji)(ji)發展(zhan)的(de)重(zhong)點(dian),于是(shi)(shi)沈(shen)陽(yang)所(suo)決(jue)心(xin)放(fang)棄(qi)三翼面(mian)布局,轉為(wei)采(cai)用常規布局方(fang)案(an)。另(ling)一方(fang)面(mian),殲-20戰斗機(ji)(ji)(ji)競(jing)(jing)標(biao)結束后,中國空軍(jun)未(wei)來主力戰斗機(ji)(ji)(ji)已經(jing)名花有主,不(bu)可能(neng)再采(cai)購(gou)另(ling)一種重(zhong)型(xing)四代(dai)機(ji)(ji)(ji),于是(shi)(shi)沈(shen)陽(yang)所(suo)計(ji)劃(hua)研(yan)制一種可發展(zhan)成中型(xing)戰斗機(ji)(ji)(ji)的(de)驗(yan)證機(ji)(ji)(ji),以(yi)爭取獲得空軍(jun)訂單。在(zai)這(zhe)兩(liang)方(fang)面(mian)因素的(de)共同作用下(xia),310驗(yan)證機(ji)(ji)(ji)最(zui)終采(cai)用兩(liang)臺俄制RD-33中型(xing)渦扇發動機(ji)(ji)(ji),成為(wei)中型(xing)戰斗機(ji)(ji)(ji)大(da)小的(de)驗(yan)證機(ji)(ji)(ji)。
310驗證機(ji)由(you)于(yu)安裝(zhuang)了兩臺俄羅斯(si)RD-33發動機(ji),飛機(ji)重量和體積(ji)被限制在中(zhong)(zhong)型(xing)戰(zhan)斗機(ji)水平(ping)上,因(yin)此機(ji)內彈艙(cang)和油箱容(rong)積(ji)有(you)限,遠低于(yu)殲-20戰(zhan)斗機(ji),無法裝(zhuang)載重型(xing)對(dui)地(di)攻(gong)擊(ji)(ji)彈藥,因(yin)此不適(shi)合需(xu)要(yao)大型(xing)戰(zhan)斗機(ji)和遠程攻(gong)擊(ji)(ji)機(ji)的中(zhong)(zhong)國(guo)空(kong)(kong)軍。但只要(yao)該機(ji)外銷(xiao)價格適(shi)中(zhong)(zhong),能(neng)夠在機(ji)身武(wu)器艙(cang)內安裝(zhuang)2-4枚中(zhong)(zhong)距空(kong)(kong)空(kong)(kong)導彈,對(dui)空(kong)(kong)攔截作戰(zhan)半徑超過300公里,有(you)一(yi)定的對(dui)地(di)攻(gong)擊(ji)(ji)能(neng)力,就可以(yi)滿(man)足主(zhu)要(yao)考慮(lv)國(guo)土(tu)防空(kong)(kong)作戰(zhan)的第三世界空(kong)(kong)軍的需(xu)要(yao),有(you)一(yi)定的出口(kou)機(ji)會。
第三世界(jie)國(guo)(guo)家(jia)采購戰(zhan)斗(dou)機(ji)的主(zhu)要限(xian)制是(shi)費用問(wen)題,先進戰(zhan)斗(dou)機(ji)的價(jia)格(ge)越來越高,因此(ci)只有(you)(you)少數國(guo)(guo)家(jia)具備采購五代(dai)機(ji)的能力。當(dang)前美國(guo)(guo)、韓國(guo)(guo)、日本(ben)、土耳其、瑞典都有(you)(you)自己的中型(xing)/小型(xing)五代(dai)機(ji)方案,并(bing)積極向外推銷(xiao),排除(chu)他們同一陣營的國(guo)(guo)家(jia)后,有(you)(you)可能采購中國(guo)(guo)五代(dai)機(ji)的只有(you)(you)伊朗、巴(ba)基斯(si)坦、委(wei)內瑞拉(la)等少數幾(ji)個國(guo)(guo)家(jia),總的潛在市(shi)場規模(mo)在150~250架之(zhi)間,恰好超過(guo)新型(xing)戰(zhan)斗(dou)機(ji)攤平研(yan)制成本(ben)的最低規模(mo)要求。
巴基斯坦FC-1戰斗機(ji)的(de)采購(gou)工(gong)(gong)作(zuo)尚未過半,伊(yi)朗(lang)在F-5基礎上(shang)改(gai)進的(de)"閃電"戰斗機(ji)剛(gang)剛(gang)服(fu)役,委內(nei)瑞拉的(de)蘇-30MK2戰斗機(ji)在2006年(nian)才(cai)服(fu)役,因此(ci)這(zhe)幾個國家(jia)到(dao)2025年(nian)左右才(cai)需要服(fu)役下一代(dai)戰斗機(ji)。考慮到(dao)戰斗機(ji)工(gong)(gong)程研制(zhi)和試飛需要10年(nian)左右的(de)時(shi)間,因此(ci)需要盡早(zao)完成合同談(tan)判(pan),以正式開始飛機(ji)的(de)研制(zhi)工(gong)(gong)作(zuo)。
