J-31

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Photo: Internet

   “鶻鷹戰機是本屆珠海航展參展飛機中最為引人矚目一款戰機,其不但會進行飛行表演,在展館中也會靜態展示的12高精度模擬新版鶻鷹戰機模型。新版鶻鷹戰機的亮相可以加深大眾對鶻鷹戰機未來發展的進一步認識。那麼被稱為鶻鷹”2.0的新版鶻鷹戰機到底有什麼過人之處?

  新版鶻鷹戰機展出說明該戰鬥機氣動佈局基本定型

  根據最近航展上曝光的新版鶻鷹戰機模型圖片,一些軍事專家認為,鶻鷹戰鬥機新版模型的發動機間距可能沒有變化,另外一個有意思的變化是尾錐的形狀 和長度,新版鶻鷹戰機的尾椎稍長於發動機尾噴管,而且尾椎比較薄,2012年航展展出的鶻鷹戰鬥機尾噴管縮短看不到尾椎,2014年的尾椎又加長了。戰機 尾椎的變化讓人感到很有意思,這在某種程度上代表了設計思路的變化。鶻鷹31001號戰機是用作驗證用的,肯定有很多不完善的地方,2012年珠海航展模 型和後來2013年北京航展模型的變化可以說是中航還沒有與客戶有更多協商時自己設想該如何調整的思路,2012年的模型是小修改,那個時候鶻鷹戰機 剛飛沒有多久,後部調整更像是針對當時認為可能有缺陷的地方做的修改,現在大家看到老版鶻鷹的機身腹部大圖也感覺有點過度突兀的感覺,估計2012 模型的調整可能與此有關。

  那麼這次2014年的新模型和2012年模型的的尾椎不光加長了,還變厚了,這意味著整個後部機身都變厚了,而機身後部變後其實不利於飛機的超音速飛 行的,那麼合理的推斷就是飛機的整個機身截面也發生了變化,軍事專家認為,鶻鷹機身整個截面可能變大,從下面這個起落架收起的調整可以看出大概,以前的 起落架收起到機身和機翼過渡的邊條下面,現在這個邊條沒有了。這個邊條沒有並不是邊條被取消,因為這個邊條要延伸到機身後部安裝水準尾翼,而是整個機身 側面加寬把這個邊條給淹沒了,邊條被淹沒後,機身後部安裝水準尾翼的地方並沒有太大變化,那麼也就是說後部和以前差不多,這意味著機身前部截面積 加大,那麼為了讓截面積變化仍然是理想情況,則機身後部截面積也要加大,安裝水準尾翼的尾撐不好加大,所以就把發動機之間加厚,為了整流和減小後體阻力, 所以尾椎就加長。

  一些軍事學者則認為,大致上來說,由於出於減小飛行阻力,強化隱身和操控性能等方面的考慮,新版鶻鷹戰機的垂尾由原來的31001鶻鷹後緣 前掠梯形,改為類似F-35的後緣後掠式垂尾,並且後緣頂端做了切角處理,同時保留了雙垂尾相隔較遠的設計。而31001鶻鷹的雙發間距較大,機腹 過渡也顯得很粗糙,新版鶻鷹戰機的雙發間距略有縮小,保留了尾椎設計,整個機腹設計尤其是過渡部分更加平滑,有利於機尾結構減重和提高大迎角下的控制 能力,對於隱身和滾轉性能也均有所提高。

  眾所周知,翼身融合技術的最大好處是可以保證飛機兩個最大的部件之間產生有利干擾,使氣流平滑過渡,減小干擾阻力,保證飛機穩定性。 新版鶻鷹戰機的模型顯示,其去掉了被一直詬病的機身側面階梯形的突出部,從邊條開始到延伸到尾撐的部分,全部改過平滑過度,翼身融合更好,大大降低了 整個戰機的側向RCS,使得隱身性能得到了進一步提高。

