軍事航空發展(zhan)到二十一世紀后,隱形飛(fei)機(ji)的(de)(de)出現極大(da)地改變著(zhu)空中(zhong)作戰的(de)(de)形態。隱形飛(fei)機(ji)通(tong)常是(shi)指在電(dian)(dian)磁、可見(jian)光、紅外(wai)、聲學(xue)等方面難(nan)以(yi)探(tan)測(ce)(ce)或跟蹤的(de)(de)飛(fei)機(ji),其中(zhong)最(zui)主要的(de)(de)就是(shi)電(dian)(dian)磁隱形。其原理是(shi)通(tong)過特(te)定機(ji)身外(wai)形和氣動布局的(de)(de)設計以(yi)及配合特(te)殊的(de)(de)外(wai)層(ceng)涂料或機(ji)身材質使得雷達反(fan)射信(xin)號盡(jin)量(liang)變小(xiao)。而雷達則是(shi)靠發射電(dian)(dian)磁波然后檢(jian)測(ce)(ce)物體反(fan)射回(hui)波并放大(da)處理進(jin)行(xing)工作的(de)(de)。
美(mei)國從上世紀80年代開始研制(zhi)第(di)一款(kuan)隱(yin)形飛機F-117,其怪(guai)異的外(wai)形、良好(hao)的對(dui)雷達隱(yin)身,使該型在實戰(zhan)中(zhong)(zhong)輕易(yi)地(di)突入敵方空(kong)域(yu),在美(mei)國對(dui)伊拉(la)克戰(zhan)爭中(zhong)(zhong)發揮了(le)(le)重大作用。隨后(hou)美(mei)國又研制(zhi)裝備(bei)了(le)(le)F-22和F-35兩款(kuan)隱(yin)形戰(zhan)斗機,對(dui)世界上的軍事對(dui)手形成(cheng)了(le)(le)空(kong)中(zhong)(zhong)對(dui)抗(kang)的不對(dui)稱(cheng)優(you)勢。
俄(e)羅斯緊(jin)隨美國,也開始研制(zhi)隱(yin)形戰斗機蘇-57。雖然該(gai)機在(zai)隱(yin)身設計和(he)某些五代機特征方(fang)面尚有不(bu)足(zu),但俄(e)羅斯仍然在(zai)抓緊(jin)試(shi)制(zhi)、試(shi)飛(fei)蘇-57。
中國(guo)(guo)為了(le)(le)提(ti)高國(guo)(guo)防(fang)實力(li)(li)、增強空軍(jun)戰(zhan)力(li)(li),也著眼未來戰(zhan)爭啟動了(le)(le)第五代隱形戰(zhan)斗(dou)機(ji)的研發。2011年1月11日中航工業成都(dou)飛機(ji)工業公(gong)司(si)研制(zhi)的殲(jian)(jian)-20重型(xing)隱形戰(zhan)斗(dou)機(ji)成功首飛。同時,中航工業沈陽飛機(ji)工業集團公(gong)司(si)也開始了(le)(le)中型(xing)隱形戰(zhan)斗(dou)機(ji)的試制(zhi),殲(jian)(jian)-31呼之欲出。
殲-31(中(zhong)航(hang)工(gong)業沈飛內(nei)部又(you)稱為:310驗證(zheng)(zheng)機),是由中(zhong)國(guo)沈陽飛機設(she)(she)(she)計研究所研制(zhi)的第五代戰(zhan)(zhan)斗機驗證(zheng)(zheng)機,用于(yu)驗證(zheng)(zheng)空(kong)氣動力學設(she)(she)(she)計、隱身(shen)外形、輕量(liang)化結(jie)構、新一代航(hang)空(kong)電子設(she)(she)(she)備和先進制(zhi)造等技術,以積(ji)累先進戰(zhan)(zhan)斗機設(she)(she)(she)計經驗,并爭(zheng)取獲得出(chu)口訂單。據(ju)中(zhong)國(guo)航(hang)空(kong)系(xi)統院士回憶(yi)錄系(xi)列文章介紹,中(zhong)國(guo)海空(kong)軍在2010年(nian)前就(jiu)進行了第四(si)代戰(zhan)(zhan)斗機方案(an)競標,成都飛機設(she)(she)(she)計研究所的方案(an)中(zhong)標并發展(zhan)出(chu)殲-20重型隱身(shen)戰(zhan)(zhan)斗機,于(yu)2011年(nian)1月成功(gong)首飛。
由于沈陽(yang)所的(de)方(fang)(fang)案在競標中未(wei)能(neng)獲得軍方(fang)(fang)認可,因(yin)此失(shi)去了(le)主導新型戰斗機(ji)(ji)(ji)研制的(de)機(ji)(ji)(ji)會,該所出于積累設計經(jing)驗(yan)考慮(lv),決定自籌資金上(shang)馬(ma)新一(yi)代戰斗機(ji)(ji)(ji)的(de)技術(shu)驗(yan)證機(ji)(ji)(ji)。2012年6月,殲(jian)-31的(de)02架原型機(ji)(ji)(ji)從沈陽(yang)經(jing)高速公路運抵(di)西安閻(yan)良(liang)區的(de)中航強度(du)(du)研究所,以(yi)進行(xing)飛機(ji)(ji)(ji)結構強度(du)(du)試驗(yan),照片引(yin)起網友高度(du)(du)關注。