殲-31戰斗機(ji)(ji)(J-31)為雙發布局(ju),兩側(ce)DSI進氣(qi)道(dao),傾斜式雙垂尾,采用(yong)(yong)了(le)波束(shu)控制理論(lun)設(she)計(ji)飛機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)外形,菱(ling)形機(ji)(ji)身,機(ji)(ji)身上、下部分(fen)分(fen)別向(xiang)上和向(xiang)下傾斜,從而折射側(ce)面的(de)(de)(de)(de)照射電(dian)波,可(ke)以降(jiang)(jiang)低側(ce)面雷(lei)達對于飛機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)威(wei)脅。該(gai)機(ji)(ji)最值得稱(cheng)道(dao)的(de)(de)(de)(de)新技術是(shi)DSI進氣(qi)道(dao)、波束(shu)控制理論(lun)設(she)計(ji)飛機(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)外形和全(quan)向(xiang)矢量發動機(ji)(ji)尾噴口。但該(gai)機(ji)(ji)也有美中不足,首先是(shi)飛行座艙罩,仍舊是(shi)殲-11等(deng)沿(yan)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)兩段結(jie)合式,這就不如殲-20的(de)(de)(de)(de)一體式先進和有利于隱身。該(gai)機(ji)(ji)可(ke)能(neng)裝(zhuang)備了(le)新型發動機(ji)(ji),特別是(shi)其新穎的(de)(de)(de)(de)全(quan)向(xiang)矢量噴口,使得其具備了(le)高機(ji)(ji)動能(neng)力和適用(yong)(yong)于航(hang)母甲板的(de)(de)(de)(de)短距起降(jiang)(jiang)能(neng)力。
殲-31前輪是(shi)雙輪設計,這是(shi)艦(jian)載機(ji)(ji)的典型特(te)征(zheng),便(bian)于(yu)(yu)降落在相對狹小又處(chu)于(yu)(yu)運動中的航母(mu)跑道上。但是(shi),這款飛(fei)機(ji)(ji)也明(ming)顯缺少著艦(jian)尾鉤和(he)可(ke)折疊(die)機(ji)(ji)翼等(deng)。該機(ji)(ji)的機(ji)(ji)動性(xing)較好,又具有隱身性(xing)能,可(ke)協助重型殲轟機(ji)(ji)作戰(zhan)。戰(zhan)術安排可(ke)由殲-31首先潛入(ru)敵(di)后摧毀重要的高(gao)價(jia)值目標,為非隱形戰(zhan)機(ji)(ji)殲-15發動攻擊開路,形成(cheng)攻擊兩個(ge)梯隊,較好地執行特(te)殊作戰(zhan)任務。
首(shou)(shou)飛(fei)殲(jian)-31的31001的編號(hao)來看,其作(zuo)為310工程的01號(hao)機(ji)應(ying)該無疑,并且可以推斷(duan)早前運(yun)往(wang)西安(an)的就(jiu)(jiu)是31000號(hao)的靜力試驗機(ji),因此殲(jian)-31首(shou)(shou)批至少建造了(le)2架。但是罕見的是,310工程在(zai)第一架原型機(ji)上,就(jiu)(jiu)噴涂上了(le)醒(xing)目的徽標,一只奮飛(fei)的雄鷹正在(zai)抓住地球。該機(ji)可能會被命名為“鶻鷹”,全黑(hei)色機(ji)身說明其大量應(ying)用了(le)復合材料,且涂覆了(le)大量隱(yin)形涂料。
中國(guo)航母缺少(shao)(shao)彈射器可能(neng)對殲-31的(de)未來也(ye)產生(sheng)影(ying)響(xiang)。由于殲-31必須(xu)完(wan)全依靠(kao)自己(ji)動力(li)從(cong)航母甲板(ban)上起(qi)飛(fei),其燃油和搭(da)載(zai)武器都受影(ying)響(xiang)。鑒于隱(yin)(yin)形要(yao)求,殲-31只(zhi)能(neng)搭(da)載(zai)少(shao)(shao)量導彈和燃油潛入戰區執(zhi)行(xing)任務。不過美(mei)國(guo)的(de)F-35在隱(yin)(yin)形模式時也(ye)只(zhi)能(neng)裝載(zai)很(hen)少(shao)(shao)量武器。