  新版鶻鷹戰機整體機身放大 向多用途戰機發展

  另外,據在現場的記者觀察,新版鶻鷹戰機的機長會增加了0.5米,這個加長的機身正好與機身截面加大相匹配,讓整個機身變化仍然維持在相對理想的 曲線範圍。鶻鷹整體加大後,這意味著內部空間的加大,加大的空間可以放油,也可以安裝設備,或者用於增加彈艙容積,這會讓鶻鷹設計選擇更寬裕,從而更有利 于其在未來作戰體系中找到位置。

  那麼鶻鷹戰機放大一點後到底能夠在作戰體系中起到什麼作用?一些媒體和學者曾長期爭論四代機到底要不要多用途還是專職空優,一些軍事專家認為,四 代機都比較貴,單一用途的四代機真的是玩不起的,所以四代機一定會是多用途,只不過這個多用途到底向空優還是攻擊更多,還是兩者各占一半,要根據使用者 的需求來確定。這裡我們要注意到新版鶻鷹戰機機頭下方出現了類似光電瞄準系統(EOTS)的部件,而EOTS目前的主要用途就是對地攻擊,這說明新版鶻鷹戰機肯定是要考慮對地攻擊的。

  新版鶻鷹戰機的多用途定位和J-20戰機的大彈艙是不是有矛盾和衝突?因為J-20的彈艙比F-22還要大,顯然也有多用途能力,那麼中國空軍還 需要一款多用途中四戰鬥機嗎?這裡又要說到高低搭配了,高低搭配的說法來自於三代機時期的F-15/F-16配對和F-14/F-18配對,高端一開始面 向空優,低端一開始就是多用途,但實際上,F-14F-15後來也都能夠實現多用途,F-16F-18本身也具有空優功能,這是因為航空技術發展尤其 是電子設備的發展已經能夠將對地和對空兼顧,所以多用途並不需要太大的代價。

  那麼什麼到底是高低搭配,其實高低搭配是個被總結的東西而不是一開始就籌畫的東西,因為F-16YF-17的出現是在美空軍主流並不支持下出現的, 是實際使用中形成的高低搭配,而這個高低搭配在相當程度上是價格和執行任務的搭配,低價格滿足數量要求,同時兼顧一定的品質,高價格側重品質要求,也要有 一定的數量。到F-22/F-35配對時期,所謂的搭配首先的思路仍然是價格搭配,因為美空軍已經嘗到搭配的甜頭,所以美軍在規劃ATF專案時,也在為 F-16的後繼機找方案,其首要的一點就是價格要便宜。當然在初期給ATF的定位仍然是爭奪制空權,加上剛開始內置彈艙設計時配套的彈藥體系不完善,所以 F-22更偏向空優,後來蘇聯解體F-22也開發了攻擊能力,但是由於專案進度拖延和費用的增加,最後F-22也沒有再做大的調整,最後彈艙能掛500 克攻擊炸彈,再後來就為F-22開發了小直徑炸彈。

  F-35是要彌補F-22戰機缺失的攻擊能力,本身的定位也是要替代幾種攻擊機,另外F-35已經將內置彈藥和彈艙設計協調起來,所以F-35能夠掛 更重的攻擊彈藥(1噸級),而F-35的機動特點也展現出其並不比F-16這種典型的三代機差。顯然,中國的J-20顯然汲取了F-22對攻擊兼顧不到的 教訓,另外彈艙和彈的設計也更注意配合,但是J-20畢竟是高端的東西,也會面臨價格高難以滿足裝備數量的要求,所以同樣也需要一款價格便宜的機型來滿足 數量要求,而這個便宜機型可以在空優方面有所捨棄去確保多用途性能,新版鶻鷹戰機機體結構可能加大,說明鶻鷹是要向多用途方面發展。

