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發(fā)表于 2011-1-12 23:09:29
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本帖最后由 門前的小木橋 于 2011-1-12 23:11 編輯
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' _: Y9 ^5 A$ I- Z8 \$ ~ 整體布局觀# d% I/ V1 B$ H2 E- X8 A4 [
( W6 v: T0 p" ~3 e% c 首先，殲-20延續(xù)了殲-10的鴨翼加切尖三角翼布局,，其實(shí)中國軍方人士早已在去年就透露,，稱中國四代機(jī)將是一種殲-10的重大改型,。這一做法是完全可以理解甚至預(yù)料得到的——美國F-22就可算作F-15的隱身大改型，俄羅斯T-50就可算作蘇-27的隱身大改型,。& r8 X6 q9 z$ H% _% U/ M+ G
0 Z6 [8 M; b; h) P1 y: o3 x 各國空軍的機(jī)型設(shè)計(jì),，大多帶有一定的延續(xù)性，這是因?yàn)橐皇窃O(shè)計(jì)單位有著自己的技術(shù)底蘊(yùn),、設(shè)計(jì)特點(diǎn)和方向,，二是在戰(zhàn)機(jī)背后代表的是該國空軍對空戰(zhàn)的理解和規(guī)劃，這兩點(diǎn)都是素有淵源和傳統(tǒng)的,。
- a( C4 G, Q e* ]. |3 Z2 R; A 其次,，整機(jī)線條平直，沒有多少復(fù)雜曲線起伏,，類似F-22,；菱形機(jī)頭，折線機(jī)身,，大量運(yùn)用傾斜面,，具有非常明顯的隱身特征。) \: x$ h8 S' z2 x$ b
3 X& O" ? s+ K9 t& B 整體機(jī)身瘦長,、鋒銳,、犀利，總體機(jī)身正面略顯偏窄,，側(cè)面看機(jī)身稍顯厚實(shí),，為升力體機(jī)身。由于機(jī)身較長,，其中有巨大的空間可以布置內(nèi)置彈艙和油艙,。 8 L; U/ }: E9 H( }
其他主要特點(diǎn)還包括，采用V型全動垂尾,；具有菱形機(jī)頭邊條和機(jī)翼前小邊條,；和確認(rèn)服役的三種四代機(jī)(F-22、F-35,、T-50)一樣采用上單翼,，但翼展相對最小(學(xué)名為“小展弦比”)。, Q' `+ t; v* b$ T4 u8 q
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殲-20究竟是四代機(jī)還是五代機(jī)6 h+ C5 j7 i0 q3 U& m; u4 q
+ I. Z' Q/ D& _ 在各國軍方,、專家學(xué)者,、新聞傳媒中，存在著對戰(zhàn)機(jī)代次的不同定義和劃分,，而由于不同叫法中新老代次的錯(cuò)迭,，進(jìn)而導(dǎo)致了更大的混亂。比如說，中國的這種新型戰(zhàn)斗機(jī)到底是四代機(jī)還是五代機(jī),，四代機(jī)是指像蘇-27這樣的還是指像F-22這樣的戰(zhàn)機(jī),，一直難以統(tǒng)一，甚至還進(jìn)一步分化,，連很多軍事迷都說不清道不明。 ! n2 c- @$ G8 N* W8 D0 a" S
為此我們在此不得不在此花些篇幅追根溯源,，解釋清楚這一問題,。首先，關(guān)于二戰(zhàn)后噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)的代數(shù)劃分,，有著兩個(gè)略有差異的劃分辦法標(biāo)準(zhǔn),。而原先美國所采用的劃分標(biāo)準(zhǔn)是：
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$ k t7 j$ L2 V8 F0 v8 c' J 第一代噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)生產(chǎn)于戰(zhàn)后的上世紀(jì)40年代末至50年代，典型戰(zhàn)機(jī)有美國的F-80,、F-86,、F-100和蘇聯(lián)的米格-15、17,、19,。 6 S! E. Y% L7 C+ P( F1 r; y
第二代戰(zhàn)斗機(jī)興盛于1960年代，典型戰(zhàn)機(jī)有美國的F-104,、F-4和蘇聯(lián)的米格-21,、23，特點(diǎn)是追求更快的速度,。2 G* c. D& Y( |1 \6 v
