原標題：殲-20隱形戰(zhàn)機還要過幾道關?
李偉 王懷業(yè)
殲-20是中國獨立研發(fā)的、沒有任何直接原型參照的隱形重型超音速戰(zhàn)斗機。早在20世紀80年代，中國就開始了新型隱形飛機的設計。進入90年代后，中國第四代戰(zhàn)機殲-20項目正式啟動。
隨著我國在隱形技術、雷達、發(fā)動機、數(shù)字電控系統(tǒng)等諸多方面取得關鍵性突破，部分技術已經通過殲-10等新型戰(zhàn)機得到驗證，殲-20的研制速度也明顯加快。在此期間，隨著美國F-22的研制成功，我國進一步加大了殲-20的研發(fā)力度。
盡管殲-20的技術并沒有超出世界現(xiàn)有的技術范圍，但它卻把它們很好地結合起來。正是有了這種集成，殲-20第一架原型機很快由成都飛機工業(yè)公司研制成功。
2011年1月11日，殲-20在成都實現(xiàn)首飛，標志著中國航空工業(yè)的巨大成功和跨越。
殲-20具備五種優(yōu)良性能
殲-20是一種單座、雙發(fā)、雙垂尾、帶邊條鴨式氣動布局的隱形重型戰(zhàn)斗機。從總體上看，殲-20具有以下五個明顯特點。
第一，隱身效果好。隱形能力是第四代戰(zhàn)斗機的最重要指標，也是殲-20的標志性能力。為此，它采取了諸多措施提高隱形能力。
法國一位著名的飛機設計師達索說過，一架優(yōu)秀的飛機，它的外型也一定是很優(yōu)美的，殲-20就證明了這一點。它采用帶邊條的鴨式布局，飛機在進氣道前部設有鴨翼，鴨翼安裝位置與主翼處于同一平面，可以提高渦流位置，保證渦流從主翼上翼面掠過。這樣，飛機付出的阻力代價小，不僅能提高飛機的速度，而且有利于達到隱身的目的。
殲-20的機頭、機身呈現(xiàn)菱形，與F-22十分類似，斜側而簡潔，上下表面非常平直，減少了不連續(xù)平面帶來的雷達反射。機翼、鴨翼前后緣考慮了前后平行的折射因素，而大外傾、面積較小的V尾和腹鰭，也是有效的隱身措施。
殲-20還采用了DSI進氣道技術。這種進氣道技術首先在美國F-35戰(zhàn)斗機上應用，中國的梟龍戰(zhàn)斗機首先使用這種進氣道技術。DSI進氣道通過進氣口前的一個三維鼓包達到消除空氣附面層的目的，具有重量輕、適應速度范圍廣、不會對隱形造成影響的優(yōu)點。
它的進氣道設計采用了S形彎曲，可有效阻擋發(fā)動機葉片的雷達反射，比T-50直筒狀、僅有很少遮蔽的進氣道的隱形效果好得多。加上可變旁通比以及變面積進氣道的使用，具有較高的燃燒效率，其熱隱形能力同等于F-22。
殲-20座艙靠前，機頭非常短促、空間有限，其火控雷達采用了有源相控陣雷達，可以有效躲避對方電子系統(tǒng)的探測，具有低截獲率的明顯特點。該雷達可以根據(jù)工作方式自動控制雷達的發(fā)射能量，掃描速度非常快。相比之下， T-50卻仍然使用光電雷達，說明其雷達還達不到殲-20和F-22的水平。
在殲-20機身不同部件安裝有光學窗口，由后臺數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對不同部件獲得的圖像進行融合，這樣的好處就是省略了機械轉動機構，同時光學器件可以最大限度地埋入機身內，再加上對窗口進行鋸齒處理，可降低系統(tǒng)的體積和重量，提高飛機的隱身能力。
殲-20表面平滑，毫無贅物。其座艙蓋也是和F-22一樣的水泡型座艙，沒有了前風擋框架的反射。為減少飛機的外形開口，殲-20的維護口蓋很少，其起落架艙的開口采用了鋸齒形邊緣設計，艙蓋較大，而且巧妙地將起落架艙和檢修窗口合二為一。另外，盡管主彈艙約有美國F-22“猛禽”戰(zhàn)斗機的兩倍大，但設置在機身腹部，這樣也有利于飛機的隱身。
