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2019-08-29 11:03栏目:金沙国际登录网址

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  从当前已知的图片资料看,中国新式中型隐身战机是一种单座、双发、双垂尾的常规布局飞机。图为中国新式中型四代战机。

在2011年首飞的6年之后,9月27日,国防部发言人吴谦在记者招待会上宣布,中国的隐形战斗机歼-20已经正式列装部队,成为F-22、F-35之后第三款列装部队的第四代战机。在11月11日空军建军节上,J20更是与J16组成列队庆贺节日。

  出品:科普中国

  歼-31据称是以国际战斗机需求为主要销售市场,出口自然也应该是歼-31项目启一动的主要目标,并存在出口同时适度兼顾国内战斗机的需求。歼-31是在2012年完成首飞,估计现有技术状态的试验周期约5年,到2018年前后才有可能达到可交付状态。据巴基斯坦黎明(QUWA)新闻网报道,巴基斯坦军工部长最近宣布未来将要制造第五代战斗机。这是巴基斯坦第一次表示将在本国生产五代战斗机,这可能表明中巴两国已经开始就歼-31或者其他第五代战斗机合作研制进行接触。

  从当前已知的图片资料看,该型机是一种单座、双发、双垂尾的常规布局飞机,通过人体、车辆,该型机长度在16~17米左右,翼展在10米上下,属于典型的双发中型战斗机,机体整体体积介于F-15和MIG-29之间,机翼面积约40平方米。机头、机身呈菱形,双垂直尾翼向外倾斜,垂尾、主翼、平尾后缘前倾,使用带锯齿的起落架舱,属于基于隐身设计的战斗机。

歼-20有可能改变亚太地区空中格局,美国对于歼-20也是格外关心,其中的原因之一在于歼-20是一款隐身战机。那么,它到底凭借哪些秘技实现隐身的呢?

  制作:铁流

  而歼-31开始设计并没有明确的任务目标,不需要考虑具体的任务要求和性能标准,这也意味着该飞机的设计灵活性很高,工程师可以根据实际能力与条件完成设计的宽松条件。

  由前所述,该机为常规布局,该型机主翼后掠角中等,展弦比较小,安装方式是四代机标准的进气道上缘位置,以提高机身和进气道升力体效应的使用效果。主翼的厚度较薄,属于针对超音速优化的小展弦比中等后掠角薄翼型方案。

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  监制:中国科学院计算机网络信息中心

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  其相对面积较小,与F-22超过78平方米的巨大机翼相比,其较小的机翼对盘旋性能有较大的影响,同时巡航状态的升阻比较差,影响航程,当然其超音速阻力会有一定优势。

通过外形设计优化提升隐身性能

  在2011年首飞的6年之后,9月27日,国防部发言人吴谦在记者招待会上宣布,中国的隐形战斗机歼-20已经正式列装部队,成为F-22、F-35之后第三款列装部队的第四代战机。在11月11日空军建军节上,J20更是与J16组成列队庆贺节日。

  该机的气动外形看起来很眼熟,气动布局明显采用了波束控制概念,所谓波束控制指的是将雷达照射波束集中到有限的几个方向,这样对方雷达就难以接收到连波回波,呈现闪烁状态,不容易识别和跟踪,歼-31采用的措施主要包括:机身边缘平行,机体表面尽量减少鼓包、缝隙等雷达散射源,口盖和舱门采用锯齿状,边缘与机身边缘平行,这样可以将这些舱门的散射波纳入到几个主要反射波之中,另外通过采用吸波材料,机腹弹舱等措施还可以降低飞机的雷达的反射面积。

  机翼后缘安装有全翼展单块襟翼而没有使用襟翼-副翼分离的设计,襟翼打开角度较大,这主要是针对短距离起降和舰艇使用,全翼展大幅襟翼可以使得着舰-起飞速度降低约10节。

战机隐形并不是指人类肉眼无法看见战机,而是指通过减弱作战飞机的雷达反射信号强度,使对方雷达无法发现战机,或者即便能够发现战机来袭,也只能在非常近的距离发现隐身飞机,根本来不及对来袭的隐身战机做出反应。

  歼-20有可能改变亚太地区空中格局,美国对于歼-20也是格外关心,其中的原因之一在于歼-20是一款隐身战机。那么,它到底凭借哪些秘技实现隐身的呢?