7 @- x5 @% x2 `2 @- m. A- J 第三代戰(zhàn)斗機(jī)在此后不足十年即開始面世,，一直興盛至今，美國的F-14,、F-15,、F-16、F/A-18,，蘇聯(lián)的蘇-27,、米格-29，法國的幻影-2000,，中國的殲-10都在其列,，其特點(diǎn)是轉(zhuǎn)為追求更強(qiáng)的機(jī)動性，配備了中遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈,，超視距空戰(zhàn)成為基本作戰(zhàn)樣式,。 & s7 H, }& N9 J' I) f
F-22宣告了第四代戰(zhàn)斗機(jī)時(shí)代的到來，它也定義了四代機(jī)的四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)——隱身,、超音速巡航(四代低檔戰(zhàn)機(jī)做不到,，如F-35)、超機(jī)動性和信息能力。[詳細(xì)], d9 g. b1 {+ ]: M
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9 d. R7 I0 I$ s 俄美面子之爭加劇的混亂# z1 q8 ?- d1 V- v8 T) }
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而在原蘇聯(lián)的劃分辦法中,，又將美國標(biāo)準(zhǔn)的第一代戰(zhàn)機(jī)根據(jù)能否超音速飛行,，劃分出前后兩代，形成了五代戰(zhàn)機(jī),。第一代是F-80,、F-86和米格-15、17這種亞音速戰(zhàn)機(jī),，第二代是F-100,、F-101和米格-19這種超音速戰(zhàn)機(jī)。由于這種劃分過細(xì),，沒有必要,，中國并不采用此辦法，而是習(xí)慣采用美式的劃分,。 " c7 `! g: j. k5 i
不過,，由于近年來俄羅斯處于市場宣傳的需要，竭力將自己的T-50稱為第五代戰(zhàn)機(jī),，將蘇-27改進(jìn)型稱為四代半戰(zhàn)機(jī),；美國覺得自己比俄式戰(zhàn)機(jī)都先進(jìn)的F-22只稱為第四代，實(shí)在是氣勢上吃了虧,，于是近兩年也改用了俄式的劃分法,。于是乎，俄美,、新舊不同的辦法交織在一起,，造成了極大的混亂。
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3 m* Y$ j2 S6 ~5 w `( D5 o. X 而中國則堅(jiān)持繼續(xù)采用四代劃分法,，也就在國際傳媒中遭遇了美國前些年的困擾,。不過，中國軍事迷們并不以為意,，親切地把黑色的殲-20稱之為“黑四代”,，簡稱“黑絲”。這倒也是一種鮮明的區(qū)分,。 + S5 l* Q0 o7 v* g2 F
已確定將服役的三種第四代戰(zhàn)機(jī)：F-22,、F-35、T-50
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F-22戰(zhàn)斗機(jī)是美國洛克希德-馬丁公司為美國空軍研制的21世紀(jì)初主力重型制空戰(zhàn)斗機(jī),，主要用于替換美國空軍現(xiàn)役的F-15戰(zhàn)斗機(jī),，在美國空軍武器裝備發(fā)展中占有最優(yōu)先的地位。1990年原型機(jī)首飛,，1997年樣機(jī)首飛,，已經(jīng)于2005年服役,，目前預(yù)定建造的180架已經(jīng)全部交付空軍，但美國空軍希望能擁有380架,，而最早的裝備計(jì)劃更是多達(dá)750架,。
: ?: ]2 N) X5 P F-35是由洛-馬公司設(shè)計(jì)的中型戰(zhàn)斗機(jī)，目前正在試飛,，預(yù)計(jì)2014年開始裝備美國空軍,、海軍和陸戰(zhàn)隊(duì)，其總體布局就像縮小版的F-22,，但與F-22相比較為低端,，隱身能力無法與F-22相媲美。為了兼容陸戰(zhàn)隊(duì)型號的垂直起降要求,，不但不具備超音速巡航能力，甚至最大時(shí)速不過1.6馬赫,，是最近50年來的戰(zhàn)斗機(jī)中最慢的,，非常不利于空戰(zhàn)。其設(shè)計(jì)目標(biāo)和執(zhí)行的任務(wù)70%是對地攻擊,，30%是制空任務(wù),。將成為美軍以對地攻擊為主的多用途戰(zhàn)斗機(jī)，替代退役的第三代戰(zhàn)機(jī),。此外還將作為惟一一款可購買的高端戰(zhàn)機(jī)出口到美國的諸多盟國,。$ L' p1 K4 r. z# {
) T* C3 U6 A/ D* M T-50是俄羅斯蘇霍伊設(shè)計(jì)局剛剛推出的第四代戰(zhàn)機(jī)，總體基礎(chǔ)在大獲成功的蘇-27的基礎(chǔ)上改進(jìn),，2010年1月29日上午首飛,。預(yù)計(jì)將在5-6年后裝備俄羅斯和印度空軍。 0 V" r2 Y z, G% G. o