2012年10月31日殲-31成(cheng)功首飛。中國(guo)成(cheng)為世界第二個同(tong)時試飛兩種五代機原型機的國(guo)家,此(ci)前(qian),只有美國(guo)同(tong)時研制了兩種五代戰機。
2013年(nian)1月25日下(xia)午4點,殲-31第二次試飛(fei)。本次試飛(fei)長達40分鐘左右。殲-31試飛(fei)的頻率(lv)有所加快。從(cong)網絡圖片資(zi)料看,該(gai)型(xing)(xing)機(ji)(ji)長度(du)在16~17米(mi)左右,翼展(zhan)在10米(mi)上下(xia),屬于(yu)典型(xing)(xing)的雙發中型(xing)(xing)戰斗(dou)機(ji)(ji),機(ji)(ji)體(ti)(ti)整(zheng)體(ti)(ti)體(ti)(ti)積(ji)(ji)介于(yu)F-15和(he)MIG-29之間,機(ji)(ji)翼面積(ji)(ji)約(yue)40平方米(mi)。機(ji)(ji)頭、機(ji)(ji)身呈菱形(xing),雙垂直尾翼向外(wai)傾(qing)斜,垂尾、主(zhu)翼、平尾后緣前傾(qing),使(shi)用(yong)帶鋸齒的起落(luo)架艙,屬于(yu)隱身設(she)計(ji)的戰斗(dou)機(ji)(ji)。
2016年12月(yue)23日,網上出現(xian)改(gai)進型(xing)殲(jian)-31首(shou)(shou)飛(fei)成功的(de)(de)(de)(de)畫面,這(zhe)架殲(jian)-31與之(zhi)前在珠(zhu)海航展亮相過(guo)的(de)(de)(de)(de)殲(jian)-31有較大不(bu)同,網友們(men)給起(qi)了(le)個“鶻鷹2.0”的(de)(de)(de)(de)稱(cheng)呼。第二架殲(jian)-31原型(xing)機(ji)(ji)改(gai)進了(le)空(kong)氣動力設計(ji)以縮減飛(fei)機(ji)(ji)雷達散(san)射截面積(ji),實現(xian)更高的(de)(de)(de)(de)隱身(shen)性(xing)能。改(gai)進型(xing)機(ji)(ji)還(huan)將裝備經過(guo)完善的(de)(de)(de)(de)航空(kong)電子(zi)裝備。據提(ti)前在2016年12月(yue)22日發行的(de)(de)(de)(de)《空(kong)軍月(yue)刊》2017年1月(yue)刊中稱(cheng),這(zhe)架被稱(cheng)為(wei)2.0版(ban)殲(jian)-31戰機(ji)(ji)鼻部的(de)(de)(de)(de)光學雷達站也發生了(le)改(gai)變,不(bu)僅如此,在駕駛艙的(de)(de)(de)(de)多(duo)功能大顯示屏上方還(huan)將安裝一(yi)個小顯示屏。與第一(yi)架原型(xing)機(ji)(ji)相比較,殲(jian)-31將配備國產發動機(ji)(ji)(據推測是(shi)渦扇-13A),加大了(le)武器艙,可以很(hen)(hen)容易的(de)(de)(de)(de)放(fang)下六(liu)枚帶展翼(yi)的(de)(de)(de)(de)SD-10A導(dao)彈,各項性(xing)能比首(shou)(shou)飛(fei)版(ban)本(ben)提(ti)高很(hen)(hen)大。
殲(jian)31改進版(ban)(ban)本試(shi)飛(fei)的(de)(de)(de)照(zhao)片(pian)顯示,與2014年第(di)10屆(jie)中(zhong)國航展亮相的(de)(de)(de)殲(jian)-31相比,該機的(de)(de)(de)改進版(ban)(ban)本在外形(xing)上(shang)發生了(le)一(yi)些變(bian)化,不(bu)僅改進了(le)空氣動力設計,還加(jia)大(da)了(le)武(wu)器艙。專家認為,殲(jian)-31距離定型還需要較長時間。此(ci)次試(shi)飛(fei)的(de)(de)(de)002號(hao)機是(shi)殲(jian)-31的(de)(de)(de)第(di)二架樣機,未來不(bu)排除殲(jian)-31上(shang)航母的(de)(de)(de)可能性。
機體