  新版鶻鷹戰機更強調實用性 距離中國空軍似乎越來越近

  從飛機設計角度來講,飛機設計在整體結構和重量等之間反復反覆運算的,前面看到機身截面積加大、機身加長,那麼著肯定會增加重量,重量增加後為了維持機載 不變,那麼機翼面積就要增加,這或許就是現在看到新版鶻鷹戰機的機翼和水準尾翼之間的間距縮小的原因,這意味著機翼的弦長變大了,如果機翼的翼展不 變,那麼機翼的後掠角可能會增加,一些軍事專家估計可能會在40度左右,比現在的鶻鷹和F-35都要大一些,而40度後掠角正好是F-16的後掠角,而 F-16則是個空優和對地攻擊都兼顧的比較好的機型,兩方面能力都不錯。新版鶻鷹戰機機翼後掠角稍微增大後可以減小超音速阻力,這樣正好能夠與增大機 身截面所增加的阻力相互抵消一部分。新版鶻鷹戰機的機翼看上去並沒有F-35(F-35機翼比較厚是有原因的,因為F-35B的機翼內部要能夠容納 從發動機引氣的管道來做橫向平衡,機翼薄了可不行),鶻鷹這個設計一般認為是想兼顧超音速和亞音速性能,如果從中國空軍的角度來看,由於我們的重要經濟中 心靠近沿海容易被攻擊,那麼截擊性能就相對比較看重,例如J-10用了可調進氣道就算是一個證明。

  新版鶻鷹戰機的主翼形狀做了比較大的調整和修改,展弦比減小了約0.2,主翼面積增加了約34平方米左右,在31001號鶻鷹戰機的基礎上進一 步強化高速性能、低翼載荷、高機動性能。據現場分析,新版鶻鷹戰機的整機長度略有增加,除氣動外型調整的需要外,也可以容納更多航電,機載設備空間, 以及增加內部油箱的空間。此外,尾翼對應主翼的變化,也做了較大的調整和修改,主翼後緣和尾翼前緣的距離大大縮小,基本上處於相連接的狀態。

  鶻鷹垂尾的變化也挺有意思,以前的類似F-22的梯形垂尾讓人感到垂尾面積挺大,按照F-22要保證大迎角和超音速巡航來看,鶻鷹或多或少有這方面的 考慮。現在新版鶻鷹戰機的垂尾調整成類似F-35的樣子,而F-35在實際飛行測試中能夠達到50°以上迎角,這說明F-35的垂尾能夠保證大迎角時 的航向穩定性,而F-35的垂尾向後掠,這樣垂尾的力臂變大,垂尾的面積就可以減小,其結果是能夠降低垂尾重量。前面談到鶻鷹機體加長,那麼著意味著機身 航向穩定性方面需要調整,正好後掠的垂尾能夠增大力臂確保大迎角航向穩定的同時可以減小面積(進而減少重量),所以也就做類似調整。

  最後就是大家或多或少知道的,就是機翼、垂直尾翼切尖都在隱形和氣動方面帶來好處,而機身側面凸起的棱邊被淹沒還帶來雷達反射變小的好處。除了主 翼,平尾,垂尾都進行了切角更有利於隱身和減重外,全新殲-31的還採用了一體化座艙蓋,鋸齒形尾噴口等進一步優化隱身性能的設計。總之,新版鶻鷹 機說明的變化更多體現在其背後設計方向的調整,大家看到的調整是必要的,也是比較直觀能夠看出來的,而截面積增加等的變化,對新版鶻鷹戰機來說意義更 為深遠。

  總體來看,新版鶻鷹戰機在外形上針對隱身和高速性能進行了全面的優化,如果本屆航展上的這個新版鶻鷹戰機模型能夠轉化為實機,那麼其隱身性能 將得到大幅提高,極有可能與綜合性能更優秀的殲-20一起,成為共和國藍天的守衛者。在此基礎上,新版鶻鷹戰機還可以做為一個基礎較高的通用平臺,將 來根據客戶的不同需求,發展出不同的型號

 

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