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" O c& J+ }( ~. U 氣動特點(diǎn)和升力特性' G6 x3 T% |' W! ~- S- v# @
+ z5 v0 u9 K7 ?. j 殲-20采用了“鴨翼+邊條翼+升力體”綜合布局結(jié)構(gòu),，把全動鴨翼,、邊條翼、升力體三者結(jié)合一起,。
1 `. a! [* ] ^5 x: I3 z: E6 u 殲-20鴨翼的主要作用,，和殲-10一樣，是為了產(chǎn)生的脫體渦,，對主翼上翼段形成有利干擾,，改善主翼的升力特性和操控性能。不過殲-20的鴨翼還帶有上反角,，這是因?yàn)闉榱穗[身,，鴨翼和主翼根部只能設(shè)置在同一個(gè)平面上，因此,、需要拉開一段距離,，發(fā)揮鴨翼的增升作用。殲-20既具有菱形機(jī)頭的菱線機(jī)頭邊條，在鴨翼后和主翼前還見縫插針安排了一段邊條翼,。
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; X+ h* A8 w2 ~# \7 n, s 而美國F-22,、F-35、俄國T-50都只有變形的,、大小不等的邊條翼,，擁有完整的鴨翼和邊條翼的殲-20，在全球已有的四代戰(zhàn)斗機(jī)中,，升力特性最好,、升力系數(shù)最高。這意味著中國四代有著更短的起飛距離和更優(yōu)秀的穩(wěn)定盤旋能力,。
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比F-22更先進(jìn)的DSI進(jìn)氣口( u- |% I7 q' C& V/ v# M
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DSI意為無分離板超音速進(jìn)氣口,，Diverterless Supersonic Intake，首創(chuàng)者是美國F-35的研制承包商洛-馬公司,。它巧妙地采用一個(gè)經(jīng)過流體力學(xué)計(jì)算設(shè)計(jì)得出的,、形狀復(fù)雜的三維鼓包，將邊界層的呆滯氣流層從中間一剖為二,，引向進(jìn)氣口兩側(cè)的邊角泄放,，而不影響主要的“干凈”氣流層穩(wěn)定地進(jìn)入發(fā)動機(jī)。 ; J6 c' f" J& p/ Q* j
這樣,，DSI 避免了F-22所使用的進(jìn)氣口邊界層分離板,，避免了前向隱身的一大隱患，而且還能對進(jìn)氣道形成一定程度的遮蔽,，減輕了機(jī)身結(jié)構(gòu)重量,，一舉多得。
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之后成飛迅速于2006年在“梟龍”飛機(jī)的改進(jìn)上也應(yīng)用了這一先進(jìn)的進(jìn)氣道技術(shù),，既而又在2008年運(yùn)用到殲-10的改進(jìn)上,。和洛-馬公司成為全球掌握并應(yīng)用該技術(shù)的兩家公司之一。DSI進(jìn)氣口的局限性
) u' i; e; X9 b8 S w 不過DSI的鼓包盡管經(jīng)過精心計(jì)算,，但是不可調(diào)的,。這意味著采用這種進(jìn)氣道的戰(zhàn)機(jī)，盡管得到了減重,、提高發(fā)動機(jī)效率的優(yōu)勢,，但這種優(yōu)勢只能固定在某一速度范圍，主要是高亞音速附近,。也就是說它們的超音速性能受到了制約,。& f0 X) E# B, J1 i0 r( l
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F-22使用傳統(tǒng)的進(jìn)氣口邊界層分離板，保證了較高的超音速飛行性能的需要,。而DSI進(jìn)氣口一般只能適用于飛行速度比較低的戰(zhàn)機(jī),，如F-35和“梟龍”,。這兩種飛機(jī)都是近50年來飛行速度最慢的戰(zhàn)斗機(jī)，最高使用速度僅為1.6馬赫,。
+ B% Q3 |( ]" G# R" P# m1 t' B 殲-20采用了獨(dú)創(chuàng)的“可調(diào)DSI進(jìn)氣道”
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0 a# A' W0 J. ? n$ A 殲-20獨(dú)創(chuàng)的“可調(diào)DSI進(jìn)氣口”,，做出了新的創(chuàng)新，解決了DSI高速性能不佳的難題,。殲-20進(jìn)氣口鼓包固定但是進(jìn)氣道側(cè)面有可調(diào)擋板,，可有效隨速度變化改變進(jìn)氣量，從而達(dá)到從低到高各個(gè)主要速度段的優(yōu)秀的進(jìn)氣控制能力,，令發(fā)動機(jī)更為澎湃地工作,，也將意味著更好的加速性、爬升率和超巡能力,。同時(shí)可調(diào)擋板重量輕于傳統(tǒng)的進(jìn)氣口邊界層分離板,，也不影響隱身性能。
