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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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整體布局觀
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2 }& ?! d( v4 W$ \( i 首先，殲-20延續(xù)了殲-10的鴨翼加切尖三角翼布局,，其實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,。/ D3 d! C3 }0 x& f' ?
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各國空軍的機(jī)型設(shè)計，大多帶有一定的延續(xù)性,，這是因為一是設(shè)計單位有著自己的技術(shù)底蘊,、設(shè)計特點和方向，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,，這兩點都是素有淵源和傳統(tǒng)的,。
. x( C% t @# Y3 E 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,，大量運用傾斜面，具有非常明顯的隱身特征,。5 @3 D6 m0 y a/ y" Y
0 `6 `4 B( p' I" y 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,，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,。
- D. m1 X0 l! ^% {9 k a9 R 其他主要特點還包括,，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”),。+ O( `4 I# H( x6 l' e+ B
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1 c( x3 ]4 H& X/ C6 q$ O8 l w 殲-20究竟是四代機(jī)還是五代機(jī)
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5 Q3 _, y: J( y; z' a 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,。 1 ?7 `" |" _% k) m
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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% y# H" V6 V6 u+ A1 B! f 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。
& P( Z3 V, p! i+ N5 t" w- d, U9 s$ f 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,，特點是追求更快的速度,。
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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。
+ t! O- u3 O# l( q& {. m+ p F-22宣告了第四代戰(zhàn)斗機(jī)時代的到來,，它也定義了四代機(jī)的四個標(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)]* \4 v+ z) K+ j1 g
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俄美面子之爭加劇的混亂. }2 L% \; O4 i* y6 v: S1 k8 X
( `8 l8 q; m& E" Z" F* X5 n 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,。 0 ?0 o0 Y5 c w$ H g+ c
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,。# \/ r3 u3 v: A9 [5 Q3 G
P1 x( t% J: {) u+ @ 而中國則堅持繼續(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。 * v5 k# o! s6 s/ ]4 m+ n
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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* z1 q9 o& T2 S5 S6 W, R5 W s 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，而最早的裝備計劃更是多達(dá)750架,。
# W% v9 w: `, S0 H8 } F-35是由洛-馬公司設(shè)計的中型戰(zhàn)斗機(jī),，目前正在試飛，預(yù)計2014年開始裝備美國空軍,、海軍和陸戰(zhàn)隊,，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。
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T-50是俄羅斯蘇霍伊設(shè)計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)計將在5-6年后裝備俄羅斯和印度空軍,。 5 l, |: N, s! K% c( a- j
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0 v: ?+ u8 g4 v9 b3 W' d+ I; a4 j 氣動特點和升力特性
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, S0 Q2 N( s6 \" i6 G5 K% t) m 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,。 " o8 Z% r- `/ d7 ]2 k$ o! W; a
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,，這是因為為了隱身，鴨翼和主翼根部只能設(shè)置在同一個平面上,，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。' v) H( g$ w2 X1 e6 T0 t
" \1 ^/ ~7 k/ a) q, ~2 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。 9 P5 J$ U0 w3 t; g
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1 `7 Z# T2 y- a8 B& i& C 比F-22更先進(jìn)的DSI進(jìn)氣口* w/ {2 X2 ?2 ]. z. o+ ?5 ]& f
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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,。它巧妙地采用一個經(jīng)過流體力學(xué)計算設(shè)計得出的、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)。
: z( L$ R' O7 g3 e8 K 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,。' W4 E* d" G: r. {) e4 h; d
% R" @5 p% P# J I" ] 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
" O2 y/ ?9 R! p' d" t, n/ F$ C6 } 不過DSI的鼓包盡管經(jīng)過精心計算,，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,。4 }4 Y9 @4 _0 _, G
& O+ g y5 _2 ~ 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,。
4 A; T- k* D5 w: @3 W 殲-20采用了獨創(chuàng)的“可調(diào)DSI進(jìn)氣道”3 c* H7 z* Y! I: K8 S; p2 E4 g" n
; R8 Y* O3 Z* K4 c$ |( b 殲-20獨創(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,。 , I Z; P' T2 D+ j8 X; w1 Z' Y+ U8 u
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）,。另外一個引人注意的設(shè)計是面積相對較小的全動V型尾,，這也盡量減少正面迎風(fēng)截面積的一個措施。
- Y/ ? w b; G W9 m% ]! p2 A 瘦長,、鋒銳的機(jī)身,，窄小的機(jī)翼；總之,，該機(jī)的每一個主要氣動外形設(shè)計,，都為了超音速下的減阻增升——同時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,。
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殲-20的氣動設(shè)計極其重視超音速性能
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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。
2 o0 Z: x7 Q+ H( ^* _ 成飛設(shè)計的殲-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)計的2.6倍音速的殲9的重生,。4 g# u# x5 `- w. t3 F1 T& U
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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,。這是對發(fā)動機(jī)暫不如人的一種彌補(bǔ)（有樂觀的估計認(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）,。
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“令人糾結(jié)”的鴨翼,？似懂非懂的“專家”？
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% I8 I& {, z+ ~' A7 l4 a( w 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，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,。
. ` D# h! }* [& _ 從直觀的感覺上來看,，似乎確實如此,，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為主翼所遮蔽,，因此擔(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,！9 f1 t; w% w B1 D! O
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實際上，在真正洞悉雷達(dá)隱身原理的人眼中,，這根本就不是問題,。一個好的隱身飛機(jī)要處理好上百個問題。所謂鴨翼問題,，只不過是個極為普通的次要問題而已,。要理解這一點，就必須了解雷達(dá)和隱身的原理,。
o6 z d' g; @& D 雷達(dá)眼中的物體特征和物體幾何形狀完全不同
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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。