在2010年之前的(de)(de)競標中,沈(shen)陽(yang)所(suo)的(de)(de)三翼面(mian)(mian)(mian)(mian)方(fang)案(an)低速(su)機(ji)(ji)(ji)動性(xing)能(neng)(neng)相(xiang)對較(jiao)好,但受三翼面(mian)(mian)(mian)(mian)結構限制(zhi),在航程和高速(su)機(ji)(ji)(ji)動能(neng)(neng)力(li)(li)等方(fang)面(mian)(mian)(mian)(mian)有(you)(you)所(suo)不(bu)足,而這恰好是第4代戰斗機(ji)(ji)(ji)發展的(de)(de)重(zhong)點,于(yu)是沈(shen)陽(yang)所(suo)決心放棄三翼面(mian)(mian)(mian)(mian)布局,轉(zhuan)為采用常(chang)規布局方(fang)案(an)。另(ling)一方(fang)面(mian)(mian)(mian)(mian),殲-20戰斗機(ji)(ji)(ji)競標結束后,中國(guo)空(kong)軍未(wei)來主力(li)(li)戰斗機(ji)(ji)(ji)已(yi)經(jing)名花有(you)(you)主,不(bu)可(ke)能(neng)(neng)再(zai)采購另(ling)一種(zhong)重(zhong)型四代機(ji)(ji)(ji),于(yu)是沈(shen)陽(yang)所(suo)計(ji)劃研制(zhi)一種(zhong)可(ke)發展成(cheng)中型戰斗機(ji)(ji)(ji)的(de)(de)驗證(zheng)機(ji)(ji)(ji),以爭取獲得(de)空(kong)軍訂(ding)單。在這兩方(fang)面(mian)(mian)(mian)(mian)因素(su)的(de)(de)共同作(zuo)用下,310驗證(zheng)機(ji)(ji)(ji)最終(zhong)采用兩臺俄制(zhi)RD-33中型渦扇發動機(ji)(ji)(ji),成(cheng)為中型戰斗機(ji)(ji)(ji)大小的(de)(de)驗證(zheng)機(ji)(ji)(ji)。
310驗證機(ji)(ji)(ji)(ji)由(you)于(yu)安裝(zhuang)了兩臺俄(e)羅(luo)斯(si)RD-33發動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji),飛機(ji)(ji)(ji)(ji)重(zhong)(zhong)量(liang)和體(ti)積被限制在中型戰(zhan)(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)(ji)(ji)水平(ping)上,因(yin)此機(ji)(ji)(ji)(ji)內彈艙(cang)和油箱容積有(you)限,遠低于(yu)殲(jian)-20戰(zhan)(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)(ji)(ji),無法裝(zhuang)載重(zhong)(zhong)型對(dui)地(di)攻擊(ji)彈藥,因(yin)此不適合需要(yao)大型戰(zhan)(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)(ji)(ji)和遠程攻擊(ji)機(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)中國空(kong)軍。但只(zhi)要(yao)該機(ji)(ji)(ji)(ji)外銷(xiao)價格適中,能(neng)(neng)夠在機(ji)(ji)(ji)(ji)身(shen)武器艙(cang)內安裝(zhuang)2-4枚(mei)中距空(kong)空(kong)導彈,對(dui)空(kong)攔截作戰(zhan)(zhan)半徑超(chao)過300公里(li),有(you)一(yi)定的(de)對(dui)地(di)攻擊(ji)能(neng)(neng)力,就可以滿足主(zhu)要(yao)考慮(lv)國土防空(kong)作戰(zhan)(zhan)的(de)第三世界空(kong)軍的(de)需要(yao),有(you)一(yi)定的(de)出口機(ji)(ji)(ji)(ji)會。
第三世(shi)界國(guo)家(jia)采(cai)購(gou)戰斗機(ji)的主要(yao)限制(zhi)(zhi)是費(fei)用問題,先進(jin)戰斗機(ji)的價格越來越高,因此只有少數(shu)國(guo)家(jia)具備采(cai)購(gou)五(wu)代機(ji)的能(neng)力。當前(qian)美(mei)國(guo)、韓(han)國(guo)、日本、土耳其、瑞典都(dou)有自己(ji)的中型(xing)/小型(xing)五(wu)代機(ji)方(fang)案(an),并積(ji)極(ji)向(xiang)外推銷,排除他們同一陣營的國(guo)家(jia)后,有可能(neng)采(cai)購(gou)中國(guo)五(wu)代機(ji)的只有伊(yi)朗、巴基斯坦、委內瑞拉等少數(shu)幾(ji)個國(guo)家(jia),總的潛(qian)在市場規模(mo)在150~250架之(zhi)間,恰好超過新型(xing)戰斗機(ji)攤(tan)平(ping)研制(zhi)(zhi)成(cheng)本的最低(di)規模(mo)要(yao)求。
巴基斯坦FC-1戰(zhan)(zhan)斗(dou)(dou)(dou)機(ji)的(de)采(cai)購(gou)工作尚未(wei)過半,伊朗在(zai)F-5基礎上改進的(de)"閃電"戰(zhan)(zhan)斗(dou)(dou)(dou)機(ji)剛剛服(fu)役,委內瑞拉的(de)蘇-30MK2戰(zhan)(zhan)斗(dou)(dou)(dou)機(ji)在(zai)2006年(nian)才服(fu)役,因此(ci)這幾個國家(jia)到2025年(nian)左右(you)(you)才需(xu)要服(fu)役下一代戰(zhan)(zhan)斗(dou)(dou)(dou)機(ji)。考慮到戰(zhan)(zhan)斗(dou)(dou)(dou)機(ji)工程研制(zhi)和試飛需(xu)要10年(nian)左右(you)(you)的(de)時間,因此(ci)需(xu)要盡早完(wan)成合同談判,以正式開始飛機(ji)的(de)研制(zhi)工作。