  在机翼设计上,歼-31采用中等后掠一角,带有前缘襟翼和后缘襟副翼的变弯度梯形翼,在小角度盘旋时其机翼外侧有明显涡效应,在翼尖和副翼的外侧边缘分别拉出一道涡流。由此分析,歼-31注重一强化中低空亚、跨音速机动性。不过歼-31发动机的问题造成了的内部空间有限,相应的它的航程、作战半径也就比较有限。

  但是这个设计的奇特之处在于,全翼展襟翼设计主要是针对上舰,但是因为舰载机需要折叠机翼的缘故一般都是采取两段式的襟翼方案,每侧机翼使用两台作动器分别驱动两个翼面动作,而四代中型战斗机则采用了完整的单个全翼展襟翼,在上舰改造后还必须再在外侧增加。

电磁波反射存在一个现象,只有照射方向正好和战机表面垂直时,飞机的雷达反射截面才最大,而从其他方向照射时,雷达反射截面就会小很多。

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金沙国际官网 5巴基斯坦网友对FC-31的热情从该机刚一问世就已经“爆棚”,连涂装都设计好了……

  一对作动器以驱动折叠翼段的后缘襟翼/副翼,增加了改装的复杂性。为何不采用两段式全翼展襟翼,是需要待后续资料进行分析的。或许该型机可能采用类似F-35C的方式,极大的加大翼展,在增加的外翼宽度上布置新的襟翼-副翼,但是这样凭空增加新的控制面必然带来控制律的不通用性,增加研制的复杂程度。

为了降低雷达反射截面,隐身战机往往采用特殊的外形设计。美国隐身战机的先驱F-117A就采用多个平面和直线组成的怪异外形。因为这样的外形,有利于实现隐身。

  通过外形设计优化提升隐身性能

  按照国际战斗机市场在2018-2020年的销售情况,歼-31未来出口的主要对手为台风、阵风和美国的F/A-1 8E/F与F-35A。相比前三个型号,歼-31有隐身的优势:相比F-35A,歼-31则有成本上的相对优势。而且中国还能够提供比较完整的空战系统,如可提供包括ZDK-03预警机、数据链等。这样歼-31在面对F-16这样的三代机时可以拥有首先发现,首先开火的优势,这一点对地那些中小国家来说应该是非常具有诱惑力。

  中国新式中型隐身战机采用向外侧倾斜的垂尾,可以有效降低雷达散射,同时也可以使得垂尾部分避开前机身拉出的涡流,提高在大迎角状态的可控性。图为中国新式中型四代机电脑图。

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金沙国际官网,  战机隐形并不是指人类肉眼无法看见战机,而是指通过减弱作战飞机的雷达反射信号强度,使对方雷达无法发现战机,或者即便能够发现战机来袭,也只能在非常近的距离发现隐身飞机,根本来不及对来袭的隐身战机做出反应。

  此外歼-31还具有价格公道,可靠性好,服务保障好的优点。未来对于中国来说歼-31不仅可以作为经济收益的平台,也可用来平衡一些地区军事对比,通过军事销售推进中国在一些地区的政治影响力。利用军事援助和贷款等手段输出歼-31战机,很可能在局部军事对峙的局面上投下砝码,通过高技术装备的输出表明国家意志和力量,用装备出口作为特征隐性影响地区的军事形势。可以说歼-31战机的作用很不简单,是未来中国与华盛顿争夺世界影响力的一个重要的筹码,这让美国是心烦意乱啊。(作者署名:鼎盛军事)

  平尾采用了和主翼类似的设计,平尾前缘和主翼前缘,平尾后缘和主翼后缘相互平行,这主要是为了减少雷达波散射的强波束方向。平尾安装位置较为靠后,平尾后缘在发动机喷管之后,可以提高配平力矩。

从外形设计上看,歼-20采用了很多有利于隐身的设计。

  电磁波反射存在一个现象,只有照射方向正好和战机表面垂直时,飞机的雷达反射截面才最大,而从其他方向照射时,雷达反射截面就会小很多。

  但是其向后伸出的距离比F-15、F-22和F-35来说较短,设计相对保守。同时该机虽然采用了靠后的平尾,却没有和类似设计的F-15和F-22一样采用两侧尾撑设计,舵机安装在发动机舱两侧,转轴本身相对于尾翼靠前,需要较大的操作力矩,而且有卡轴的风险,这是其设计中比较奇特的一点。

歼-20采用了翼身融合体设计,使机身和机翼平滑过渡,在机翼和机身之间极大幅度降低了出现角反射效应的可能性,有效解决了第三代战机的机翼和机身、平尾和垂尾之间发生的角反射效应。这样一来,就能降低被雷达发现的可能性。

  为了降低雷达反射截面,隐身战机往往采用特殊的外形设计。美国隐身战机的先驱F-117A就采用多个平面和直线组成的怪异外形。因为这样的外形,有利于实现隐身。

  向外侧倾斜的垂尾,可以有效降低雷达散射,同时也可以使得垂尾部分避开前机身拉出的涡流,提高在大迎角状态的可控性。其面积较大,应该是为了提高高速下的方向稳定性的目的,这一点在F-22上表现较为明显。从这一点看该型机将主要针对超音速性能进行优化。

