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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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發展沿革

歷史背景

軍事航空(kong)發展到二(er)十(shi)一(yi)世紀后,隱形(xing)飛機的出現極大地改變(bian)著空(kong)中(zhong)(zhong)作戰的形(xing)態。隱形(xing)飛機通(tong)常(chang)是指(zhi)在電磁、可見光、紅(hong)外(wai)、聲學(xue)等方面難以(yi)探測(ce)或(huo)跟(gen)蹤的飛機,其中(zhong)(zhong)最(zui)主要的就是電磁隱形(xing)。其原(yuan)理(li)是通(tong)過特定機身外(wai)形(xing)和氣動布(bu)局的設計以(yi)及(ji)配(pei)合特殊的外(wai)層涂料或(huo)機身材質使得雷達反(fan)射信(xin)號盡(jin)量變(bian)小。而雷達則是靠發射電磁波然后檢(jian)測(ce)物體(ti)反(fan)射回波并放大處理(li)進行工(gong)作的。

美(mei)國(guo)(guo)從上(shang)世紀80年(nian)代開始(shi)研(yan)制(zhi)第一(yi)款隱形飛機F-117,其怪異的(de)外形、良好的(de)對雷達隱身,使該型(xing)在實戰中輕(qing)易地(di)突入(ru)敵方空(kong)域,在美(mei)國(guo)(guo)對伊拉克戰爭中發揮了重(zhong)大作用。隨后美(mei)國(guo)(guo)又研(yan)制(zhi)裝(zhuang)備了F-22和F-35兩款隱形戰斗機,對世界上(shang)的(de)軍事對手形成了空(kong)中對抗的(de)不對稱優勢。

俄(e)羅(luo)斯緊隨美國,也開始研制隱形戰斗機(ji)(ji)蘇(su)-57。雖然(ran)(ran)該機(ji)(ji)在隱身設(she)計和某些五(wu)代機(ji)(ji)特(te)征方面尚有不足,但俄(e)羅(luo)斯仍然(ran)(ran)在抓緊試制、試飛蘇(su)-57。

中(zhong)國為(wei)了(le)(le)提高國防實(shi)力(li)、增強空軍戰(zhan)(zhan)力(li),也著眼未來戰(zhan)(zhan)爭啟動了(le)(le)第(di)五(wu)代隱形(xing)戰(zhan)(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)(ji)的(de)研(yan)發。2011年1月11日中(zhong)航(hang)(hang)工業(ye)(ye)成都飛機(ji)(ji)(ji)工業(ye)(ye)公司(si)研(yan)制的(de)殲-20重型隱形(xing)戰(zhan)(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)(ji)成功首飛。同時,中(zhong)航(hang)(hang)工業(ye)(ye)沈陽飛機(ji)(ji)(ji)工業(ye)(ye)集(ji)團(tuan)公司(si)也開始了(le)(le)中(zhong)型隱形(xing)戰(zhan)(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)(ji)的(de)試制,殲-31呼之欲出(chu)。

研發緣起

殲-31(中航(hang)工業(ye)沈飛內部又(you)稱為:310驗(yan)證機(ji)(ji)),是由(you)中國沈陽(yang)飛機(ji)(ji)設(she)計研(yan)(yan)究所研(yan)(yan)制的第五代(dai)戰(zhan)斗機(ji)(ji)驗(yan)證機(ji)(ji),用(yong)于驗(yan)證空(kong)(kong)氣(qi)動力學設(she)計、隱身(shen)外形、輕(qing)量化(hua)結構(gou)、新一代(dai)航(hang)空(kong)(kong)電子(zi)設(she)備和先(xian)進(jin)制造等技術,以積累先(xian)進(jin)戰(zhan)斗機(ji)(ji)設(she)計經驗(yan),并(bing)(bing)爭(zheng)取獲得出口訂單。據中國航(hang)空(kong)(kong)系統院士(shi)回憶錄系列文章介紹,中國海空(kong)(kong)軍在2010年前就進(jin)行了第四代(dai)戰(zhan)斗機(ji)(ji)方案競(jing)標(biao),成都飛機(ji)(ji)設(she)計研(yan)(yan)究所的方案中標(biao)并(bing)(bing)發(fa)展(zhan)出殲-20重型隱身(shen)戰(zhan)斗機(ji)(ji),于2011年1月成功首(shou)飛。

由于沈陽所的方案在競(jing)標中(zhong)未能(neng)獲得軍(jun)方認可,因此(ci)失去了(le)主導(dao)新(xin)型戰(zhan)斗機(ji)(ji)研制的機(ji)(ji)會,該所出于積累設計經驗(yan)考慮(lv),決定(ding)自籌資(zi)金(jin)上馬(ma)新(xin)一代(dai)戰(zhan)斗機(ji)(ji)的技術驗(yan)證機(ji)(ji)。2012年6月,殲-31的02架原型機(ji)(ji)從沈陽經高速公路運抵(di)西安閻良區的中(zhong)航強度研究(jiu)所,以進(jin)行(xing)飛機(ji)(ji)結構強度試驗(yan),照片引起網友高度關注。