殲-31戰斗(dou)機(ji)(ji)(ji)(J-31)為雙發(fa)布(bu)局,兩(liang)側DSI進氣(qi)道(dao),傾斜式(shi)雙垂尾(wei),采用(yong)了波(bo)束(shu)控制理論(lun)設計(ji)飛機(ji)(ji)(ji)的(de)外(wai)形(xing)(xing),菱形(xing)(xing)機(ji)(ji)(ji)身,機(ji)(ji)(ji)身上(shang)(shang)、下部分分別(bie)(bie)向上(shang)(shang)和(he)向下傾斜,從而折(zhe)射(she)側面的(de)照射(she)電波(bo),可以降(jiang)低側面雷達對于飛機(ji)(ji)(ji)的(de)威脅(xie)。該(gai)機(ji)(ji)(ji)最值(zhi)得(de)稱道(dao)的(de)新(xin)技術是(shi)DSI進氣(qi)道(dao)、波(bo)束(shu)控制理論(lun)設計(ji)飛機(ji)(ji)(ji)的(de)外(wai)形(xing)(xing)和(he)全(quan)向矢(shi)量(liang)發(fa)動機(ji)(ji)(ji)尾(wei)噴口。但該(gai)機(ji)(ji)(ji)也(ye)有美中(zhong)不足,首(shou)先是(shi)飛行座艙(cang)罩,仍舊是(shi)殲-11等沿用(yong)的(de)兩(liang)段結合式(shi),這就(jiu)不如殲-20的(de)一體式(shi)先進和(he)有利于隱身。該(gai)機(ji)(ji)(ji)可能(neng)(neng)裝備(bei)了新(xin)型發(fa)動機(ji)(ji)(ji),特別(bie)(bie)是(shi)其(qi)新(xin)穎的(de)全(quan)向矢(shi)量(liang)噴口,使得(de)其(qi)具備(bei)了高機(ji)(ji)(ji)動能(neng)(neng)力和(he)適用(yong)于航母(mu)甲板的(de)短距起降(jiang)能(neng)(neng)力。
殲(jian)-31前輪(lun)是(shi)(shi)雙輪(lun)設計,這是(shi)(shi)艦載(zai)機(ji)(ji)的(de)典型特征,便于(yu)降落在(zai)相(xiang)對狹小又(you)處于(yu)運動中的(de)航母跑道上。但是(shi)(shi),這款飛機(ji)(ji)也明顯缺(que)少(shao)著艦尾(wei)鉤(gou)和可折疊(die)機(ji)(ji)翼等。該機(ji)(ji)的(de)機(ji)(ji)動性(xing)較(jiao)好(hao),又(you)具有隱身(shen)性(xing)能,可協(xie)助重型殲(jian)轟(hong)機(ji)(ji)作戰。戰術安排可由殲(jian)-31首先潛入敵(di)后摧毀(hui)重要的(de)高價值目(mu)標,為非隱形戰機(ji)(ji)殲(jian)-15發動攻擊(ji)(ji)開(kai)路,形成攻擊(ji)(ji)兩個梯隊,較(jiao)好(hao)地執行特殊作戰任務。
首飛殲-31的(de)(de)31001的(de)(de)編號來(lai)看,其作為310工程(cheng)的(de)(de)01號機(ji)應該無疑,并且可以(yi)推斷早前運(yun)往西安的(de)(de)就(jiu)是(shi)31000號的(de)(de)靜力(li)試驗機(ji),因(yin)此殲-31首批至(zhi)少建造了(le)2架(jia)。但(dan)是(shi)罕(han)見的(de)(de)是(shi),310工程(cheng)在(zai)第一架(jia)原型機(ji)上,就(jiu)噴涂(tu)上了(le)醒(xing)目的(de)(de)徽標,一只奮飛的(de)(de)雄(xiong)鷹正(zheng)在(zai)抓(zhua)住地球。該機(ji)可能(neng)會被(bei)命(ming)名為“鶻(gu)鷹”,全黑色機(ji)身說明其大量(liang)應用了(le)復合材料(liao),且涂(tu)覆了(le)大量(liang)隱(yin)形涂(tu)料(liao)。
中(zhong)國(guo)(guo)航母缺少彈(dan)射器(qi)可能對(dui)殲-31的(de)未來也產生(sheng)影響(xiang)。由于(yu)殲-31必(bi)須完(wan)全依靠自(zi)己動力從航母甲板上起飛,其燃(ran)油和搭載武器(qi)都(dou)受影響(xiang)。鑒于(yu)隱形(xing)要(yao)求,殲-31只能搭載少量導彈(dan)和燃(ran)油潛入戰區執行任務。不過美國(guo)(guo)的(de)F-35在隱形(xing)模(mo)式時也只能裝載很少量武器(qi)。
2012年(nian)10月31日殲-31成功首飛。中國成為世界第二個(ge)同時試飛兩種五代機(ji)原型(xing)機(ji)的國家,此前,只有美國同時研制了(le)兩種五代戰機(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(da)40分鐘左右(you)。殲-31試飛的(de)頻率(lv)有所加(jia)快。從網絡(luo)圖(tu)片資(zi)料看,該(gai)型機(ji)(ji)(ji)長度在16~17米左右(you),翼展在10米上下,屬(shu)于(yu)(yu)典型的(de)雙發中型戰斗機(ji)(ji)(ji),機(ji)(ji)(ji)體整體體積(ji)介于(yu)(yu)F-15和MIG-29之間,機(ji)(ji)(ji)翼面積(ji)約40平(ping)(ping)方米。機(ji)(ji)(ji)頭(tou)、機(ji)(ji)(ji)身呈(cheng)菱形,雙垂直尾翼向(xiang)外傾斜,垂尾、主翼、平(ping)(ping)尾后緣前傾,使用帶鋸齒的(de)起落架艙,屬(shu)于(yu)(yu)隱身設計的(de)戰斗機(ji)(ji)(ji)。