歼-20的主要机体部件相互平行。比如机翼、鸭翼的前缘在水平投影面上相互平行,左右相对的垂直尾翼和腹鳍相互平行等等。这种设计可以将雷达反射波集中到几个窄波束以内,使飞机在其他方向上的反射截面积尽可能最小。

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  涡升力是60年代以来,飞机气动领域的革命性变化,在主翼之前,利用各种涡流发生装置产生涡流,其流过主翼可以产生强大的升力以提高飞机的升力系数和抬头力矩,配合静不安定设计可以极大的提高飞机升力。常用的涡流发生装置包括了幻影2000上的小型固定副翼、J-10的鸭翼和F-16的边条。

歼-20在进气道上的设计也有助于提升隐身能力。歼-20采用了在“枭龙”战机和歼-10B战机上成功应用的DSI进气道设计。DSI进气道的一个特点是在进气道前方的机身上有一个鼓包状突起,通过这个突起对进入进气道的空气进行预压缩。这样一来,既取消了传统超音速进气道上的复杂结构,降低结构重量,还有助于降低正前方的雷达反射截面。

  (F117A战机棱角分明)

  在四代战斗机上则出现了新式的“棱线”式涡流发生装置,其利用升力体原理,利用机身本身来产生升力,尤其是菱形机头、船型进气道的边线,其效果与传统的边条相当甚至更为强烈,而且可以有效减少边条增加的机身湿面积和阻力。同时菱形机身和船型进气道本身也是减少散射的重要隐身措施,一举多得的“棱线”是四代战斗机性能优势的重要来源。

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  从外形设计上看,歼-20采用了很多有利于隐身的设计。

  中国第四代中型战斗机机身设计与F-22颇多相似之处,属于典型的常规布局中型战斗机,主要设计方向是针对超音速机动性方向。图为中国新式中型四代机。

歼-20的内置弹仓设计也有利于提升隐身性。第四代战机不同于第三代战机的一点就是武器内置。之所以采用这种设计,原因在于将导弹内置于弹仓之后,可以避免因武器外挂带来的雷达反射效应。此外,歼-20的弹仓舱门、起落架舱门和减速伞舱门均为锯齿形边缘,这种设计也有助于提升隐身效果。

  歼-20采用了翼身融合体设计,使机身和机翼平滑过渡,在机翼和机身之间极大幅度降低了出现角反射效应的可能性,有效解决了第三代战机的机翼和机身、平尾和垂尾之间发生的角反射效应。这样一来,就能降低被雷达发现的可能性。

  该型机上没有采用传统意义的独立边条,而是采用四代机特有的三段式“棱线”边条,采用了菱形的机头和船型(两侧壁向外倾斜)进气道,配合精心设计的折现,同时兼顾了隐身和增升,从各国经验看是较为先进的设计。

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  歼-20的主要机体部件相互平行。比如机翼、鸭翼的前缘在水平投影面上相互平行,左右相对的垂直尾翼和腹鳍相互平行等等。这种设计可以将雷达反射波集中到几个窄波束以内,使飞机在其他方向上的反射截面积尽可能最小。

  中国第四代中型战斗机机身设计与F-22颇多相似之处,属于典型的常规布局中型战斗机,主要设计方向是针对超音速机动性方向,主翼较薄,后掠角在40度左右,是比较适合高速机动的后掠角。但是其长细比相对于F-22较小,可能会是影响其高速性能的难点,可能基于此而采用了较小的翼面积和展弦比,以较高的翼载荷换取较小的超音速阻力,当然会牺牲一些盘旋能力和航程特性。

使用特殊材料提升隐身性能

  歼-20在进气道上的设计也有助于提升隐身能力。歼-20采用了在“枭龙”战机和歼-10B战机上成功应用的DSI进气道设计。DSI进气道的一个特点是在进气道前方的机身上有一个鼓包状突起,通过这个突起对进入进气道的空气进行预压缩。这样一来,既取消了传统超音速进气道上的复杂结构,降低结构重量,还有助于降低正前方的雷达反射截面。

  在气动设计上,完全基于隐形需求而设计外形轮廓,基本上沿用了比较成熟的隐形飞机设计思路,如果能保证设计的精细和加工的细致,可以实现较好的隐身特性,其隐身效果可能与F-35类似,满足大部分作战需求。

不仅是外形设计,使用复合材料和吸波材料同样有助于提升歼-20战机的隐身性能。

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