在2010年(nian)之前(qian)的(de)競標中,沈陽(yang)所(suo)的(de)三翼(yi)面(mian)方(fang)案低速機(ji)(ji)動性能相對較(jiao)好(hao),但受三翼(yi)面(mian)結(jie)構限制,在航程(cheng)和高(gao)速機(ji)(ji)動能力(li)等方(fang)面(mian)有(you)所(suo)不足(zu),而這恰好(hao)是(shi)第4代戰斗機(ji)(ji)發(fa)展(zhan)的(de)重點,于是(shi)沈陽(yang)所(suo)決心放棄三翼(yi)面(mian)布局(ju),轉為(wei)采(cai)(cai)用常(chang)規(gui)布局(ju)方(fang)案。另一方(fang)面(mian),殲-20戰斗機(ji)(ji)競標結(jie)束后,中國(guo)空軍(jun)(jun)未來主力(li)戰斗機(ji)(ji)已經名花有(you)主,不可(ke)能再采(cai)(cai)購另一種重型(xing)(xing)四代機(ji)(ji),于是(shi)沈陽(yang)所(suo)計劃(hua)研制一種可(ke)發(fa)展(zhan)成中型(xing)(xing)戰斗機(ji)(ji)的(de)驗證(zheng)機(ji)(ji),以(yi)爭取獲得空軍(jun)(jun)訂單。在這兩方(fang)面(mian)因素的(de)共同作用下,310驗證(zheng)機(ji)(ji)最終采(cai)(cai)用兩臺俄制RD-33中型(xing)(xing)渦扇(shan)發(fa)動機(ji)(ji),成為(wei)中型(xing)(xing)戰斗機(ji)(ji)大小的(de)驗證(zheng)機(ji)(ji)。

定位中型

310驗證(zheng)機(ji)(ji)由(you)于(yu)安裝了兩臺俄羅斯RD-33發動機(ji)(ji),飛機(ji)(ji)重(zhong)量和(he)(he)體積(ji)被限制(zhi)在中(zhong)型(xing)戰斗(dou)機(ji)(ji)水平上,因此機(ji)(ji)內彈(dan)艙(cang)和(he)(he)油(you)箱(xiang)容積(ji)有(you)(you)限,遠低于(yu)殲-20戰斗(dou)機(ji)(ji),無法裝載重(zhong)型(xing)對(dui)地攻(gong)擊彈(dan)藥(yao),因此不適合(he)需(xu)(xu)要(yao)大型(xing)戰斗(dou)機(ji)(ji)和(he)(he)遠程(cheng)攻(gong)擊機(ji)(ji)的(de)中(zhong)國(guo)空(kong)(kong)軍(jun)。但只要(yao)該機(ji)(ji)外銷(xiao)價格適中(zhong),能夠在機(ji)(ji)身(shen)武器(qi)艙(cang)內安裝2-4枚中(zhong)距空(kong)(kong)空(kong)(kong)導(dao)彈(dan),對(dui)空(kong)(kong)攔(lan)截作戰半徑超過300公里,有(you)(you)一(yi)定(ding)的(de)對(dui)地攻(gong)擊能力,就(jiu)可以滿足主要(yao)考慮國(guo)土防空(kong)(kong)作戰的(de)第三(san)世(shi)界空(kong)(kong)軍(jun)的(de)需(xu)(xu)要(yao),有(you)(you)一(yi)定(ding)的(de)出(chu)口機(ji)(ji)會。

第(di)三世(shi)界國(guo)(guo)家采購(gou)戰(zhan)斗機(ji)的(de)主要限制是費用問題,先進戰(zhan)斗機(ji)的(de)價格越(yue)來(lai)越(yue)高,因(yin)此只有(you)少數國(guo)(guo)家具備采購(gou)五代(dai)機(ji)的(de)能力。當前(qian)美國(guo)(guo)、韓國(guo)(guo)、日(ri)本、土耳其、瑞典都有(you)自己的(de)中(zhong)型(xing)/小型(xing)五代(dai)機(ji)方案,并積極向外推銷,排除他們同(tong)一陣(zhen)營(ying)的(de)國(guo)(guo)家后,有(you)可能采購(gou)中(zhong)國(guo)(guo)五代(dai)機(ji)的(de)只有(you)伊朗(lang)、巴(ba)基斯坦、委內瑞拉(la)等少數幾個國(guo)(guo)家,總(zong)的(de)潛在市場(chang)規(gui)模在150~250架之間,恰好超過新型(xing)戰(zhan)斗機(ji)攤平研制成本的(de)最(zui)低(di)規(gui)模要求。

巴基(ji)斯坦FC-1戰(zhan)(zhan)斗(dou)(dou)機(ji)(ji)(ji)(ji)的采購工作尚未過半,伊朗在(zai)F-5基(ji)礎上改進的"閃電"戰(zhan)(zhan)斗(dou)(dou)機(ji)(ji)(ji)(ji)剛(gang)(gang)剛(gang)(gang)服役(yi),委內瑞拉的蘇(su)-30MK2戰(zhan)(zhan)斗(dou)(dou)機(ji)(ji)(ji)(ji)在(zai)2006年(nian)才(cai)服役(yi),因(yin)此這幾(ji)個國家到(dao)2025年(nian)左右(you)才(cai)需要服役(yi)下一代(dai)戰(zhan)(zhan)斗(dou)(dou)機(ji)(ji)(ji)(ji)。考慮到(dao)戰(zhan)(zhan)斗(dou)(dou)機(ji)(ji)(ji)(ji)工程研制(zhi)和試飛(fei)需要10年(nian)左右(you)的時間,因(yin)此需要盡早完(wan)成合同談判,以正式開始(shi)飛(fei)機(ji)(ji)(ji)(ji)的研制(zhi)工作。