. ^/ X" w0 r1 o( C9 o 從照片上可以看出,，殲-20的機(jī)頭較窄,，兩側(cè)的進(jìn)氣道也不寬，甚至對飛機(jī)座艙的高度也嚴(yán)加控制,；雖機(jī)頭正面同為菱形,，殲-20卻比F-22的肥大的正面要小不少,。而且后機(jī)身兩臺發(fā)動機(jī)緊緊并列,，整個(gè)機(jī)身細(xì)長，橫截面小,，彈艙和油艙則利用較長的機(jī)身在縱長方向安排,。
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在迎風(fēng)阻力小的細(xì)長機(jī)身上，殲-20又配備了小翼展,、較大后掠角的主翼,，主翼面積明顯偏小（因此而生的機(jī)翼單位載荷過大等問題,，則靠鴨翼和邊條所帶來的增升效果來解決）,。另外一個(gè)引人注意的設(shè)計(jì)是面積相對較小的全動V型尾，這也盡量減少正面迎風(fēng)截面積的一個(gè)措施,。
. L9 @* ]+ i$ d1 u% E, q 瘦長,、鋒銳的機(jī)身，窄小的機(jī)翼,；總之,，該機(jī)的每一個(gè)主要?dú)鈩油庑卧O(shè)計(jì)，都為了超音速下的減阻增升——同時(shí)也在一定程度上減少正面雷達(dá)反射截面,。殲-20的構(gòu)型顯然具有比F-22,、T-50更小的超音速阻力,，更佳的升力系數(shù)，在保證隱身的前提下將氣動布局做到了極致,。- R5 B: e) o- R, u( G
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殲-20的氣動設(shè)計(jì)極其重視超音速性能
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4 u4 x1 U' P/ L0 ^8 [6 L 美國人仰持強(qiáng)大的發(fā)動機(jī)和長期領(lǐng)先他人的技術(shù)優(yōu)勢,，一貫對氣動設(shè)計(jì)不夠上心、較為保守,，傻大笨粗是美國空軍主戰(zhàn)戰(zhàn)機(jī)自二戰(zhàn)以來給人的一貫印象,。短粗的F-22和和為了兼顧垂直起降更為肥碩的F-35就是典型。俄羅斯T-50的機(jī)身設(shè)計(jì)扁平而寬大,，這種構(gòu)型的亞跨音速升阻比較好,，但是超音速下會有巨大的阻力。 # p2 k f2 g% m; k& [
成飛設(shè)計(jì)的殲-20機(jī)身令人容易想起米格-31,、1.44甚至殲-8,、蘇-15這種追求速度的截?fù)魴C(jī)造型，或者從某種意義來說,，這就是成飛70年代所設(shè)計(jì)的2.6倍音速的殲9的重生,。
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它采取了略顯激進(jìn)的、重視超音速性能的設(shè)計(jì),。這是對發(fā)動機(jī)暫不如人的一種彌補(bǔ)（有樂觀的估計(jì)認(rèn)為,，甚至只使用中國現(xiàn)有的“太行”發(fā)動機(jī)或者其改型，殲-20也能實(shí)現(xiàn)超巡）,，也體現(xiàn)了中國空軍一以貫之的追求速度的決心（實(shí)際上,，殲-10的高速性能就相當(dāng)突出，具有截?fù)魴C(jī)的特點(diǎn)）,。 $ T4 u5 L( a \* Y; @5 i h% z
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“令人糾結(jié)”的鴨翼,？似懂非懂的“專家”？
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對于殲-20來說,，爭議最大,，非議最多，質(zhì)疑最猛的,，無疑就是延續(xù)了殲-10的鴨翼布局,。盡管這種布局如上所述具有升阻比大，氣動控制強(qiáng)悍等優(yōu)點(diǎn),，但大部分似懂非懂的“軍事專家”都認(rèn)為,，這也要付出隱身能力下降的代價(jià)。 + G8 q' o; G: ]/ v7 b
從直觀的感覺上來看,，似乎確實(shí)如此,，由于鴨翼安排在主翼之前，從正面看過去是一小塊復(fù)雜的形狀,，又不像常規(guī)的水平尾翼一樣能夠?yàn)橹饕硭诒�,，因此�?dān)心其成為雷達(dá)回波的主要反射目標(biāo)是很自然的,。因而廣大軍事迷、眾多媒體也都紛紛人云亦云,，認(rèn)定中國殲-20的性能肯定不如F-22,，甚至不如采用了“隱形鴨翼”的T-50。此言差矣,！