殲(jian)-31采用(yong)正常布(bu)局(ju),機(ji)(ji)(ji)身(shen)兩側布(bu)置DSI進氣(qi)道,中(zhong)等后掠角、后緣前(qian)掠的(de)小展弦比機(ji)(ji)(ji)翼,兩臺(tai)發動(dong)機(ji)(ji)(ji)中(zhong)間(jian)裝有中(zhong)型尾椎,兩個蝶形(xing)垂尾向外傾斜。從側前(qian)方看(kan),310驗證(zheng)機(ji)(ji)(ji)與(yu)F-22戰(zhan)斗機(ji)(ji)(ji)較為相似。但從俯視圖看(kan),310的(de)機(ji)(ji)(ji)身(shen)明顯短粗(cu),更(geng)類似執(zhi)行攻擊任務的(de)F-35戰(zhan)斗機(ji)(ji)(ji),只(zhi)是采用(yong)雙發布(bu)局(ju);從側面看(kan),310的(de)機(ji)(ji)(ji)身(shen)厚(hou)度單薄很多,因此機(ji)(ji)(ji)身(shen)容積遠低于F-35,考慮到該機(ji)(ji)(ji)采用(yong)雙發布(bu)局(ju),因此機(ji)(ji)(ji)內電子設備艙(cang)、彈艙(cang)和燃油(you)艙(cang)的(de)體積會更(geng)小。
主翼
殲(jian)-31機(ji)翼呈梯形,裝有與(yu)機(ji)翼近乎等長度的(de)(de)(de)(de)(de)前、后緣襟翼,與(yu)F-35A戰斗(dou)機(ji)相似,和F-22、殲(jian)-20相比(bi)少2個副(fu)翼。副(fu)翼能(neng)(neng)夠提供(gong)更大的(de)(de)(de)(de)(de)滾轉(zhuan)力矩(ju),從而增(zeng)強飛(fei)機(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)滾轉(zhuan)性(xing)能(neng)(neng)。但是(shi)設(she)置單獨的(de)(de)(de)(de)(de)副(fu)翼會增(zeng)加重(zhong)量、提高(gao)造(zao)價,而F-35A在美軍中(zhong)執行的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)對地攻擊任務,對空(kong)戰性(xing)能(neng)(neng)要求較低,因(yin)此(ci)(ci)取消了副(fu)翼。310作(zuo)為(wei)第五代戰斗(dou)機(ji)驗證機(ji),對機(ji)動性(xing)應(ying)該(gai)有較高(gao)要求,因(yin)此(ci)(ci)取消副(fu)翼十(shi)分奇怪。主翼的(de)(de)(de)(de)(de)厚度較薄,屬于(yu)針對超音速(su)優化的(de)(de)(de)(de)(de)小(xiao)展(zhan)弦比(bi)中(zhong)等后掠角(jiao)薄翼型方(fang)案。
該機機翼相(xiang)對面積較(jiao)小(xiao),與F-22超(chao)過(guo)78平方米(mi)的巨大(da)(da)機翼相(xiang)比,其較(jiao)小(xiao)的機翼對盤旋性(xing)能有(you)較(jiao)大(da)(da)的影響(xiang),同(tong)時巡航(hang)狀態的升阻比較(jiao)差,影響(xiang)航(hang)程,但(dan)減少超(chao)音速阻力會有(you)一(yi)定優勢。
機(ji)翼(yi)(yi)(yi)后緣安裝(zhuang)有(you)全翼(yi)(yi)(yi)展單塊襟翼(yi)(yi)(yi),而沒有(you)使用襟翼(yi)(yi)(yi)-副翼(yi)(yi)(yi)分離的設計,襟翼(yi)(yi)(yi)打開角度較大(da),這主要(yao)是針對短距離起降和航母使用,全翼(yi)(yi)(yi)展大(da)幅襟翼(yi)(yi)(yi)可以使得著艦-起飛速度降低(di)約10節。
平尾
殲-31平(ping)(ping)尾(wei)采用了和(he)主(zhu)翼類似的設計,平(ping)(ping)尾(wei)前緣(yuan)和(he)主(zhu)翼前緣(yuan),平(ping)(ping)尾(wei)后(hou)(hou)緣(yuan)和(he)主(zhu)翼后(hou)(hou)緣(yuan)相互平(ping)(ping)行,這(zhe)主(zhu)要是為了減少雷達波散射的強波束(shu)方(fang)向。平(ping)(ping)尾(wei)安裝位置(zhi)較為靠后(hou)(hou),平(ping)(ping)尾(wei)后(hou)(hou)緣(yuan)在發(fa)動機(ji)噴管之后(hou)(hou),可以提高配平(ping)(ping)力矩。
但(dan)是其(qi)向后伸出的距離比F-15、F-22和(he)F-35來說較短,設(she)(she)計相對保守。同時該機雖然(ran)采用了靠后的平尾(wei)(wei),卻沒(mei)有(you)和(he)類似設(she)(she)計的F-15和(he)F-22一樣(yang)采用兩側尾(wei)(wei)撐設(she)(she)計,舵機安裝在(zai)發動機艙兩側,轉(zhuan)軸本身相對于尾(wei)(wei)翼靠前,需要較大的操作力矩,而且有(you)卡軸的風險。