研制情況

殲(jian)-31戰斗機(ji)(ji)(ji)(J-31)為雙發(fa)布局(ju),兩側DSI進氣(qi)道,傾(qing)斜(xie)式雙垂尾,采用(yong)了(le)(le)波(bo)束(shu)控制(zhi)理(li)論設計(ji)飛機(ji)(ji)(ji)的外形,菱形機(ji)(ji)(ji)身(shen),機(ji)(ji)(ji)身(shen)上、下(xia)部分分別(bie)向(xiang)(xiang)上和向(xiang)(xiang)下(xia)傾(qing)斜(xie),從(cong)而折射(she)側面(mian)的照射(she)電波(bo),可(ke)以(yi)降低側面(mian)雷達對于(yu)飛機(ji)(ji)(ji)的威脅。該機(ji)(ji)(ji)最值得(de)稱道的新(xin)(xin)技術是DSI進氣(qi)道、波(bo)束(shu)控制(zhi)理(li)論設計(ji)飛機(ji)(ji)(ji)的外形和全向(xiang)(xiang)矢量(liang)發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji)尾噴口。但(dan)該機(ji)(ji)(ji)也有(you)美中(zhong)不足,首(shou)先(xian)是飛行座艙罩,仍舊是殲(jian)-11等沿用(yong)的兩段結合式,這就不如殲(jian)-20的一體(ti)式先(xian)進和有(you)利于(yu)隱身(shen)。該機(ji)(ji)(ji)可(ke)能裝備(bei)了(le)(le)新(xin)(xin)型發(fa)動(dong)機(ji)(ji)(ji),特(te)別(bie)是其新(xin)(xin)穎的全向(xiang)(xiang)矢量(liang)噴口,使得(de)其具備(bei)了(le)(le)高(gao)機(ji)(ji)(ji)動(dong)能力(li)(li)和適用(yong)于(yu)航(hang)母甲板的短距起(qi)降能力(li)(li)。

殲(jian)-31前輪是(shi)(shi)雙輪設計,這是(shi)(shi)艦載機(ji)(ji)的典型(xing)特征(zheng),便于(yu)降落在(zai)相對狹小(xiao)又處于(yu)運動中的航母跑道上。但是(shi)(shi),這款(kuan)飛機(ji)(ji)也明顯缺(que)少著艦尾鉤和可折(zhe)疊機(ji)(ji)翼(yi)等。該機(ji)(ji)的機(ji)(ji)動性較好,又具有隱(yin)身性能,可協助重型(xing)殲(jian)轟機(ji)(ji)作戰(zhan)(zhan)。戰(zhan)(zhan)術安排可由(you)殲(jian)-31首先潛入敵后(hou)摧毀(hui)重要的高價值目標,為非隱(yin)形戰(zhan)(zhan)機(ji)(ji)殲(jian)-15發動攻(gong)擊(ji)開路,形成(cheng)攻(gong)擊(ji)兩個梯隊,較好地執行(xing)特殊作戰(zhan)(zhan)任務。

首飛殲-31的(de)31001的(de)編號來看,其作為310工程的(de)01號機應該(gai)無疑,并且(qie)可以推斷(duan)早(zao)前運往西安的(de)就(jiu)是(shi)31000號的(de)靜力(li)試驗機,因此殲-31首批至少建(jian)造了(le)(le)(le)2架。但是(shi)罕見的(de)是(shi),310工程在(zai)第(di)一架原(yuan)型機上,就(jiu)噴涂(tu)上了(le)(le)(le)醒目的(de)徽標,一只(zhi)奮飛的(de)雄(xiong)鷹正在(zai)抓住地球(qiu)。該(gai)機可能會被命名(ming)為“鶻鷹”,全黑色(se)機身(shen)說明其大(da)量應用了(le)(le)(le)復合材料(liao),且(qie)涂(tu)覆了(le)(le)(le)大(da)量隱形涂(tu)料(liao)。

中國航母(mu)缺少彈(dan)射器(qi)可(ke)能(neng)對殲(jian)-31的未來也產生影響。由于殲(jian)-31必須(xu)完(wan)全依靠自己動力從航母(mu)甲板上起飛,其燃油和搭(da)載武器(qi)都受影響。鑒于隱形(xing)要求,殲(jian)-31只能(neng)搭(da)載少量導彈(dan)和燃油潛入戰區(qu)執(zhi)行(xing)任務。不(bu)過(guo)美(mei)國的F-35在(zai)隱形(xing)模式時也只能(neng)裝載很少量武器(qi)。

原型試飛

2012年10月31日殲-31成(cheng)功首飛。中國成(cheng)為世界(jie)第二個(ge)同(tong)時(shi)試飛兩種(zhong)五(wu)代機(ji)原(yuan)型(xing)機(ji)的國家,此前,只有美國同(tong)時(shi)研制了兩種(zhong)五(wu)代戰機(ji)。