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實(shí)際上,，在真正洞悉雷達(dá)隱身原理的人眼中，這根本就不是問題,。一個(gè)好的隱身飛機(jī)要處理好上百個(gè)問題,。所謂鴨翼問題，只不過是個(gè)極為普通的次要問題而已,。要理解這一點(diǎn),，就必須了解雷達(dá)和隱身的原理。
3 f. T( _ H- z3 w; ? 雷達(dá)眼中的物體特征和物體幾何形狀完全不同, `: p& S$ J$ H" I4 H
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雷達(dá)是靠接收己身發(fā)出的電磁波照射到目標(biāo)上返回的回波來探測目標(biāo)的,，削弱雷達(dá)回波的強(qiáng)度和穩(wěn)定性是隱身處理的入手關(guān)鍵,。 0 p5 W$ E7 H6 l( \' y9 i
理論上說，假如雷達(dá)電磁波恰好垂直照射到一塊板上又直線返回,，這是最理想的雷達(dá)工作模式,，但實(shí)際上這樣的機(jī)會微乎其微，照射到平面上的電磁波大部分會像光線照射到鏡子上一樣,，按法線折射原則轉(zhuǎn)向其它方向,。) H( U% h: @0 w$ H/ E# N" L- M
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從雷達(dá)原理來說，雷達(dá)實(shí)際的反射信號中最強(qiáng)的部分,，是當(dāng)雷達(dá)波照射到飛機(jī)的,、尖銳,、縫隙,、邊緣等突出或凹陷（學(xué)名將其稱為角形結(jié)構(gòu)和凹腔結(jié)構(gòu)）的外形不連續(xù)處時(shí)，經(jīng)過兩次反射產(chǎn)生的180度轉(zhuǎn)向返回的反射信號,，這種信號才是回波能量的主體,。 ! g! F: ~0 Y6 K& G! p9 ]5 S
也就是說，雷達(dá)電磁波所“注意到”的物體特征,，和實(shí)際的物體幾何特征差別是很大的,。它對“尖銳”、“凹陷”的小構(gòu)件很敏感,，而對大塊的平面相對很“無視”（除非恰好垂直）,。0 A0 h' x/ U) b! g2 [! d! m6 ^
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+ V5 ?( U# K- p 從雷達(dá)波長看，鴨翼并非重點(diǎn)反射目標(biāo)
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9 C+ ~7 X! g9 D1 T/ z2 H 至于何為“外形不連續(xù),、尖銳,、縫隙”,，則與對方雷達(dá)的波長量級有關(guān)。與雷達(dá)波長相近的物體,，就是強(qiáng)反射目標(biāo),。當(dāng)雷達(dá)波束的波長接近于飛機(jī)的構(gòu)件尺寸時(shí)，這些構(gòu)件就像鏡子一樣,，強(qiáng)烈的反射無線電波,。而構(gòu)件尺寸是雷達(dá)波長的兩倍的時(shí)候，產(chǎn)生諧振效應(yīng),，反射最強(qiáng),。
7 U; z5 i1 p4 \+ ]3 X3 i 對于機(jī)載的的厘米波（電磁波長為厘米量級）雷達(dá)來說，“外形不連續(xù)處”指的主要是飛機(jī)上的各種艙門（起落架艙,、彈艙,、維修開口等）縫隙，天線基座,，突起狀物體等,。( V2 L7 y$ ^5 c# O. Q V
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目前隱身飛機(jī)和半隱身飛機(jī)電磁處理的第一要?jiǎng)?wù)，就是處理這種效應(yīng),，而其處理方式也較為簡便——盡量簡少外置天線,、機(jī)身艙門即可。
0 u- Q5 S: F" t; r 美國海軍的F/A-18從沒有考慮隱身處理的A/B型,，發(fā)展到考慮隱身設(shè)計(jì)的E/F型“超級大黃蜂”,，盡管整體外觀沒有變化，正面雷達(dá)信號卻下降了一個(gè)數(shù)量級,。當(dāng)然,，更進(jìn)一步的優(yōu)化還包括將必不可少的縫隙、艙蓋等邊緣處理成鋸齒狀,，以求雷達(dá)波能折射和散射到其它方向,。
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物件對不同的雷達(dá)有不同的反射特性! [3 G" Y7 E/ d
3 K* O$ B* V5 m' t, d- D4 k+ y" D 而對于地基遠(yuǎn)程警戒的米波（波長為米一級）雷達(dá)來說，鴨翼,、機(jī)翼,、尾翼等翼面的體量與其波長相近，都算是“外形不連續(xù)處”,，這也就是米波雷達(dá)反隱身能力較強(qiáng)的原因,。當(dāng)然，米波雷達(dá)的精度較差,，只能提供早期預(yù)警和方向指引,。 " u7 V1 c/ `9 L4 v4 S) g! r