2016年(nian)12月(yue)23日,網(wang)(wang)上出現改進(jin)型(xing)殲-31首飛成功(gong)(gong)的(de)(de)畫面(mian)(mian),這架殲-31與(yu)(yu)之(zhi)前(qian)(qian)在(zai)珠海航展(zhan)亮相過的(de)(de)殲-31有較大不(bu)同,網(wang)(wang)友(you)們給(gei)起(qi)了(le)個(ge)“鶻鷹2.0”的(de)(de)稱呼。第二架殲-31原(yuan)型(xing)機改進(jin)了(le)空氣動力設計以縮減飛機雷(lei)達散(san)射截(jie)面(mian)(mian)積,實現更高的(de)(de)隱(yin)身性能。改進(jin)型(xing)機還(huan)(huan)將(jiang)(jiang)裝(zhuang)備經過完善(shan)的(de)(de)航空電子裝(zhuang)備。據提(ti)前(qian)(qian)在(zai)2016年(nian)12月(yue)22日發行的(de)(de)《空軍(jun)月(yue)刊》2017年(nian)1月(yue)刊中稱,這架被稱為2.0版(ban)殲-31戰機鼻部(bu)的(de)(de)光(guang)學雷(lei)達站也發生(sheng)了(le)改變,不(bu)僅(jin)如(ru)此,在(zai)駕駛(shi)艙的(de)(de)多功(gong)(gong)能大顯(xian)示(shi)屏上方還(huan)(huan)將(jiang)(jiang)安裝(zhuang)一個(ge)小顯(xian)示(shi)屏。與(yu)(yu)第一架原(yuan)型(xing)機相比較,殲-31將(jiang)(jiang)配備國產發動機(據推測(ce)是渦扇-13A),加大了(le)武器艙,可以很容易的(de)(de)放下六枚帶展(zhan)翼(yi)的(de)(de)SD-10A導(dao)彈(dan),各項性能比首飛版(ban)本提(ti)高很大。
殲(jian)(jian)(jian)31改(gai)(gai)進版本試(shi)飛的(de)照(zhao)片顯示,與2014年第10屆中(zhong)國航(hang)展亮相的(de)殲(jian)(jian)(jian)-31相比,該(gai)機(ji)的(de)改(gai)(gai)進版本在(zai)外形上發生了(le)一些(xie)變(bian)化,不僅(jin)改(gai)(gai)進了(le)空氣動力設計,還加大(da)了(le)武器艙。專家(jia)認為,殲(jian)(jian)(jian)-31距離定型還需要較長時間。此(ci)次試(shi)飛的(de)002號機(ji)是(shi)殲(jian)(jian)(jian)-31的(de)第二(er)架樣機(ji),未(wei)來不排除(chu)殲(jian)(jian)(jian)-31上航(hang)母的(de)可能性(xing)。
機體
殲-31采(cai)用(yong)正(zheng)常布局(ju)(ju),機(ji)(ji)身兩側(ce)布置DSI進氣道,中(zhong)等后掠角、后緣前(qian)掠的(de)小展弦比機(ji)(ji)翼,兩臺發動機(ji)(ji)中(zhong)間裝有中(zhong)型(xing)尾椎,兩個(ge)蝶形垂尾向外傾(qing)斜。從(cong)(cong)側(ce)前(qian)方看(kan)(kan),310驗(yan)證機(ji)(ji)與F-22戰斗(dou)機(ji)(ji)較為相(xiang)似。但從(cong)(cong)俯(fu)視圖看(kan)(kan),310的(de)機(ji)(ji)身明(ming)顯(xian)短粗,更類似執行攻擊任務(wu)的(de)F-35戰斗(dou)機(ji)(ji),只是采(cai)用(yong)雙發布局(ju)(ju);從(cong)(cong)側(ce)面看(kan)(kan),310的(de)機(ji)(ji)身厚度(du)單(dan)薄很多,因(yin)此(ci)機(ji)(ji)身容積遠低于F-35,考慮到該機(ji)(ji)采(cai)用(yong)雙發布局(ju)(ju),因(yin)此(ci)機(ji)(ji)內電子設備艙、彈艙和燃油(you)艙的(de)體(ti)積會更小。
主翼
殲-31機(ji)(ji)翼(yi)(yi)呈梯形(xing),裝有(you)與機(ji)(ji)翼(yi)(yi)近乎(hu)等(deng)長度的(de)(de)前、后(hou)緣(yuan)襟翼(yi)(yi),與F-35A戰(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)相似(si),和F-22、殲-20相比(bi)少2個(ge)副翼(yi)(yi)。副翼(yi)(yi)能夠提供更(geng)大(da)的(de)(de)滾轉力矩,從而(er)增強飛(fei)機(ji)(ji)的(de)(de)滾轉性(xing)(xing)能。但是設置單(dan)獨(du)的(de)(de)副翼(yi)(yi)會增加重量(liang)、提高(gao)(gao)造價(jia),而(er)F-35A在(zai)美軍中執(zhi)行的(de)(de)是對地(di)攻(gong)擊任務,對空戰(zhan)性(xing)(xing)能要(yao)求較(jiao)(jiao)低,因(yin)此(ci)取消了副翼(yi)(yi)。