垂尾
殲(jian)-31向外側(ce)傾(qing)斜的(de)垂尾,可以有效(xiao)降低雷(lei)達(da)散射,同時也可以使得(de)垂尾部分避開前機(ji)身(shen)拉出的(de)渦流,提高在大(da)迎角狀態的(de)可控性。其面(mian)積較大(da),應該是為了提高飛機(ji)高速(su)飛行狀態下的(de)方向穩定性,這一點在F-22上(shang)表(biao)現(xian)較為明顯(xian)。從這一點看該型機(ji)將主要針對超(chao)音速(su)性能進行優化。
邊條
渦(wo)(wo)升力是60年代以(yi)來,飛機(ji)氣動(dong)領域的(de)革命性變化(hua),在主翼之前,利(li)用(yong)各(ge)種渦(wo)(wo)流(liu)(liu)發(fa)生裝置(zhi)產生渦(wo)(wo)流(liu)(liu),其流(liu)(liu)過(guo)主翼可(ke)以(yi)產生強大(da)的(de)升力以(yi)提高飛機(ji)的(de)升力系數和抬頭力矩,配合靜不(bu)安(an)定設計可(ke)以(yi)極大(da)的(de)提高飛機(ji)升力。常(chang)用(yong)的(de)渦(wo)(wo)流(liu)(liu)發(fa)生裝置(zhi)包括了幻影2000上的(de)小型固定副翼、殲-10的(de)鴨翼和F-16的(de)邊條。
在五代戰斗機上則出現了(le)新式的(de)“棱線”式渦流發(fa)生(sheng)裝(zhuang)置,其(qi)利(li)用(yong)升(sheng)力(li)體(ti)原(yuan)理,利(li)用(yong)機身本身來產生(sheng)升(sheng)力(li),尤其(qi)是(shi)菱形機頭(tou)、船型進(jin)氣道的(de)邊線,其(qi)效(xiao)果(guo)與(yu)傳統的(de)邊條相當甚至更為強烈,而(er)且可以有效(xiao)減少邊條增加(jia)的(de)機身濕面積(ji)和(he)阻力(li)。同時菱形機身和(he)船型進(jin)氣道本身也(ye)是(shi)減少散(san)射的(de)重要(yao)(yao)隱身措(cuo)施,一舉(ju)多得(de)的(de)“棱線”是(shi)五代戰斗機性能優勢的(de)重要(yao)(yao)來源。
殲(jian)-31上沒有(you)采(cai)用傳統意義的獨立邊(bian)條(tiao),而是采(cai)用四(si)代(dai)機特有(you)的三段式(shi)“棱線”邊(bian)條(tiao),采(cai)用了(le)菱形的機頭(tou)和(he)船型(兩側壁向(xiang)外傾斜)進氣道,配合精心設(she)計(ji)的折線,同時兼顧了(le)隱身(shen)和(he)增升。
起(qi)落(luo)架(jia)(jia)殲-31前(qian)(qian)起(qi)落(luo)架(jia)(jia)安裝在(zai)飛行員座艙下方(fang),向前(qian)(qian)方(fang)收起(qi);由于采用了雙輪結構(gou),曾被軍事發燒友誤(wu)以為(wei)可以在(zai)航母上起(qi)降。其(qi)實雙輪結構(gou)使前(qian)(qian)起(qi)落(luo)架(jia)(jia)無需旋轉(zhuan)就(jiu)可以收入機(ji)身,減(jian)少(shao)了前(qian)(qian)起(qi)落(luo)架(jia)(jia)艙的寬度,適合機(ji)體前(qian)(qian)部(bu)直徑較小(xiao)或前(qian)(qian)起(qi)落(luo)架(jia)(jia)位于機(ji)體中部(bu)的飛機(ji)使用,例如中國(guo)殲-10戰斗(dou)機(ji)就(jiu)采用了雙輪前(qian)(qian)起(qi)落(luo)架(jia)(jia),而它是一款純粹(cui)的陸基戰斗(dou)機(ji)。
該型機的起(qi)落架設(she)計和中國(guo)第五代重型戰斗機殲-20設(she)計類似,都(dou)采(cai)用安(an)(an)裝在機翼根部,向前折疊到(dao)進(jin)氣(qi)道側面,這(zhe)個(ge)(ge)安(an)(an)裝方(fang)式(shi)是連(lian)接強(qiang)度最強(qiang)、抗沖擊力最好的方(fang)式(shi),美國(guo)的F-14重型艦載機和F-35艦載型都(dou)采(cai)用了這(zhe)個(ge)(ge)安(an)(an)裝方(fang)式(shi),當然都(dou)是裝入翼根而不是裝入起(qi)落架側面。