第二，機動性能強。殲-20是一種機動性、敏捷性和大仰角能力非常突出的戰(zhàn)機。該機采用了獨一無二的“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。大三角翼安裝在進氣道上邊緣。主翼帶有下反角，可以增加滾轉速度、提高飛機的敏捷性。大舵效的全動垂尾可提供足夠的航向操縱力矩，進而提供較大的滾轉速率。
其氣動設計采用了“渦升力”技術。在主翼前面，利用邊條翼、鴨翼產生強大渦流，可以大幅增加主翼升力，獲得更好的機動性能。其內載武器可以消除外掛武器和機體之間的互反射效應，還可以大幅降低飛行阻力。
從機動性能看，殲-20與F-22大體相當。相比之下，T-50只有“可動邊條”和常規(guī)平尾，在大迎角、過失速機動等極限情況下的控制能力要低于中國殲-20。
第三，穩(wěn)定性好。殲-20采用了外傾的全動雙垂尾設計，配合利用“渦升力”，可降低由于渦流強度的提高對垂直尾翼造成的影響，提高飛機的縱向穩(wěn)定性。殲-20的腹鰭也可以增加大迎角情況下飛機的縱向穩(wěn)定性。
第四，近距格斗能力強。殲-20與F-22一樣，采用了整體式座艙蓋，保證飛行員有一個良好的視野。該機使用了綜合射頻管理系統(tǒng)，機載相控陣雷達還具有電子對抗、數(shù)據(jù)鏈等多種用途，加之先進、完善的大屏幕機載液晶信息顯示系統(tǒng)，可以向飛行員提供近實時的戰(zhàn)場態(tài)勢感知，并提供空戰(zhàn)戰(zhàn)術的輔助決策。再配合頭盔上的顯示系統(tǒng)，智能化操作程度更高，極大地提高了飛機的近距格斗能力。
另外，同T-50和F-22相比，殲-20機長與機身橫截面的比值增加了20%，這種設計可在速度不太高的超音速飛行時提高空氣動力利用率，并加強飛機的載彈能力和燃料攜帶量。飛機的龐大內置彈倉可攜帶多種空空導彈、空艦導彈，使得它具有強大的攻擊力和全方位打擊能力。
第五，編隊攻擊能力強。殲-20作為第四代戰(zhàn)斗機，在目標探測與跟蹤方面必須追求“先敵發(fā)現(xiàn)”的能力和多目標探測與跟蹤能力，因此，該機采用了加密數(shù)據(jù)鏈信息系統(tǒng)，它能夠在數(shù)架殲-20之間實現(xiàn)探測情報共享，從而大大拓展每架飛機的態(tài)勢感知空域。
它也可以由一架打開雷達探測多個目標并利用數(shù)據(jù)鏈傳輸給其他幾架保持雷達靜默的飛機，實現(xiàn)較隱蔽的接敵與攻擊，這也是F-22典型的攻擊形式。數(shù)架殲-20組成的編隊足以控制大片的空域，再加上其超音速巡航能力、強大的主動式電子對抗能力，預計殲-20將具備與F-22相當?shù)淖鲬?zhàn)能力。
三大缺點也不容忽視
作為中國自行研制的第一種重型隱形戰(zhàn)機，殲-20也存在三個明顯缺點：
第一，發(fā)動機是中國高性能飛機的致命弱點。由于中國目前無力生產完全滿足殲-20要求的高水平發(fā)動機，殲-20的發(fā)動機仍然采用了俄羅斯禮炮機械制造企業(yè)出售的AL-31F發(fā)動機，只不過對部分功能進行了改進。
與AL-31F發(fā)動機相比，俄羅斯T-50上的117型發(fā)動機要優(yōu)秀得多，這種發(fā)動機采用了新型的低壓壓氣機，新型渦輪機及其他組件也具備可靠的工作能力。飛機在緊急情況下可以獲得16噸的推力。這一創(chuàng)紀錄的推力再與大面積機翼結合，可以使T-50的機動性能變得更加強大。
第二，殲-20的氣動布局也存在不足。由于想讓位于機身重心附近的武器艙更大，從而出現(xiàn)了主翼較小、各翼面不平行等問題，這將在很大程度上影響飛機的機動能力和隱身效果。
第三，兩臺發(fā)動機靠得過近。這種設計可以保證飛機在大迎角攻擊時不會出現(xiàn)問題，但卻會導致三維矢量噴口不能充分發(fā)揮作用。而且，兩臺發(fā)動機產生的超音速氣流在相互影響時，會在機身下方一側產生強大的漩渦，將對飛機整體結構產生不良作用。