310作(zuo)為(wei)第五代戰(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)驗證機(ji)(ji),對機(ji)(ji)動性(xing)(xing)應該有(you)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)要(yao)求,因(yin)此(ci)取消副翼(yi)(yi)十分奇怪。主翼(yi)(yi)的(de)(de)厚(hou)度較(jiao)(jiao)薄,屬于針對超(chao)音(yin)速(su)優化的(de)(de)小展(zhan)弦比(bi)中等(deng)后(hou)掠角薄翼(yi)(yi)型方案。
該機(ji)機(ji)翼相(xiang)對面積較小,與F-22超(chao)過78平方米(mi)的巨大(da)機(ji)翼相(xiang)比,其較小的機(ji)翼對盤旋(xuan)性能(neng)有(you)較大(da)的影(ying)響,同時巡航狀態的升阻比較差,影(ying)響航程(cheng),但減(jian)少超(chao)音(yin)速阻力會(hui)有(you)一定優勢(shi)。
機翼(yi)后緣安裝有全(quan)翼(yi)展(zhan)(zhan)單塊(kuai)襟(jin)翼(yi),而(er)沒(mei)有使用(yong)襟(jin)翼(yi)-副翼(yi)分離的(de)設計,襟(jin)翼(yi)打開(kai)角度較大(da),這(zhe)主(zhu)要是(shi)針(zhen)對短距離起降(jiang)和航(hang)母(mu)使用(yong),全(quan)翼(yi)展(zhan)(zhan)大(da)幅襟(jin)翼(yi)可以(yi)使得著(zhu)艦(jian)-起飛速度降(jiang)低(di)約10節。
平尾
殲-31平(ping)尾(wei)采(cai)用(yong)了和主(zhu)翼類似的設計(ji),平(ping)尾(wei)前(qian)緣(yuan)和主(zhu)翼前(qian)緣(yuan),平(ping)尾(wei)后緣(yuan)和主(zhu)翼后緣(yuan)相(xiang)互平(ping)行(xing),這主(zhu)要是(shi)為了減少(shao)雷達(da)波散射的強波束方(fang)向(xiang)。平(ping)尾(wei)安裝位置較(jiao)為靠后,平(ping)尾(wei)后緣(yuan)在發動(dong)機噴管之后,可(ke)以提高(gao)配平(ping)力矩。
但是其向后(hou)伸出的(de)距離比F-15、F-22和F-35來說較短(duan),設(she)計(ji)相對(dui)保守。同時該機雖然(ran)采用(yong)了靠(kao)后(hou)的(de)平尾(wei),卻(que)沒(mei)有(you)(you)和類(lei)似(si)設(she)計(ji)的(de)F-15和F-22一樣采用(yong)兩側(ce)尾(wei)撐設(she)計(ji),舵機安裝在發動機艙兩側(ce),轉(zhuan)軸本身(shen)相對(dui)于尾(wei)翼靠(kao)前(qian),需要較大(da)的(de)操作力(li)矩(ju),而且有(you)(you)卡軸的(de)風險。
垂尾
殲-31向(xiang)外側傾斜的垂尾,可(ke)(ke)以有(you)效降低雷達散射,同時也(ye)可(ke)(ke)以使得垂尾部分避開前機(ji)身拉出(chu)的渦流(liu),提高在大迎角狀態(tai)的可(ke)(ke)控性。其面積較(jiao)大,應該是為(wei)了(le)提高飛(fei)機(ji)高速飛(fei)行狀態(tai)下的方(fang)向(xiang)穩定性,這一(yi)點在F-22上表(biao)現較(jiao)為(wei)明顯。從這一(yi)點看該型機(ji)將主要針(zhen)對超音速性能(neng)進行優化(hua)。
邊條
渦升力是60年(nian)代以(yi)來,飛機氣動領域(yu)的革命性(xing)變化,在主翼(yi)之前,利用各種渦流(liu)發生(sheng)(sheng)(sheng)裝置產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)渦流(liu),其流(liu)過主翼(yi)可以(yi)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)強大的升力以(yi)提高飛機的升力系數和(he)(he)抬頭力矩,配合靜不(bu)安定(ding)設計可以(yi)極大的提高飛機升力。常用的渦流(liu)發生(sheng)(sheng)(sheng)裝置包括了幻影2000上的小型固定(ding)副翼(yi)、殲-10的鴨翼(yi)和(he)(he)F-16的邊條。
在五(wu)代(dai)戰斗(dou)機上(shang)則出(chu)現了新(xin)式的(de)(de)“棱線”式渦(wo)流發(fa)生(sheng)裝置,其(qi)(qi)利(li)用(yong)升力體原(yuan)理,利(li)用(yong)機身(shen)(shen)本身(shen)(shen)來產生(sheng)升力,尤其(qi)(qi)是(shi)菱形機頭(tou)、船型進氣(qi)道(dao)的(de)(de)邊線,其(qi)(qi)效(xiao)果與傳統(tong)的(de)(de)邊條相(xiang)當甚至(zhi)更為強烈,而且可以有效(xiao)減(jian)少邊條增加的(de)(de)機身(shen)(shen)濕面積和阻力。同時菱形機身(shen)(shen)和船型進氣(qi)道(dao)本身(shen)(shen)也是(shi)減(jian)少散射(she)的(de)(de)重要隱身(shen)(shen)措施,一舉多得的(de)(de)“棱線”是(shi)五(wu)代(dai)戰斗(dou)機性能(neng)優勢的(de)(de)重要來源。