從這個(gè)視角，控制翼面是在機(jī)翼前面（鴨翼）還是后面（常規(guī)水平尾翼），對厘米波雷達(dá)來說差別不大,，因?yàn)橐砻婧筒ㄩL差別較大,，不屬于最強(qiáng)的反射特征；對米波雷達(dá)而言差別也不大,，因?yàn)槎紝儆趶?qiáng)反射特征,，而由于照射角度問題（一般都是從下側(cè)方入射），翼面無論在前還是在后都會被照射到,。3 p3 d3 k( Y4 l6 L8 q
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在工程實(shí)踐中,，如果鴨翼整體使用的是吸波材料，隱身就不成問題,；而哪怕仍然是金屬材料,，實(shí)際也影響不大。 u' Q% r4 J% H/ i' U' c6 B
實(shí)際上,，主翼前緣襟翼影響隱身的問題,，比鴨翼復(fù)雜得多。前緣襟翼橫跨整個(gè)機(jī)翼前緣,，體量又恰好接近于厘米波雷達(dá),，在襟翼變化角度時(shí)，與機(jī)翼產(chǎn)生的凹腔結(jié)構(gòu),，導(dǎo)致雷達(dá)反射大大增強(qiáng),，這個(gè)問題處理起來要棘手的多。
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要處理襟翼對厘米波雷達(dá)的隱身,，只有特定波段的吸波涂層或者特種復(fù)合材料,，才能取得較好的效果。相比而言,，鴨翼布置的問題實(shí)在是不值一提,。
, t$ ^% P ?7 C( x! ~1 z+ P 而要滿足隱身要求，消除“外形不連續(xù)處”,，除了要處理好機(jī)身表面的開口,，更需要處理好機(jī)身內(nèi)部的發(fā)動機(jī)正面渦扇葉片、尾噴口,，以及機(jī)載雷達(dá),、座艙設(shè)備等零碎部件對敵方雷達(dá)波的遮蔽問題,。& f3 T; b5 N( A2 [# g! l: x) m. l
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其中發(fā)動機(jī)渦扇葉片可以用彎曲的S形進(jìn)氣道遮蔽并在進(jìn)氣道涂上吸波材料,，尾噴口可以用尾部延伸的尾撐遮蔽，機(jī)載雷達(dá)遮蔽可以用單向透波材料制作的雷達(dá)罩解決,，座艙可以用座艙蓋鍍金的辦法解決,。 ! ?9 N% x! z' U% p: y4 y, @/ v
這些特殊材料、工藝和辦法,，才是制造隱身戰(zhàn)斗機(jī)真正的,、回避不了的難題,，這涉及到諸多工業(yè)行業(yè)的硬實(shí)力。$ L' ~( J4 R3 f& G
7 q$ c* S/ `5 R/ X( C0 M 除了角形結(jié)構(gòu)和凹腔結(jié)構(gòu)的強(qiáng)反射信號,，雷達(dá)隱身處理中還要考慮鏡面垂直反射,，解決這個(gè)問題主要是靠外形設(shè)計(jì)，也就是大部分隱身飛機(jī)的典型特征——外形由盡量少的幾塊面和線構(gòu)成,，以把飛機(jī)的垂直面信號特征控制在幾個(gè)有限的方向,，錯(cuò)開主要威脅角度。而在此基礎(chǔ)上,，還要通過計(jì)算設(shè)計(jì)出良好的過渡曲面,，實(shí)現(xiàn)外形隱身的目的。
/ ]. [" i' E4 b! [/ ?2 | 這一點(diǎn)大家都較為熟悉,，不再詳述,。只不過大部分人都不會料到，這種隱身飛機(jī)最為直觀的,、總體外形上的隱身,，在隱身處理的考慮順序和難度上，其實(shí)是被排在較為靠后的位置,。0 z5 l6 ]! {0 _& |8 _4 P+ o) C' b. C
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氣動特點(diǎn)和升力特性
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( ? T! l. P4 _% w6 c/ ] 按隱身原理的要求,，我們從整體到細(xì)節(jié)逐一檢視殲-20所采用的隱形措施。首先,，整體表面平滑,，毫無贅物，甚至到座艙蓋,，也是和F-22一樣的一塊玻璃一體成型,，沒有了前風(fēng)擋框架的反射。這樣一個(gè)細(xì)節(jié)無疑強(qiáng)烈顯示了成飛追求隱身性能的決心,。而發(fā)動機(jī)尾部,，殲-20也和F-22一樣，基本做到了完全遮蔽,，與后半部幾乎敞露的T-50完全不同,。總之,，在外形隱身上,，殲-20與F-22采取的措施是完全等同的。 ; H$ F9 }! p4 ^6 M) ]+ `0 f