第五代戰斗(dou)機(ji)(ji)中(zhong)需要追求(qiu)超音速能(neng)力的F-22,則采(cai)用(yong)了(le)進氣道(dao)下(xia)側(ce)安裝(zhuang)起(qi)(qi)落架,收入(ru)進氣道(dao)側(ce)壁方案(an),結構(gou)簡單、重量(liang)輕,同時不影響(xiang)機(ji)(ji)翼(yi)外形,但是(shi)其抗沖擊能(neng)力較弱。殲-20和(he)殲-31中(zhong)型戰斗(dou)機(ji)(ji)采(cai)用(yong)這個獨特(te)的方案(an),主要是(shi)要求(qiu)同時兼(jian)顧(gu)起(qi)(qi)落架堅固性和(he)超音速能(neng)力,當然也(ye)提高了(le)設計(ji)的復雜性和(he)重量(liang)。
從起落架設計可(ke)以了解(jie)到,殲-31戰斗機是要(yao)求(qiu)有(you)較好的(de)短距起降(jiang)能(neng)(neng)力(li)和超音速能(neng)(neng)力(li),由此可(ke)知,該型(xing)機帶有(you)很濃厚的(de)艦載戰斗機色彩(cai),設計上做(zuo)了相當的(de)優化。
進氣道
殲-31采用位于機身(shen)兩(liang)側(ce)的(de)(de)(de)DSI蚌式進(jin)氣道,這種進(jin)氣道用內側(ce)鼓包形成的(de)(de)(de)激波推開附面層(ceng)氣流(liu),使其(qi)無法進(jin)入進(jin)氣道干擾發動機工作,具有重量輕、隱(yin)身(shen)性能好的(de)(de)(de)優點。在(zai)進(jin)氣道后(hou)方,是一個(ge)十(shi)分細(xi)長(chang)的(de)(de)(de)三角形邊條,一直(zhi)延(yan)伸到進(jin)氣道收縮處;其(qi)形狀與(yu)F-22的(de)(de)(de)邊條類似,但長(chang)度較短,沒(mei)有延(yan)伸到進(jin)氣道唇口。
DSI進(jin)(jin)(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao)(dao)是(shi)利(li)用(yong)(yong)一(yi)個基于計(ji)算流體力學設計(ji)的鼓包達(da)到消除空(kong)氣(qi)(qi)附面層和對空(kong)氣(qi)(qi)進(jin)(jin)(jin)(jin)行(xing)預(yu)壓(ya)縮(suo)的作用(yong)(yong),可(ke)以(yi)有效降低(di)進(jin)(jin)(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao)(dao)重量、減少進(jin)(jin)(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao)(dao)縫隙數(shu)量以(yi)降低(di)雷達(da)反截面積,最早于F-35戰(zhan)(zhan)斗(dou)機(ji)開始應(ying)用(yong)(yong),而(er)中國為巴基斯坦研制的FC-1戰(zhan)(zhan)斗(dou)機(ji)則(ze)是(shi)最早使用(yong)(yong)該(gai)型進(jin)(jin)(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao)(dao)的服役機(ji)型,殲(jian)-10B戰(zhan)(zhan)斗(dou)機(ji)和第五代重型戰(zhan)(zhan)斗(dou)機(ji)殲(jian)-20也采用(yong)(yong)了該(gai)技術。因(yin)為起(qi)落架艙(cang)設計(ji)在進(jin)(jin)(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao)(dao)側壁,所以(yi)該(gai)機(ji)進(jin)(jin)(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao)(dao)采用(yong)(yong)S型進(jin)(jin)(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao)(dao),可(ke)以(yi)利(li)用(yong)(yong)進(jin)(jin)(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao)(dao)遮蔽(bi)發動機(ji)葉片,減少雷達(da)波(bo)反射。