殲-31上沒有(you)采(cai)(cai)用(yong)(yong)傳統意義的(de)獨立邊條(tiao),而是采(cai)(cai)用(yong)(yong)四代機特(te)有(you)的(de)三段式“棱線(xian)”邊條(tiao),采(cai)(cai)用(yong)(yong)了菱形的(de)機頭和船型(兩側壁(bi)向外傾斜(xie))進氣(qi)道,配合精心設計的(de)折線(xian),同時兼(jian)顧了隱身和增(zeng)升。
起(qi)落(luo)架(jia)殲-31前起(qi)落(luo)架(jia)安裝在(zai)飛行員座艙下方,向(xiang)前方收起(qi);由于采用了雙輪結(jie)構,曾被軍事(shi)發燒友(you)誤以為可以在(zai)航母上起(qi)降。其(qi)實雙輪結(jie)構使前起(qi)落(luo)架(jia)無需旋(xuan)轉就可以收入機(ji)(ji)(ji)身(shen),減少了前起(qi)落(luo)架(jia)艙的寬(kuan)度,適(shi)合機(ji)(ji)(ji)體(ti)前部直徑較小(xiao)或前起(qi)落(luo)架(jia)位(wei)于機(ji)(ji)(ji)體(ti)中(zhong)部的飛機(ji)(ji)(ji)使用,例(li)如(ru)中(zhong)國殲-10戰斗機(ji)(ji)(ji)就采用了雙輪前起(qi)落(luo)架(jia),而(er)它是一款純(chun)粹的陸基戰斗機(ji)(ji)(ji)。
該型(xing)機(ji)(ji)的(de)起落架(jia)設(she)計和中國第(di)五代重型(xing)戰斗(dou)機(ji)(ji)殲(jian)-20設(she)計類似,都(dou)采用安裝(zhuang)在機(ji)(ji)翼根部,向前折疊(die)到(dao)進氣道側面,這個(ge)安裝(zhuang)方(fang)(fang)式是(shi)連接強度最(zui)強、抗沖擊力最(zui)好的(de)方(fang)(fang)式,美國的(de)F-14重型(xing)艦載機(ji)(ji)和F-35艦載型(xing)都(dou)采用了這個(ge)安裝(zhuang)方(fang)(fang)式,當(dang)然都(dou)是(shi)裝(zhuang)入(ru)翼根而不是(shi)裝(zhuang)入(ru)起落架(jia)側面。
第五代戰斗機中需(xu)要追求超音速能(neng)力(li)的(de)F-22,則采用了(le)進(jin)氣道下(xia)側(ce)(ce)安(an)裝起(qi)落架,收入進(jin)氣道側(ce)(ce)壁方案(an),結構簡單、重量輕(qing),同時不影響(xiang)機翼外形(xing),但(dan)是(shi)其(qi)抗沖(chong)擊(ji)能(neng)力(li)較弱。殲-20和殲-31中型戰斗機采用這個獨特的(de)方案(an),主要是(shi)要求同時兼顧起(qi)落架堅固性(xing)和超音速能(neng)力(li),當然也提高(gao)了(le)設計的(de)復雜性(xing)和重量。
從(cong)起(qi)(qi)落架(jia)設計可以了(le)解到,殲-31戰(zhan)斗(dou)(dou)機(ji)是(shi)要求有(you)較好(hao)的短距(ju)起(qi)(qi)降能力和(he)超音速能力,由此可知,該(gai)型(xing)機(ji)帶(dai)有(you)很濃厚的艦載戰(zhan)斗(dou)(dou)機(ji)色彩(cai),設計上做(zuo)了(le)相當的優化。
進氣道
殲-31采用位于機(ji)身兩側的(de)(de)(de)DSI蚌(bang)式(shi)進(jin)(jin)氣(qi)道,這(zhe)種進(jin)(jin)氣(qi)道用內(nei)側鼓包形(xing)成的(de)(de)(de)激波推開附面層氣(qi)流(liu),使其無法進(jin)(jin)入進(jin)(jin)氣(qi)道干擾發動機(ji)工作,具有重量輕、隱(yin)身性能好的(de)(de)(de)優點。在進(jin)(jin)氣(qi)道后(hou)方,是一(yi)個十分細長(chang)的(de)(de)(de)三角形(xing)邊(bian)條(tiao),一(yi)直延(yan)伸(shen)到進(jin)(jin)氣(qi)道收縮(suo)處;其形(xing)狀與(yu)F-22的(de)(de)(de)邊(bian)條(tiao)類(lei)似,但長(chang)度較短,沒(mei)有延(yan)伸(shen)到進(jin)(jin)氣(qi)道唇口。