首先,，殲-20的菱形機(jī)頭,，斜側(cè)而簡潔、上下表面非常平直的機(jī)身，都是非常明顯的隱身設(shè)計(jì),，這減少了不連續(xù)平面帶來的雷達(dá)反射,。機(jī)翼、鴨翼前后緣考慮了前后平行的折射考慮,。而大外傾,，面積較小的V尾和腹鰭，也是有效的隱身措施,。
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對于非常重要的發(fā)動機(jī)遮蔽上,，首先DSI鼓包就是遮蔽措施，而從機(jī)身兩側(cè)的進(jìn)氣口到尾部并列緊靠的尾噴口,，說明進(jìn)氣道有明顯S形設(shè)計(jì),，可有效阻擋發(fā)動機(jī)葉片的雷達(dá)反射，這比T-50那個(gè)直筒狀,、僅有很少遮蔽的進(jìn)氣道效果有天壤之別,。 2 w7 U; n4 P9 c# ]1 T5 ]
而在同樣重要的減少“外形不連續(xù)處”上，殲-20大大減少了維護(hù)口蓋數(shù)目,，明顯可見的只有采用了鋸齒形邊緣的起落架艙,。而且主起落架艙蓋較大，這是一個(gè)將必不可少的起落架艙和檢修窗口合二為一,，減少開口的巧妙設(shè)計(jì),。
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目前出現(xiàn)的殲-20的顏色是綠灰色的，完全不同于三代機(jī)殲10,、殲11,，以及俄羅斯T-50出廠時(shí)的黃皮(金屬防銹漆)機(jī)，而是復(fù)合材料和隱形材料的顏色,，表明隱型涂料已經(jīng)完全噴涂到位,、并大量使用了復(fù)合材料�,？梢怨烙�(jì),，單向透波雷達(dá)罩也將會成為殲-20的隱身措施。
: t d/ m; J! a; `( o 最終隱身值：無法獲知的機(jī)密,，但應(yīng)與F-22處同一層級之前所列的種種看得見的隱身措施,，可以將戰(zhàn)機(jī)的雷達(dá)反射截面積(RCS)從10平方米以上降至1平方米的量級，但要進(jìn)一步降低,，就進(jìn)入隱身涂料的比拼范圍,。根據(jù)美國空軍內(nèi)部資料披露的數(shù)據(jù)，F(xiàn)-22的正面RCS為0.1平方米,，這些都仰賴隱身吸波涂料的貢獻(xiàn),。 1 a8 }8 q3 y( Y# {' W5 t5 l
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但是,，對唯一不能量化評估的,，也就正是殲-20的隱身涂料和復(fù)合材料的吸波效果究竟如何,。對于隱身戰(zhàn)機(jī)而言，這是不愿為外人所知的高度機(jī)密,。而且,，隱身涂料、隱身材料的敷設(shè)使用量,，也與戰(zhàn)機(jī)成本息息相關(guān),。如B-2為保證對地基米波警戒雷達(dá)也實(shí)現(xiàn)隱身，噴涂了厚厚的吸波涂層,，整機(jī)單價(jià)也為此高達(dá)20億美元,。 t3 N0 _: L5 W: L& a
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在外形隱身措施和F-22毫無二致，RCS已經(jīng)降至1平方米的前提下,，殲-20在隱身涂料上或許會出于控制成本而減少用量,，或許研制功底與美國尚有差異（但也應(yīng)相去不遠(yuǎn)。中國對此也有30多年的跟蹤研究）,。
& Q0 F& ^: C) T0 d0 O2 [2 [ 我們在此只能推測,，殲-20的最終隱身效果，應(yīng)與F-22處于同一量級,。若F-22的RCS為0.1平方米,，殲-20最佳應(yīng)能達(dá)至0.3平方米，最差也不會大于0.6平方米,。無論如何,，都會遠(yuǎn)勝T-50的1-2平方米。
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- v3 q T/ d/ N1 c. J 比殲10更高的敏捷性,、靈活性和大仰角能力
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8 S! l3 |# g- c# s" l: q 殲-20的基本布局繼承于殲10,，而殲10就是一種機(jī)動性、敏捷性和大仰角能力非常突出的戰(zhàn)機(jī),。
+ C2 k. _- N6 Q G 可以預(yù)計(jì),，殲-20繼承了殲-10的高速瞬盤角速度，并進(jìn)一步放寬了靜穩(wěn)定度,，同時(shí)采用了獨(dú)一無二的“鴨翼+邊條+前后襟翼+全動尾翼”的綜合氣動布局來提高飛控能力,。
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( ]1 x% O: z, {8 p 殲-20的鴨翼差動和全動小垂尾同步偏轉(zhuǎn)更是獨(dú)門絕技。再加上將來具備更大推重比和三維矢量推力控制能力的新型發(fā)動機(jī),，將獲得比殲10更高的靈活性和大仰角能力,。 + B5 p) Y# o8 Z$ b% h L& C