發(fa)(fa)(fa)動(dong)機(ji)是航(hang)空器的心臟(zang),也是決定其設計(ji)和(he)性(xing)能的關鍵。殲(jian)-31戰斗(dou)機(ji)采用(yong)的是兩臺(tai)RD-93加力式渦(wo)輪風(feng)扇(shan)發(fa)(fa)(fa)動(dong)機(ji),其也是FC-1“梟龍(long)”戰斗(dou)機(ji)的標準動(dong)力。RD-93是在前(qian)蘇聯(lian)MIG-29戰斗(dou)機(ji)使用(yong)的RD-33渦(wo)輪風(feng)扇(shan)發(fa)(fa)(fa)動(dong)機(ji)基礎上,將附件機(ji)匣從頂部(bu)更換(huan)到(dao)底(di)部(bu),以方(fang)便單發(fa)(fa)(fa)飛機(ji)維護的改型,其也適合(he)于從底(di)部(bu)進(jin)行維護的雙發(fa)(fa)(fa)戰斗(dou)機(ji)。
RD-93屬于典型(xing)的(de)(de)中等推力(li)渦輪風扇發(fa)動(dong)(dong)機(ji),其(qi)推力(li)為(wei)81.4千牛,空氣(qi)流(liu)量(liang)約70千克/秒。在照片中可以(yi)發(fa)現后機(ji)身殼體和發(fa)動(dong)(dong)機(ji)之間有(you)較大(da)縫隙,可以(yi)判斷其(qi)后機(ji)身是(shi)為(wei)國產(chan)的(de)(de)9500KGF(9500千克推力(li))發(fa)動(dong)(dong)機(ji)設計,使用RD-93只是(shi)前期試(shi)飛的(de)(de)權宜(yi)之計,在9500KGF通過(guo)初期測試(shi)后就可以(yi)進(jin)行換(huan)裝。9500KGF發(fa)動(dong)(dong)機(ji)直徑(jing)相(xiang)對較大(da),達(da)到(dao)了1180毫米(mi),RD-93直徑(jing)則(ze)只有(you)1030毫米(mi),因此留有(you)較大(da)空隙。9500KGF發(fa)動(dong)(dong)機(ji)配有(you)推力(li)矢量(liang)系(xi)統(tong),可以(yi)在相(xiang)當程度上提高(gao)飛機(ji)機(ji)動(dong)(dong)性,推力(li)矢量(liang)系(xi)統(tong)的(de)(de)飛控(kong)(kong)-發(fa)控(kong)(kong)一體化系(xi)統(tong)研制具有(you)非(fei)常高(gao)的(de)(de)難度。
殲(jian)-31戰斗機(ji)面(mian)(mian)臨的主要問題就在于發(fa)動(dong)(dong)機(ji),兩(liang)臺(tai)9500KGF發(fa)動(dong)(dong)機(ji)的重量(liang)遠(yuan)大(da)于F-35的單臺(tai)F-135發(fa)動(dong)(dong)機(ji),而且推力(li)還(huan)不如F-35推力(li)達到191.35千牛(niu)即19500千克(ke),而兩(liang)臺(tai)9500千克(ke)力(li)推力(li)發(fa)動(dong)(dong)機(ji)顧名思義,即9500千克(ke)x2=19000千克(ke)——同(tong)時其所(suo)占據機(ji)身體(ti)積更大(da),這(zhe)也(ye)使得其要達到或者超越F-35的飛行性能(neng),需要在很(hen)多方面(mian)(mian)做出犧(xi)牲(sheng)。
殲(jian)-31第二架原(yuan)型機(ji)的發動機(ji)將使用(yong)中國(guo)產品,而非RD-93,未來量產型FC-31也將使用(yong)中國(guo)發動機(ji) 。
殲(jian)(jian)-31戰斗機的航空電(dian)子系統配置還未定型,其出口用版(ban)本和向解放(fang)軍海空軍部隊推(tui)銷(xiao)的版(ban)本有(you)較大的區別。如(ru)果沒有(you)經費(fei)限制,其可以直接(jie)套用殲(jian)(jian)-20的電(dian)子系統。殲(jian)(jian)-31采用殲(jian)(jian)-16一樣的飛控系統,都是三軸(zhou)四(si)余度數(shu)字電(dian)傳并集成駕駛儀(yi)功能(neng),座(zuo)艙采用1平(ping)2下(可采用在殲(jian)(jian)-20上(shang)的先進座(zuo)艙布局方式,中間一座(zuo)大型多功能(neng)顯示器),總(zong)體空優性(xing)能(neng)略(lve)高于F-35,但多用途能(neng)力則有(you)所不如(ru)。
殲-31隱身(shen)戰機(ji)重(zhong)大改進型(xing)——鶻鷹2.0首飛(fei)成功(gong)。
