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)。
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)。
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。
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)。
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。
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。
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 。
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。
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)。
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。
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)
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。