DSI進(jin)(jin)氣(qi)道(dao)(dao)是利用(yong)(yong)(yong)一個(ge)基于計(ji)算流體力學設計(ji)的鼓(gu)包達到消(xiao)除空氣(qi)附面(mian)層和對空氣(qi)進(jin)(jin)行預壓縮的作(zuo)用(yong)(yong)(yong),可(ke)(ke)以(yi)有(you)效降低(di)進(jin)(jin)氣(qi)道(dao)(dao)重量、減(jian)少進(jin)(jin)氣(qi)道(dao)(dao)縫隙數量以(yi)降低(di)雷達反(fan)截面(mian)積(ji),最(zui)(zui)早于F-35戰(zhan)斗機(ji)開(kai)始(shi)應用(yong)(yong)(yong),而中(zhong)國(guo)為(wei)巴基斯坦研制的FC-1戰(zhan)斗機(ji)則(ze)是最(zui)(zui)早使用(yong)(yong)(yong)該型(xing)進(jin)(jin)氣(qi)道(dao)(dao)的服(fu)役機(ji)型(xing),殲-10B戰(zhan)斗機(ji)和第五代重型(xing)戰(zhan)斗機(ji)殲-20也采(cai)用(yong)(yong)(yong)了該技術(shu)。因為(wei)起落架(jia)艙設計(ji)在進(jin)(jin)氣(qi)道(dao)(dao)側壁(bi),所(suo)以(yi)該機(ji)進(jin)(jin)氣(qi)道(dao)(dao)采(cai)用(yong)(yong)(yong)S型(xing)進(jin)(jin)氣(qi)道(dao)(dao),可(ke)(ke)以(yi)利用(yong)(yong)(yong)進(jin)(jin)氣(qi)道(dao)(dao)遮蔽發動(dong)機(ji)葉片,減(jian)少雷達波反(fan)射。
發動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)是航空(kong)器的(de)(de)心臟,也(ye)(ye)是決定其(qi)設(she)計和性(xing)能的(de)(de)關鍵。殲-31戰(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)采用(yong)的(de)(de)是兩(liang)臺RD-93加力式渦輪風扇發動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji),其(qi)也(ye)(ye)是FC-1“梟龍”戰(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)標準動(dong)力。RD-93是在前蘇聯MIG-29戰(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)使(shi)用(yong)的(de)(de)RD-33渦輪風扇發動(dong)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)基礎(chu)上(shang),將附件機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)匣從(cong)頂(ding)部(bu)更(geng)換到底部(bu),以方便單發飛機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)維護的(de)(de)改型,其(qi)也(ye)(ye)適合于從(cong)底部(bu)進行(xing)維護的(de)(de)雙發戰(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。
RD-93屬(shu)于典型的(de)中等(deng)推力渦輪(lun)風扇(shan)發(fa)(fa)動(dong)機(ji),其推力為(wei)81.4千牛,空(kong)氣流(liu)量(liang)約70千克/秒。在(zai)照片中可(ke)以發(fa)(fa)現(xian)后(hou)(hou)機(ji)身殼體(ti)和發(fa)(fa)動(dong)機(ji)之(zhi)間有(you)較大(da)(da)縫隙,可(ke)以判斷其后(hou)(hou)機(ji)身是(shi)為(wei)國產的(de)9500KGF(9500千克推力)發(fa)(fa)動(dong)機(ji)設(she)計,使用RD-93只是(shi)前期試(shi)飛的(de)權(quan)宜(yi)之(zhi)計,在(zai)9500KGF通過(guo)初(chu)期測試(shi)后(hou)(hou)就(jiu)可(ke)以進行換裝。9500KGF發(fa)(fa)動(dong)機(ji)直徑(jing)相對較大(da)(da),達到了(le)1180毫(hao)米,RD-93直徑(jing)則只有(you)1030毫(hao)米,因此留有(you)較大(da)(da)空(kong)隙。9500KGF發(fa)(fa)動(dong)機(ji)配有(you)推力矢量(liang)系(xi)統,可(ke)以在(zai)相當程度上提高飛機(ji)機(ji)動(dong)性,推力矢量(liang)系(xi)統的(de)飛控-發(fa)(fa)控一體(ti)化(hua)系(xi)統研制具有(you)非常高的(de)難度。
殲(jian)-31戰斗機面臨的(de)主要問題就在于(yu)發動(dong)機,兩臺(tai)(tai)9500KGF發動(dong)機的(de)重量遠大(da)(da)于(yu)F-35的(de)單臺(tai)(tai)F-135發動(dong)機,而(er)且推力還(huan)不(bu)如(ru)F-35推力達到191.35千(qian)牛(niu)即(ji)(ji)19500千(qian)克,而(er)兩臺(tai)(tai)9500千(qian)克力推力發動(dong)機顧名(ming)思義,即(ji)(ji)9500千(qian)克x2=19000千(qian)克——同時其(qi)所占(zhan)據機身(shen)體積更大(da)(da),這也使得其(qi)要達到或(huo)者超越F-35的(de)飛行性(xing)能,需(xu)要在很多方面做出犧(xi)牲。
殲(jian)-31第二架原型機的發(fa)動機將使用中(zhong)國(guo)產(chan)品,而非RD-93,未來量產(chan)型FC-31也將使用中(zhong)國(guo)發(fa)動機 。