其中,沈陽航空(kong)航天大(da)學所提(ti)供的增(zeng)(zeng)材(cai)制造鈦合(he)金承力構件在鶻鷹2.0首飛(fei)中發揮重大(da)作用(yong),這也標志著增(zeng)(zeng)材(cai)制造技術水(shui)平比肩國內(nei)先進,邁入國內(nei)第一梯隊水(shui)平。
這次(ci)承擔鈦(tai)合金承力構件(jian)(jian)的(de)部(bu)門(men)是沈航航空制(zhi)造(zao)(zao)工藝數(shu)字化國防重(zhong)點學科實驗(yan)(yan)室(shi),是東北首家實現增材(cai)制(zhi)造(zao)(zao)實現裝機應(ying)用的(de)單位。該實驗(yan)(yan)室(shi)負責人介紹,承力構件(jian)(jian)是鶻鷹2.0飛(fei)機機體骨架的(de)重(zhong)要零(ling)部(bu)件(jian)(jian),該實驗(yan)(yan)室(shi)采用3D打印(yin)技術(shu)制(zhi)造(zao)(zao)這種零(ling)部(bu)件(jian)(jian),較傳統(tong)的(de)“鍛(duan)鑄+機械加工”制(zhi)造(zao)(zao)方式比,可節(jie)省大型鑄鍛(duan)設備(bei)、減少開(kai)坯模具,大大縮短(duan)研(yan)制(zhi)周(zhou)期、減少制(zhi)造(zao)(zao)成(cheng)本,未來大規模應(ying)用前景廣闊。
殲-31作為(wei)(wei)一型(xing)(xing)全(quan)新(xin)研(yan)制(zhi)的(de)中(zhong)(zhong)型(xing)(xing)多用途(tu)戰斗機(ji)(ji),從(cong)設(she)計(ji)到零件制(zhi)造(zao)(zao)再到裝配集成,沈陽廠所實(shi)現了(le)以增材(cai)制(zhi)造(zao)(zao)、復合材(cai)料為(wei)(wei)代表的(de)大(da)量新(xin)技術、新(xin)工藝(yi)的(de)突破,滿足了(le)新(xin)機(ji)(ji)的(de)高(gao)性能要(yao)求;同時(shi),為(wei)(wei)實(shi)現型(xing)(xing)號(hao)“快速(su)試制(zhi)”要(yao)求,組(zu)建(jian)了(le)沈陽新(xin)機(ji)(ji)快速(su)試制(zhi)中(zhong)(zhong)心,以管理模式創(chuang)新(xin)大(da)大(da)縮短產品研(yan)制(zhi)周期。
殲-31戰斗機(ji)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
最大起飛重量
27000~28000 千克
動力系統
2 ×RD-93加力發動機(ji)
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 ?
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PL-12D中距主(zhu)動(dong)空空導(dao)彈(dan)或2枚PL-12D+2枚500KG級(ji)精確制導(dao)彈(dan)藥
載彈量
>7000 千克
載油量
>7000 千克(ke)
殲-31戰(zhan)斗機(ji)從總體上來講,在(zai)氣動、隱身設計等方面(mian),具備了五(wu)(wu)代機(ji)的(de)(de)(de)所(suo)有(you)特征,在(zai)空戰(zhan)方面(mian)對任(ren)何第四代戰(zhan)斗機(ji),無論是F-15SU-27還是所(suo)謂的(de)(de)(de)四代半戰(zhan)斗機(ji)臺風陣風都具有(you)絕對優勢,但是其面(mian)對第五(wu)(wu)代戰(zhan)斗機(ji)的(de)(de)(de)效果則難以(yi)確定。
殲-31的(de)重量(liang)與美國的(de)F-35戰(zhan)機差(cha)不(bu)多,二(er)者的(de)隱(yin)形能(neng)力(li)也(ye)不(bu)相上下(xia),綜合作戰(zhan)能(neng)力(li)比較(jiao)接近,殲-31的(de)機翼和起(qi)落架(jia)等(deng)方面改進(jin)之后,完(wan)全可以成(cheng)為中(zhong)國未來具(ju)有隱(yin)形性能(neng)的(de)航(hang)母(mu)(mu)艦載戰(zhan)斗機,屆時殲-31將成(cheng)為世界上第二(er)款中(zhong)型(xing)隱(yin)形航(hang)母(mu)(mu)艦載機,中(zhong)國軍(jun)隊整體的(de)戰(zhan)斗力(li)也(ye)將大大提升。