: S' o" J; H! M, ]5 x2 Y 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。8 ?8 C+ [* D. p( E8 \
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從雷達(dá)原理來說,，雷達(dá)實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，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,。
( {/ f8 Y5 q) @8 H4 ]3 Y+ {' [ 也就是說,，雷達(dá)電磁波所“注意到”的物體特征，和實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）,。: g$ n* K1 K" v' t# d
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從雷達(dá)波長看,，鴨翼并非重點反射目標(biāo)
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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，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)波長的兩倍的時候，產(chǎn)生諧振效應(yīng),，反射最強(qiáng),。
( N1 t: Q5 B, ~ y/ y, [& ? 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,。 |, P' O Z" I N' ^2 G) o
5 R( f4 G9 E9 l* R1 g0 c& F _ 目前隱身飛機(jī)和半隱身飛機(jī)電磁處理的第一要務(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。
% F$ F) l: ^ r7 H# r3 Q 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,。0 e" j0 ~5 K O+ D/ O7 j- a
( O) T9 D+ H# q
! @# c) r/ L0 }: Y% t0 J& a+ q 物件對不同的雷達(dá)有不同的反射特性
4 Q- s, S' [% ~2 S% @6 l
' Z/ u- _: e. R7 [% R. U- m 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,。
1 k- P/ |: V7 v I* P7 j 從這個視角,，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,，因為翼面和波長差別較大,，不屬于最強(qiáng)的反射特征,；對米波雷達(dá)而言差別也不大,，因為都屬于強(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,。
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9 q( ^& _. x2 r/ d0 { 在工程實踐中，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，實際也影響不大,。 3 R( x# _2 J% d1 r. w
實際上,，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,，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)，這個問題處理起來要棘手的多,。9 B' r! Z3 x0 |
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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,，鴨翼布置的問題實在是不值一提。 ! r) ?: r7 W: 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。
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! ?! v# c E- Q' z 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,。
: f/ h6 e3 |" r; \+ q' ^+ r 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)的硬實力。
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$ }9 E7 w& m& [. J9 i2 ` 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,，解決這個問題主要是靠外形設(shè)計，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有限的方向,，錯開主要威脅角度。而在此基礎(chǔ)上,，還要通過計算設(shè)計出良好的過渡曲面,，實現(xiàn)外形隱身的目的。 3 v. V) r3 D8 d9 B3 Y2 E
這一點大家都較為熟悉,，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，其實是被排在較為靠后的位置,。3 H" C. ^ h) p2 @( m! a- H
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氣動特點和升力特性8 ^. h7 ^$ m0 ]+ x! \
% l: s. p" \5 d! \4 j2 | 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,�,？傊谕庑坞[身上,，殲-20與F-22采取的措施是完全等同的,。
) Q) \$ o/ {3 o0 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,，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,。+ b0 G% W! O T- t9 Q# y
8 W/ ^2 S' N. [7 | 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，可有效阻擋發(fā)動機(jī)葉片的雷達(dá)反射,，這比T-50那個直筒狀,、僅有很少遮蔽的進(jìn)氣道效果有天壤之別。 . i* Z( N4 r' P! n$ Q: O
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。, V. C. [" A2 ?; g. W9 a
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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�,，單向透波雷達(dá)罩也將會成為殲-20的隱身措施。 , Y8 P* c# W3 Z6 C: `' u8 R7 E
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),。 5 _2 C: y" C4 v& k+ i+ h8 z
+ g$ @" p6 V3 u: O. s! m) ^$ { 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)也實現(xiàn)隱身，噴涂了厚厚的吸波涂層,，整機(jī)單價也為此高達(dá)20億美元,。# p) Y! ?5 f Z& o% K
2 l0 G/ {, e! C! r! Z! w, \ 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）,。 7 S! s6 B- X- j4 l
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。3 B C/ q, B4 e: d: c
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- q* i, R) R, M 比殲10更高的敏捷性,、靈活性和大仰角能力% D/ }. v3 [( j' k3 {
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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),。 3 o5 k' z! d8 g; t; B) Z ?1 g! {
可以預(yù)計,，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，同時采用了獨一無二的“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,。! Q0 x. o3 C; O+ Y0 G1 x
! y: [/ q3 n) k. H9 h) E& v% b 殲-20的鴨翼差動和全動小垂尾同步偏轉(zhuǎn)更是獨門絕技,。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,。
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滾轉(zhuǎn)速率及控制能力遠(yuǎn)勝F-22及T-50) k2 [6 G1 T: g* ]7 Q* t
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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。 " W% P( X3 i6 Q
而F-22畢竟是1990年試飛的機(jī)型,，采用的是80年代（實際更早）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,。: C) Z2 Z/ r7 I
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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。 , a! o* ?# ^$ @
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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,。 ! m! ~5 h; B; [3 {& ]6 S6 D% g
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,。
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: U \- S* G4 O4 d 融合全球多種優(yōu)秀戰(zhàn)機(jī)的精彩設(shè)計于一體3 e O% \6 ?8 o7 m" t3 U! k
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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)計于一體,。這些技術(shù)包括：
* J/ N4 k7 Y0 H 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）,；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)計的改型,；俄羅斯T-50的全動垂尾,、三維推力矢量（實為殊途同歸）；俄羅斯米格1.44的后機(jī)身設(shè)計（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)計的集大成者7 O+ I" W$ j8 v+ d0 e7 K9 `6 d
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綜合就是創(chuàng)造，這些優(yōu)秀設(shè)計經(jīng)過消化吸收,、經(jīng)過綜合,、最終匯集到以高速為特點、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)計的集大成者,，可謂冠蓋群芳,。, J" P' z6 z7 P, L, n) |
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