2013年1月25日下(xia)午4點,殲-31第二(er)次試(shi)飛。本次試(shi)飛長達40分鐘左右(you)。殲-31試(shi)飛的(de)頻(pin)率(lv)有(you)所(suo)加快。從網絡圖片資料看(kan),該型機(ji)(ji)長度(du)在16~17米(mi)左右(you),翼展在10米(mi)上(shang)下(xia),屬于(yu)典型的(de)雙發中型戰斗機(ji)(ji),機(ji)(ji)體(ti)整體(ti)體(ti)積介于(yu)F-15和MIG-29之間(jian),機(ji)(ji)翼面積約40平方米(mi)。機(ji)(ji)頭、機(ji)(ji)身呈菱形,雙垂直尾翼向外傾(qing)斜,垂尾、主翼、平尾后緣(yuan)前(qian)傾(qing),使用(yong)帶鋸齒(chi)的(de)起(qi)落架艙,屬于(yu)隱身設計(ji)的(de)戰斗機(ji)(ji)。

2016年(nian)(nian)12月(yue)(yue)23日,網上(shang)出現改(gai)進(jin)型(xing)殲(jian)(jian)(jian)-31首(shou)飛成功的(de)畫面,這架殲(jian)(jian)(jian)-31與之前在珠海航(hang)(hang)展(zhan)亮相過(guo)的(de)殲(jian)(jian)(jian)-31有較(jiao)大不(bu)同(tong),網友(you)們(men)給起了個“鶻鷹2.0”的(de)稱呼。第(di)二架殲(jian)(jian)(jian)-31原型(xing)機改(gai)進(jin)了空氣(qi)動力設計以縮減飛機雷達(da)散射截面積,實(shi)現更高的(de)隱(yin)身性(xing)能(neng)。改(gai)進(jin)型(xing)機還(huan)將裝備經(jing)過(guo)完善的(de)航(hang)(hang)空電子裝備。據提(ti)前在2016年(nian)(nian)12月(yue)(yue)22日發行的(de)《空軍月(yue)(yue)刊》2017年(nian)(nian)1月(yue)(yue)刊中稱,這架被稱為2.0版殲(jian)(jian)(jian)-31戰機鼻部(bu)的(de)光學雷達(da)站也發生(sheng)了改(gai)變(bian),不(bu)僅(jin)如此,在駕(jia)駛艙的(de)多(duo)功能(neng)大顯示屏上(shang)方還(huan)將安裝一個小顯示屏。與第(di)一架原型(xing)機相比(bi)較(jiao),殲(jian)(jian)(jian)-31將配備國產發動機(據推測(ce)是(shi)渦扇-13A),加大了武器艙,可以很容易的(de)放下六枚帶展(zhan)翼的(de)SD-10A導(dao)彈,各項性(xing)能(neng)比(bi)首(shou)飛版本提(ti)高很大。

殲(jian)31改進(jin)(jin)版(ban)本(ben)試飛(fei)的(de)(de)照片顯(xian)示(shi),與2014年第10屆中(zhong)國航(hang)(hang)展亮相的(de)(de)殲(jian)-31相比,該(gai)機(ji)的(de)(de)改進(jin)(jin)版(ban)本(ben)在外形上發(fa)生了(le)一些變化,不(bu)僅(jin)改進(jin)(jin)了(le)空氣動力設(she)計,還(huan)加大了(le)武(wu)器艙。專家(jia)認(ren)為,殲(jian)-31距(ju)離(li)定型(xing)還(huan)需要(yao)較(jiao)長時間。此次試飛(fei)的(de)(de)002號機(ji)是殲(jian)-31的(de)(de)第二(er)架樣機(ji),未來不(bu)排除殲(jian)-31上航(hang)(hang)母的(de)(de)可能性。

技術特點

氣動設計

機體

殲-31采(cai)用(yong)正常(chang)布(bu)(bu)(bu)局(ju),機(ji)(ji)(ji)身兩(liang)側(ce)布(bu)(bu)(bu)置DSI進氣道(dao),中等(deng)后掠角、后緣前掠的(de)小展(zhan)弦比機(ji)(ji)(ji)翼(yi),兩(liang)臺(tai)發動機(ji)(ji)(ji)中間裝有中型尾椎,兩(liang)個蝶形垂(chui)尾向外傾斜。從(cong)(cong)側(ce)前方看(kan),310驗證(zheng)機(ji)(ji)(ji)與F-22戰(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)(ji)較(jiao)為相(xiang)似(si)。但從(cong)(cong)俯視(shi)圖看(kan),310的(de)機(ji)(ji)(ji)身明顯短(duan)粗,更類似(si)執行(xing)攻擊(ji)任務的(de)F-35戰(zhan)斗(dou)機(ji)(ji)(ji),只(zhi)是采(cai)用(yong)雙發布(bu)(bu)(bu)局(ju);從(cong)(cong)側(ce)面看(kan),310的(de)機(ji)(ji)(ji)身厚度單薄很多,因此機(ji)(ji)(ji)身容(rong)積遠低于(yu)F-35,考慮到(dao)該機(ji)(ji)(ji)采(cai)用(yong)雙發布(bu)(bu)(bu)局(ju),因此機(ji)(ji)(ji)內(nei)電子設備艙(cang)、彈(dan)艙(cang)和燃(ran)油艙(cang)的(de)體(ti)積會更小。