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滾轉(zhuǎn)速率及控制能力遠(yuǎn)勝F-22及T-50; b" v. V) V1 i w
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殲-20大舵效的全動垂尾可提供足夠的航向操縱力矩，進(jìn)而提供較大的滾轉(zhuǎn)速率,。
7 L' j* ^- H7 y W$ x+ w% v& r) W) q 而F-22畢竟是1990年試飛的機(jī)型,，采用的是80年代（實(shí)際更早）的氣動理念,，連全動尾翼都沒有，靠的是二維矢量噴管與襟翼的共同作用,，僅能有限控制俯仰和轉(zhuǎn)向而已,。3 q0 e. b) v6 M' q& E/ g1 @7 ]
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T-50也采用全動垂尾和三維矢量推力，但只有“可動邊條”(或者可稱“一體化鴨翼”)和常規(guī)平尾,，在大迎角,、過失速機(jī)動等極限情況下的控制能力低于中國殲-20。
# |. [9 W( |# n. i4 c 氣動特點(diǎn)和升力特性
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8 p/ U2 s6 C4 a6 ]. g 不論亞音速,、跨音速,、還是高音速狀態(tài)下，殲-20的俯仰,、側(cè)滑,、橫滾、盤旋的能力和大迎角操控效率,，也就是戰(zhàn)斗過程中的“占位”,、“搶位”能力，均超過T-50,，遠(yuǎn)勝F-22,，可以輕松做出種種不符合常規(guī)、超乎想象的恐怖動作,。
1 i; A& r" |" ~! T0 b) l2 q& C, O 在接敵過程中,，殲-20的機(jī)頭可以迅速指向敵機(jī)，加上未來配備的可大角度離軸發(fā)射的導(dǎo)彈,，則可先敵發(fā)射,，先敵脫離，優(yōu)勢不言而喻,。, G' H# g0 n2 N6 w+ v
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" z5 X8 G9 n: G: [& p& f 融合全球多種優(yōu)秀戰(zhàn)機(jī)的精彩設(shè)計(jì)于一體7 T: C- i+ _- c% X5 _
0 H' {. h3 F0 w1 P) A7 z! w: N 從目前已經(jīng)曝光的照片分析,，殲-20作為中國第四代重型戰(zhàn)斗機(jī)，融合全球多種優(yōu)秀戰(zhàn)機(jī)的精彩設(shè)計(jì)于一體,。這些技術(shù)包括： ; q" z x0 E2 e0 B# i% X- m% C
美國F-22的菱形機(jī)頭和整體式黃金鍍膜艙蓋（殲-20在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化了升力體設(shè)計(jì)）,；美國F-35的DSI進(jìn)氣道改進(jìn)型（殲-20采用可調(diào)式DSI進(jìn)氣道）；中國殲10的鴨翼的改型（中國四代采用了上反鴨翼,，與下反主翼等翼面配合,，共生渦升效應(yīng)）；多種三代機(jī)(如美國F/A-18）采用的大邊條及翼身一體設(shè)計(jì)的改型,；俄羅斯T-50的全動垂尾,、三維推力矢量（實(shí)為殊途同歸）；俄羅斯米格1.44的后機(jī)身設(shè)計(jì)（窄間距雙發(fā)動機(jī)噴口,，寬間距外傾雙垂尾及腹鰭等——都屬于超音速減阻措施）的改型等等,。
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全球戰(zhàn)機(jī)氣動設(shè)計(jì)的集大成者
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) I! z* A# |9 }( p 綜合就是創(chuàng)造,，這些優(yōu)秀設(shè)計(jì)經(jīng)過消化吸收、經(jīng)過綜合,、最終匯集到以高速為特點(diǎn),、隱身毫不遜色、機(jī)動性極為突出的殲-20之上,，可以說,，中國的第四代重型戰(zhàn)斗機(jī)集全球優(yōu)秀三代機(jī)和四代機(jī)的精粹于一體,，是采用現(xiàn)有優(yōu)秀技術(shù)最多,、綜合最為完善的機(jī)型，是目前全球戰(zhàn)機(jī)氣動設(shè)計(jì)的集大成者,，可謂冠蓋群芳,。
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