殲-20還要進行一系列試飛
按照一般規(guī)律，三代機從試飛到真正裝備部隊，大約需要5到8年的時間。四代戰(zhàn)機的技術更為復雜，其裝備部隊的時間通常要超過8年，但也可能會提前。但不管怎樣，今后殲-20肯定還會不斷進行相關試飛活動。按照中國獨特的戰(zhàn)機研制發(fā)展之路，殲-20的發(fā)展也需要經過3個試飛過程，才能最終裝備部隊。
第一是工程試飛。這個過程主要在工廠基地進行，用來驗證飛機基本的安全性、可操作性，確保飛機能夠獨自安全地飛往進行定型試飛的試飛基地。這也意味著，新型戰(zhàn)機由驗證機進入了工程發(fā)展階段。目前，殲-20已經完成這一階段的試飛。
第二是定型試飛。這一階段風險最大、耗時最長、課目最多。從飛機的基本飛行性能到邊緣課目，從航電系統(tǒng)到機載武器都要根據(jù)試飛大綱進行全面測試。很多高強度的邊界課目和特殊狀態(tài)試飛都是在這一階段完成的。目前，殲-20正處于這一階段的試飛。因此，殲-20戰(zhàn)機的整個結構已趨于穩(wěn)定，改變范圍已經不大。
第三是武器打靶試飛。在定型試飛完成后，戰(zhàn)機還要進行作戰(zhàn)使用效能試飛。戰(zhàn)機會進行戰(zhàn)場環(huán)境下的各種武器投放、打靶試驗，以驗證武器系統(tǒng)實際效能及人機結合使用武器的熟練程度等。
通過這一階段的測試后，新戰(zhàn)機就能正式進入部隊服役，在全部飛行員均考核合格、達到了規(guī)定的戰(zhàn)機服役數(shù)量后，才算形成初始作戰(zhàn)能力。
殲-20研發(fā)成功意義重大
長期以來，中國的武器，小到一把槍，大到飛機潛艇，無不深受俄式武器設計理念的影響。從第三代戰(zhàn)機換代開始以后的各種實戰(zhàn)中，俄式戰(zhàn)機的戰(zhàn)績著實令人失望。由此，人們普遍認為俄羅斯在飛機上的設計理念已經不太適應信息化戰(zhàn)爭的需要。
作為具有中國自己獨特風格的殲-20，其研制成功，表明我國在軍機研發(fā)領域進入了世界第四代戰(zhàn)斗機的第一梯隊。也體現(xiàn)了中國制造工藝和設計水平的飛躍，標志著中國戰(zhàn)機研發(fā)走上了一條真正屬于自己的設計道路，為以后新武器裝備的研發(fā)奠定了良好的基礎。
殲-20飛機是一種多用途重型戰(zhàn)斗機，起飛重量將近30噸。飛機機內空間大，裝油多，其航程可能達到4000公里以上，作戰(zhàn)半徑超過1500公里。如果從海南島的機場起飛，可以覆蓋整個南沙群島的所有島礁。這就意味著，一旦南海有事，殲-20可以有效支援海軍在南海的作戰(zhàn)行動。同時，殲-20還可對駐扎在關島的美軍F-22和F-35等戰(zhàn)斗機進行攻擊和作戰(zhàn)。
盡管殲-20還未成熟，裝備部隊還需要一些時日，但殲-20的成功，無疑有利于改善我國的戰(zhàn)略防御態(tài)勢，給國家安全增添新的保障力量。它的出現(xiàn)，使我們對中國空軍建設的未來更加充滿信心。雖然戰(zhàn)爭不是靠一種武器決出勝負的，但解決了空中隱形作戰(zhàn)問題，等于嚴重削弱了對手的空中技術優(yōu)勢，將更加有利于我們奪取制空權。
殲-20一旦裝備部隊，不僅會對戰(zhàn)爭樣式帶來巨大沖擊，也會給我們在西太平洋的戰(zhàn)略安全增加更加強有力的砝碼，還會對世界尤其是亞太地區(qū)的國際關系與地緣戰(zhàn)略形勢帶來巨大影響。從這個意義上說，殲-20已經超越了武器裝備的層面，它是提升中國國際實力和地位的重要工具，它的身影背后蘊含著各國之間的戰(zhàn)略博弈。
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