主翼

殲-31機(ji)(ji)(ji)翼(yi)(yi)呈(cheng)梯(ti)形,裝有(you)與(yu)機(ji)(ji)(ji)翼(yi)(yi)近(jin)乎等長度的(de)前、后緣襟(jin)翼(yi)(yi),與(yu)F-35A戰(zhan)斗機(ji)(ji)(ji)相(xiang)似,和(he)F-22、殲-20相(xiang)比少2個副(fu)(fu)翼(yi)(yi)。副(fu)(fu)翼(yi)(yi)能(neng)(neng)夠提(ti)供更(geng)大的(de)滾轉力矩,從而(er)增強飛機(ji)(ji)(ji)的(de)滾轉性能(neng)(neng)。但是(shi)設置(zhi)單獨(du)的(de)副(fu)(fu)翼(yi)(yi)會(hui)增加(jia)重(zhong)量、提(ti)高(gao)(gao)造(zao)價(jia),而(er)F-35A在(zai)美軍中(zhong)執行的(de)是(shi)對地攻擊任務,對空戰(zhan)性能(neng)(neng)要求較(jiao)低(di),因(yin)此取消了副(fu)(fu)翼(yi)(yi)。310作為(wei)第五代戰(zhan)斗機(ji)(ji)(ji)驗證機(ji)(ji)(ji),對機(ji)(ji)(ji)動(dong)性應該(gai)有(you)較(jiao)高(gao)(gao)要求,因(yin)此取消副(fu)(fu)翼(yi)(yi)十分奇怪(guai)。主翼(yi)(yi)的(de)厚度較(jiao)薄(bo),屬于(yu)針對超音速優(you)化的(de)小展弦比中(zhong)等后掠(lve)角(jiao)薄(bo)翼(yi)(yi)型方案。

該機(ji)(ji)機(ji)(ji)翼(yi)相對面積較(jiao)小,與(yu)F-22超(chao)過(guo)78平方米的巨大機(ji)(ji)翼(yi)相比,其較(jiao)小的機(ji)(ji)翼(yi)對盤旋(xuan)性(xing)能有(you)較(jiao)大的影(ying)(ying)響,同時巡航狀態的升阻比較(jiao)差,影(ying)(ying)響航程(cheng),但減少超(chao)音速阻力會有(you)一定優勢(shi)。

機翼后緣安裝有全翼展單塊襟(jin)(jin)(jin)翼,而沒(mei)有使(shi)用襟(jin)(jin)(jin)翼-副翼分離的設計,襟(jin)(jin)(jin)翼打開角度較(jiao)大,這主要(yao)是(shi)針對短距(ju)離起(qi)(qi)降和航母使(shi)用,全翼展大幅襟(jin)(jin)(jin)翼可以使(shi)得著艦-起(qi)(qi)飛(fei)速度降低約10節。

平尾

殲-31平(ping)(ping)尾(wei)采用了(le)和(he)主(zhu)(zhu)翼類似的設計,平(ping)(ping)尾(wei)前(qian)緣和(he)主(zhu)(zhu)翼前(qian)緣,平(ping)(ping)尾(wei)后緣和(he)主(zhu)(zhu)翼后緣相(xiang)互平(ping)(ping)行(xing),這(zhe)主(zhu)(zhu)要是為(wei)了(le)減少雷達波散(san)射的強(qiang)波束方向。平(ping)(ping)尾(wei)安裝位置較為(wei)靠后,平(ping)(ping)尾(wei)后緣在發動機噴(pen)管之后,可以提(ti)高(gao)配平(ping)(ping)力矩。

但是其向(xiang)后伸出的距離比F-15、F-22和(he)F-35來說(shuo)較短(duan),設計相(xiang)對保守。同時該機(ji)雖然采用(yong)了(le)靠(kao)后的平尾,卻沒有(you)和(he)類似設計的F-15和(he)F-22一樣采用(yong)兩側(ce)尾撐設計,舵機(ji)安(an)裝(zhuang)在發(fa)動機(ji)艙(cang)兩側(ce),轉軸本(ben)身(shen)相(xiang)對于尾翼(yi)靠(kao)前,需要較大的操作力(li)矩,而且有(you)卡軸的風險。

垂尾

殲-31向外側傾斜的垂尾,可(ke)以有效降低雷達散射(she),同時也可(ke)以使得垂尾部(bu)分避開前機(ji)身(shen)拉出的渦流,提(ti)(ti)高(gao)在(zai)大迎角狀態(tai)的可(ke)控性。其面積較大,應該是(shi)為了提(ti)(ti)高(gao)飛機(ji)高(gao)速(su)飛行(xing)狀態(tai)下的方向穩定(ding)性,這一點(dian)在(zai)F-22上表現(xian)較為明顯。從這一點(dian)看該型(xing)機(ji)將主要針對超音(yin)速(su)性能進行(xing)優化。

邊條

渦(wo)(wo)升(sheng)力(li)(li)(li)是(shi)60年(nian)代以來,飛(fei)機氣動領域的(de)(de)(de)革命性變(bian)化,在主翼之前,利(li)用各種渦(wo)(wo)流(liu)發(fa)生裝(zhuang)置產生渦(wo)(wo)流(liu),其流(liu)過主翼可以產生強大的(de)(de)(de)升(sheng)力(li)(li)(li)以提(ti)高(gao)飛(fei)機的(de)(de)(de)升(sheng)力(li)(li)(li)系(xi)數和抬頭力(li)(li)(li)矩,配合靜不安定設計可以極大的(de)(de)(de)提(ti)高(gao)飛(fei)機升(sheng)力(li)(li)(li)。常用的(de)(de)(de)渦(wo)(wo)流(liu)發(fa)生裝(zhuang)置包括了(le)幻(huan)影(ying)2000上的(de)(de)(de)小型固定副翼、殲-10的(de)(de)(de)鴨翼和F-16的(de)(de)(de)邊(bian)條。