殲(jian)-31戰斗機的(de)(de)航空(kong)(kong)電子(zi)系(xi)統(tong)配(pei)置還未定型(xing),其(qi)出口用(yong)版本和向解(jie)放軍海空(kong)(kong)軍部隊推(tui)銷的(de)(de)版本有較大的(de)(de)區別(bie)。如(ru)果沒有經費(fei)限制,其(qi)可(ke)以(yi)直接套用(yong)殲(jian)-20的(de)(de)電子(zi)系(xi)統(tong)。殲(jian)-31采用(yong)殲(jian)-16一樣的(de)(de)飛控系(xi)統(tong),都(dou)是三軸四余度(du)數字電傳并集(ji)成駕駛儀(yi)功能(neng),座艙采用(yong)1平2下(可(ke)采用(yong)在殲(jian)-20上的(de)(de)先進座艙布局方式(shi),中間一座大型(xing)多(duo)功能(neng)顯示器(qi)),總體(ti)空(kong)(kong)優性能(neng)略高于F-35,但多(duo)用(yong)途(tu)能(neng)力則有所不如(ru)。
殲-31隱身戰機重大改進型——鶻鷹(ying)2.0首飛(fei)成功(gong)。
其中,沈陽航(hang)空航(hang)天大學所提供的增材制造(zao)鈦(tai)合(he)金承力構(gou)件在(zai)鶻鷹(ying)2.0首(shou)飛中發揮重大作用,這也(ye)標志著增材制造(zao)技(ji)術(shu)水平(ping)(ping)比肩國(guo)內(nei)先進,邁入國(guo)內(nei)第一梯隊水平(ping)(ping)。
這次承擔鈦合金(jin)承力構件的部(bu)門是沈航(hang)航(hang)空制造工(gong)藝數字化國防重點(dian)學科(ke)實驗(yan)室(shi),是東北首家實現增材(cai)制造實現裝(zhuang)機(ji)應用的單位(wei)。該實驗(yan)室(shi)負責人(ren)介紹,承力構件是鶻鷹2.0飛機(ji)機(ji)體骨架(jia)的重要零部(bu)件,該實驗(yan)室(shi)采用3D打印(yin)技術制造這種零部(bu)件,較傳統的“鍛鑄+機(ji)械加工(gong)”制造方式(shi)比(bi),可節省大(da)型鑄鍛設備、減少開坯模具,大(da)大(da)縮短研制周期(qi)、減少制造成本(ben),未來大(da)規模應用前景廣闊。
殲-31作為(wei)一型(xing)(xing)全(quan)新(xin)(xin)(xin)研制(zhi)(zhi)的中(zhong)(zhong)型(xing)(xing)多用途戰斗機(ji),從設計到零件制(zhi)(zhi)造(zao)再到裝配集(ji)成,沈陽廠所(suo)實現了(le)以增(zeng)材制(zhi)(zhi)造(zao)、復合材料為(wei)代(dai)表的大量(liang)新(xin)(xin)(xin)技術、新(xin)(xin)(xin)工藝的突破,滿足了(le)新(xin)(xin)(xin)機(ji)的高(gao)性能要求;同時,為(wei)實現型(xing)(xing)號“快(kuai)速試制(zhi)(zhi)”要求,組建了(le)沈陽新(xin)(xin)(xin)機(ji)快(kuai)速試制(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)心,以管理模式(shi)創(chuang)新(xin)(xin)(xin)大大縮短產品研制(zhi)(zhi)周期。
殲-31戰斗機參考(kao)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
加力推力
2 ×9500千克(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(mei)PL-12D中(zhong)距主動空(kong)空(kong)導彈或2枚(mei)PL-12D+2枚(mei)500KG級精確制導彈藥
載彈量
>7000 千克
載油量
>7000 千(qian)克
殲-31戰(zhan)(zhan)斗(dou)(dou)機(ji)從總體上來講(jiang),在氣動、隱身設計等方面(mian),具(ju)備(bei)了五代(dai)機(ji)的所(suo)有特(te)征(zheng),在空戰(zhan)(zhan)方面(mian)對任何第四代(dai)戰(zhan)(zhan)斗(dou)(dou)機(ji),無論(lun)是F-15SU-27還是所(suo)謂的四代(dai)半戰(zhan)(zhan)斗(dou)(dou)機(ji)臺(tai)風陣風都具(ju)有絕(jue)對優勢,但是其面(mian)對第五代(dai)戰(zhan)(zhan)斗(dou)(dou)機(ji)的效果則難以確定。
殲(jian)-31的(de)(de)重量與美國的(de)(de)F-35戰機(ji)差不多,二者的(de)(de)隱(yin)形能力也(ye)不相上(shang)下,綜合作(zuo)戰能力比(bi)較接近(jin),殲(jian)-31的(de)(de)機(ji)翼和起落(luo)架等方面改進之(zhi)后,完全可(ke)以成(cheng)為中(zhong)(zhong)國未來具有隱(yin)形性(xing)能的(de)(de)航母(mu)(mu)艦(jian)載戰斗(dou)機(ji),屆時(shi)殲(jian)-31將(jiang)成(cheng)為世(shi)界上(shang)第二款中(zhong)(zhong)型隱(yin)形航母(mu)(mu)艦(jian)載機(ji),中(zhong)(zhong)國軍隊整(zheng)體的(de)(de)戰斗(dou)力也(ye)將(jiang)大(da)大(da)提升。