在五(wu)代戰斗機(ji)上則出現了(le)新式(shi)的(de)(de)(de)“棱(leng)線(xian)”式(shi)渦流(liu)發生裝置,其利用升力(li)(li)(li)體原理,利用機(ji)身本身來產生升力(li)(li)(li),尤其是菱形機(ji)頭(tou)、船型進氣(qi)道(dao)的(de)(de)(de)邊線(xian),其效果與傳統的(de)(de)(de)邊條相(xiang)當(dang)甚至更為強烈,而且可以有效減(jian)(jian)少邊條增加的(de)(de)(de)機(ji)身濕(shi)面積(ji)和(he)阻力(li)(li)(li)。同時菱形機(ji)身和(he)船型進氣(qi)道(dao)本身也(ye)是減(jian)(jian)少散射的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)隱(yin)身措施,一舉多得的(de)(de)(de)“棱(leng)線(xian)”是五(wu)代戰斗機(ji)性能優勢的(de)(de)(de)重(zhong)要(yao)來源(yuan)。

殲-31上沒(mei)有采用傳(chuan)統(tong)意義的獨立邊條(tiao),而是采用四代(dai)機特有的三段(duan)式(shi)“棱(leng)線(xian)”邊條(tiao),采用了(le)菱形的機頭和(he)船(chuan)型(兩側壁(bi)向外(wai)傾斜)進氣道,配合(he)精心設計的折(zhe)線(xian),同時兼顧了(le)隱身和(he)增升。

起(qi)(qi)(qi)落(luo)架殲-31前起(qi)(qi)(qi)落(luo)架安裝(zhuang)在飛(fei)行(xing)員(yuan)座艙下方(fang),向(xiang)前方(fang)收起(qi)(qi)(qi);由于(yu)采用(yong)了雙(shuang)輪(lun)結構(gou),曾被軍事(shi)發燒友(you)誤以(yi)為可以(yi)在航母(mu)上起(qi)(qi)(qi)降。其實雙(shuang)輪(lun)結構(gou)使前起(qi)(qi)(qi)落(luo)架無需(xu)旋轉就可以(yi)收入機(ji)(ji)(ji)身,減(jian)少了前起(qi)(qi)(qi)落(luo)架艙的寬度,適合機(ji)(ji)(ji)體(ti)前部(bu)(bu)直徑較小或前起(qi)(qi)(qi)落(luo)架位于(yu)機(ji)(ji)(ji)體(ti)中部(bu)(bu)的飛(fei)機(ji)(ji)(ji)使用(yong),例如中國殲-10戰(zhan)斗(dou)(dou)機(ji)(ji)(ji)就采用(yong)了雙(shuang)輪(lun)前起(qi)(qi)(qi)落(luo)架,而它是一(yi)款純粹的陸基戰(zhan)斗(dou)(dou)機(ji)(ji)(ji)。

該型(xing)機的(de)起(qi)落(luo)架設(she)計和中國(guo)(guo)第五代重型(xing)戰斗(dou)機殲(jian)-20設(she)計類似,都采用安(an)裝在(zai)機翼根部,向(xiang)前折(zhe)疊到進氣道側面,這(zhe)個(ge)安(an)裝方(fang)式(shi)是連接強度(du)最強、抗沖擊力最好的(de)方(fang)式(shi),美國(guo)(guo)的(de)F-14重型(xing)艦(jian)載機和F-35艦(jian)載型(xing)都采用了這(zhe)個(ge)安(an)裝方(fang)式(shi),當(dang)然都是裝入翼根而不是裝入起(qi)落(luo)架側面。

第五(wu)代(dai)戰斗機中(zhong)需要(yao)追求(qiu)超音速能(neng)力(li)的(de)F-22,則采(cai)用了進(jin)氣道下側安裝起落架,收入進(jin)氣道側壁方案,結(jie)構(gou)簡單、重量輕,同時不影(ying)響機翼外形,但是其抗沖擊能(neng)力(li)較弱。殲-20和殲-31中(zhong)型戰斗機采(cai)用這個(ge)獨特的(de)方案,主要(yao)是要(yao)求(qiu)同時兼顧起落架堅固性和超音速能(neng)力(li),當然也提高(gao)了設(she)計(ji)的(de)復雜性和重量。

從起落架設(she)計(ji)可以(yi)了(le)解(jie)到,殲(jian)-31戰斗機是(shi)要求有較好(hao)的短距起降能力和超(chao)音速能力,由此可知,該型機帶有很濃厚的艦載戰斗機色彩,設(she)計(ji)上做(zuo)了(le)相當的優化(hua)。

進氣道

殲(jian)-31采(cai)用位于機身(shen)兩(liang)側的(de)DSI蚌式進(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao),這種進(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao)用內(nei)側鼓包形(xing)成的(de)激波推開附面層氣(qi)(qi)流,使其(qi)無法進(jin)(jin)入(ru)進(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao)干擾發動(dong)機工作,具有重(zhong)量輕、隱身(shen)性(xing)能好的(de)優點。在進(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao)后方,是一個十分(fen)細(xi)長的(de)三(san)角形(xing)邊條,一直(zhi)延伸(shen)到(dao)進(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao)收(shou)縮處;其(qi)形(xing)狀與F-22的(de)邊條類似,但長度較短,沒有延伸(shen)到(dao)進(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao)唇口。

DSI進(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao)(dao)是利用(yong)一(yi)個基(ji)于計(ji)算流體力(li)學設(she)計(ji)的(de)鼓包(bao)達(da)到消除空氣(qi)(qi)附面層和(he)對空氣(qi)(qi)進(jin)(jin)行預壓(ya)縮的(de)作用(yong),可(ke)以有效降(jiang)低(di)進(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao)(dao)重(zhong)量、減少進(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao)(dao)縫隙數量以降(jiang)低(di)雷達(da)反截面積,最早(zao)于F-35戰斗(dou)(dou)機(ji)開(kai)始應用(yong),而中國為巴(ba)基(ji)斯坦研制(zhi)的(de)FC-1戰斗(dou)(dou)機(ji)則是最早(zao)使用(yong)該(gai)型進(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao)(dao)的(de)服(fu)役機(ji)型,殲(jian)-10B戰斗(dou)(dou)機(ji)和(he)第(di)五代重(zhong)型戰斗(dou)(dou)機(ji)殲(jian)-20也(ye)采用(yong)了該(gai)技術。因為起落架艙設(she)計(ji)在(zai)進(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao)(dao)側壁,所以該(gai)機(ji)進(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao)(dao)采用(yong)S型進(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao)(dao),可(ke)以利用(yong)進(jin)(jin)氣(qi)(qi)道(dao)(dao)遮蔽發動(dong)機(ji)葉片,減少雷達(da)波反射。

動力系統

發動(dong)(dong)機(ji)是(shi)航空(kong)器的(de)(de)心臟,也(ye)是(shi)決定其(qi)設計和(he)性能的(de)(de)關鍵。殲-31戰(zhan)斗(dou)(dou)機(ji)采(cai)用的(de)(de)是(shi)兩臺(tai)RD-93加力式渦輪(lun)風(feng)扇(shan)發動(dong)(dong)機(ji),其(qi)也(ye)是(shi)FC-1“梟(xiao)龍”戰(zhan)斗(dou)(dou)機(ji)的(de)(de)標準動(dong)(dong)力。RD-93是(shi)在前蘇聯MIG-29戰(zhan)斗(dou)(dou)機(ji)使(shi)用的(de)(de)RD-33渦輪(lun)風(feng)扇(shan)發動(dong)(dong)機(ji)基(ji)礎上,將附件機(ji)匣從頂部(bu)更換(huan)到(dao)底部(bu),以方便單發飛機(ji)維護(hu)的(de)(de)改型,其(qi)也(ye)適合(he)于從底部(bu)進(jin)行維護(hu)的(de)(de)雙(shuang)發戰(zhan)斗(dou)(dou)機(ji)。

RD-93屬于典型的(de)(de)中(zhong)等推力渦輪風(feng)扇(shan)發(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機,其(qi)推力為81.4千(qian)(qian)牛,空(kong)氣(qi)流量約70千(qian)(qian)克/秒(miao)。在(zai)照片中(zhong)可(ke)(ke)以(yi)發(fa)現后(hou)機身殼(ke)體和發(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機之間(jian)有較大縫隙,可(ke)(ke)以(yi)判斷其(qi)后(hou)機身是為國產(chan)的(de)(de)9500KGF(9500千(qian)(qian)克推力)發(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機設計,使用RD-93只(zhi)是前期試(shi)(shi)飛(fei)的(de)(de)權(quan)宜之計,在(zai)9500KGF通(tong)過(guo)初期測試(shi)(shi)后(hou)就可(ke)(ke)以(yi)進行換裝。9500KGF發(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機直徑相(xiang)對較大,達到了1180毫米,RD-93直徑則只(zhi)有1030毫米,因此留有較大空(kong)隙。9500KGF發(fa)動(dong)(dong)(dong)(dong)機配有推力矢量系統(tong),可(ke)(ke)以(yi)在(zai)相(xiang)當程(cheng)度上提高飛(fei)機機動(dong)(dong)(dong)(dong)性,推力矢量系統(tong)的(de)(de)飛(fei)控-發(fa)控一體化系統(tong)研制具(ju)有非(fei)常高的(de)(de)難(nan)度。

殲-31戰斗機(ji)面臨的主要問題就在(zai)于發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji),兩臺(tai)9500KGF發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)的重量遠大于F-35的單臺(tai)F-135發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji),而且推力還不如(ru)F-35推力達到(dao)191.35千牛即19500千克(ke),而兩臺(tai)9500千克(ke)力推力發(fa)(fa)動(dong)(dong)機(ji)顧名思(si)義,即9500千克(ke)x2=19000千克(ke)——同時其(qi)(qi)所占據機(ji)身體積更大,這也使得其(qi)(qi)要達到(dao)或者超越F-35的飛行性能,需要在(zai)很多方面做出犧牲。

殲-31第二(er)架原型機的發動機將(jiang)使(shi)用中國產(chan)品,而非RD-93,未來量產(chan)型FC-31也將(jiang)使(shi)用中國發動機 。

航空電子

殲-31戰斗機的(de)(de)(de)(de)航空電(dian)子系(xi)統配置還(huan)未定型,其出口用版本和(he)向解放軍海空軍部隊推銷(xiao)的(de)(de)(de)(de)版本有較大(da)的(de)(de)(de)(de)區別。如果沒有經(jing)費限制,其可以直接套用殲-20的(de)(de)(de)(de)電(dian)子系(xi)統。殲-31采(cai)用殲-16一樣的(de)(de)(de)(de)飛控系(xi)統,都是三軸四余度數(shu)字電(dian)傳并集成駕駛(shi)儀功(gong)能,座(zuo)艙采(cai)用1平2下(可采(cai)用在殲-20上的(de)(de)(de)(de)先進座(zuo)艙布局方式,中(zhong)間一座(zuo)大(da)型多功(gong)能顯示器),總體空優性能略(lve)高于F-35,但多用途能力則有所不如。

新型材料

殲(jian)-31隱身戰機重大改進型——鶻鷹2.0首飛成功。

其中,沈陽(yang)航空航天(tian)大學所提(ti)供的增材(cai)(cai)制造鈦合金承力構件在鶻鷹(ying)2.0首飛(fei)中發(fa)揮重(zhong)大作(zuo)用(yong),這也標志著增材(cai)(cai)制造技術水(shui)平比肩國內先進,邁入國內第(di)一梯(ti)隊水(shui)平。

這(zhe)次承(cheng)擔鈦合金承(cheng)力(li)構件(jian)(jian)(jian)的部(bu)門(men)是(shi)沈航(hang)航(hang)空(kong)制(zhi)造工(gong)藝數字化國防重點學(xue)科(ke)實(shi)驗(yan)室,是(shi)東北首家實(shi)現增材(cai)制(zhi)造實(shi)現裝機應用(yong)的單(dan)位。該(gai)實(shi)驗(yan)室負責人介紹,承(cheng)力(li)構件(jian)(jian)(jian)是(shi)鶻鷹2.0飛機機體骨架的重要(yao)零(ling)部(bu)件(jian)(jian)(jian),該(gai)實(shi)驗(yan)室采用(yong)3D打印技術制(zhi)造這(zhe)種零(ling)部(bu)件(jian)(jian)(jian),較傳統的“鍛鑄+機械加工(gong)”制(zhi)造方式比(bi),可(ke)節省大(da)型鑄鍛設備、減少開坯(pi)模(mo)具(ju),大(da)大(da)縮短研制(zhi)周期、減少制(zhi)造成本,未(wei)來大(da)規模(mo)應用(yong)前景廣(guang)闊(kuo)。

新型工藝

殲-31作(zuo)為(wei)(wei)一型(xing)全新研制(zhi)(zhi)的(de)中(zhong)型(xing)多用途(tu)戰(zhan)斗機(ji),從設計到零件制(zhi)(zhi)造(zao)再到裝配(pei)集成,沈陽廠所實現(xian)了以(yi)增(zeng)材(cai)制(zhi)(zhi)造(zao)、復合材(cai)料為(wei)(wei)代表的(de)大量新技(ji)術、新工藝的(de)突破,滿(man)足(zu)了新機(ji)的(de)高性能要(yao)求;同時,為(wei)(wei)實現(xian)型(xing)號“快速試制(zhi)(zhi)”要(yao)求,組建了沈陽新機(ji)快速試制(zhi)(zhi)中(zhong)心,以(yi)管理模式創新大大縮短(duan)產品研制(zhi)(zhi)周期。

性能數據

殲-31戰斗(dou)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

最大起飛重量

27000~28000 千(qian)克(ke)

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 ?

航程

-

作戰半徑

1,250千米

爬升率

-

翼載荷

675千(qian)克/平(ping)方米

推重比

0.7

限制過載

9G

內置武器

4枚(mei)PL-12D中距主動(dong)空空導(dao)彈或2枚(mei)PL-12D+2枚(mei)500KG級精確制導(dao)彈藥

載彈量

>7000 千(qian)克

載油量

>7000 千克(ke)

總體評價

殲-31戰(zhan)斗(dou)機(ji)從總體上來講,在(zai)氣動、隱(yin)身(shen)設(she)計等方面(mian),具(ju)備(bei)了五代(dai)機(ji)的(de)所(suo)有特征,在(zai)空戰(zhan)方面(mian)對任(ren)何第四代(dai)戰(zhan)斗(dou)機(ji),無論是F-15SU-27還是所(suo)謂的(de)四代(dai)半戰(zhan)斗(dou)機(ji)臺風陣風都具(ju)有絕對優勢,但是其(qi)面(mian)對第五代(dai)戰(zhan)斗(dou)機(ji)的(de)效果則(ze)難以確定。

殲(jian)-31的重量與美國(guo)的F-35戰機(ji)(ji)差不(bu)多,二(er)者的隱形能力也不(bu)相上下,綜(zong)合作戰能力比較(jiao)接(jie)近,殲(jian)-31的機(ji)(ji)翼(yi)和(he)起落架(jia)等方面改(gai)進之后,完全(quan)可以成(cheng)為(wei)中(zhong)(zhong)國(guo)未來具(ju)有隱形性(xing)能的航母艦載戰斗機(ji)(ji),屆(jie)時殲(jian)-31將(jiang)成(cheng)為(wei)世界(jie)上第二(er)款中(zhong)(zhong)型隱形航母艦載機(ji)(ji),中(zhong)(zhong)國(guo)軍隊整體(ti)的戰斗力也將(jiang)大大提(ti)升。

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