威龍亮劍,一飛沖天:殲-20首飛十週年
2021年1月11日是中國第一型隱形戰鬥機殲-20首飛十週年紀念日。殲-20獨特的佈局凸顯了中國智慧,也讓它成為中國軍隊重要的“撒手锏”武器。從首飛到公開亮相珠海航展,從亮劍“朱日和”到裝備部隊,殲20飛機實現了我國航空工業研製能力和航空武器裝備建設從第三代向第四代的跨越。

  十年前的2011年1月11日,在我國西南一隅,一架黑色涂裝、外形科幻的戰鬥機正靜靜地停在起飛線上。在它的周圍,機務人員正在做著最後的準備。不遠處的觀禮席以及周圍站滿了人群,在現場緊張而神秘的氣氛中,有的在翹首以待,有的在屏息靜觀,一個個眼神堅定地投向起飛線。寒意襲人的隆冬,似乎根本擋不住他們此時的熱情。

  中午12點30分,試飛員從機務手中拿過放飛單,在試飛科目鄭重寫下“首飛”兩個字。繞機檢查後,他邁著穩健的腳步登上飛機。12點48分,伴隨著項目行政總指揮首飛指令的下達,瞬間,發動機發出了巨大的轟鳴聲。只見飛機拖著長長的尾焰,呼嘯著從現場的無數雙眼睛前滑過。加速,再加速,一眨眼的功夫,它便如一道閃電,帶著呼嘯,騰空而起,直插雲霄。原本安靜的現場爆發出雷鳴般的掌聲。轉彎,低空通場,再次轉彎,低空通場……隨著飛行,所有人都站了起來,不斷吶喊著向天上的飛機揮手。

  這一天,中國航空工業迎來了一個歷史性的時刻——中國首款具有自主知識產權的四代機殲20首飛成功!

  這一刻,定格在2011年1月11日下午1時11分。

這十年,殲-20都經歷了什麼

  巧合的是,這次首飛,正好在時任美國國防部長蓋茨到訪中國幾個小時後。殲20的首飛成功,讓蓋茨記憶猶新,後來他曾坦言,美國情報部門低估了中國研製新一代戰機的能力。

  當然,首飛之後要形成戰鬥力,更有繁複艱辛的工作等待著航空人、科學家們。作為大國重器,如何增強作戰效能,打造一代名機,成為了航空人勇攀高峰的首要目標。

  首飛之後進行後續研製工作的殲-20一直處於很神秘的狀態。2016年11月1日上午10點20分,在第十一屆中國國際航空航太博覽會上,兩架殲20飛機編隊飛過金灣機場。短短的一分鐘亮相,向世人宣告了一個新的時代的來臨。

岳書華攝

    隨著裝備研製與列裝部隊的進展,在公眾面前的展示內容也從最初的簡單通場到多機編隊飛行表演、高機動橫滾、垂直爬升,甚至打開彈艙秀出不輕易示人的“護身軍刀”……隨著列裝數量增加,從雙機編隊,到四機、五機編隊,再到七機同框

  2017年7月,在慶祝中國人民解放軍建軍90週年閱兵式上,三架殲20“米秒不差”通過閱兵臺上空,首次以戰鬥姿態展示在世人面前。

視頻截圖

  2017年9月28日,中國國防部發言人向外界宣佈稱,殲20飛機已經列裝部隊,標誌著中國空軍向著空天一體、攻防兼備的目標邁出了新的步伐。

  2018年2月9日,中國空軍發言人發佈消息稱,殲20飛機開始列裝空軍作戰部隊,向全面形成作戰能力邁出重要一步。

  2018年11月6日中國航展開幕式上,殲-20飛機首次以“新涂裝、新編隊、新姿態”三機編隊進行了飛行展示;11日的閉幕式上,殲-20飛機空中挂彈開艙,進一步彰顯人民空軍的開放和自信。

  2019年10月1日,殲-20以五機編隊亮相中華人民共和國成立70週年閱兵式上,接受祖國和人民的檢閱。

視頻截圖

  從當年的“黑絲帶”到今日的“銀河戰艦”,從初出茅廬的驚鴻一瞥到縱橫海疆的逐鹿爭雄,殲-20的每一次亮相都舉世矚目,殲-20的每一次出征都“威震四方”!

  一次次在公眾面前和閱兵場上的亮相都是殲-20性能與戰鬥力不斷提升的縮影,而這些提升則與性能的不斷改進息息相關。列裝部隊生產型與首飛時的原型機或驗證機之間差別很大。

朱鵬 攝

    從外形來看,最早試飛的型號,使用了尖拱形邊條,而批量裝備部隊的型號則使用了三角形邊條。後者的隱形性能更好,可以將雷達回波集中反射到很小的角度內。第二點變化是進氣道上唇口從原型機的與下唇口平行,改為略有下傾,改善了進氣效率。第三點大的變化是翼尖、垂尾尖進行了切尖處理,減少了雷達反射回波較強的銳角,改善隱形性能。此外,後來的殲-20還使用了變厚度的一體化座艙蓋,前部的風擋厚度更大,抗衝擊能力更強,座艙蓋使用了微爆索,可採用穿蓋彈射方式,減少了彈射逃生時間。

  據航空工業披露,在不斷改進過程中,殲-20實現了座艙的最佳人機工效,科學減重達200公斤;通過建立一套純軟體驗證環境,僅用10天就完成原本需要3個月的測試工作量;按照“性能需求、開發研製、評估驗證”迴圈推進思路,讓試驗、試飛、定型工作在短時間內取得重要成果。實際上,從原型機或驗證機到生產型飛機,這些變化都是研製過程非常正常的步驟。相對於他國來說,殲-20的改變並不大,說明基本設計非常成功。

殲-20比肩美俄戰機

 

朱鵬 攝

  談到隱形戰機,就無法繞開美國的也是全球首款四代機F-22(按美國劃代標準為五代),因此殲-20從首飛以來就不斷被外界拿來與國際頂尖隱形戰機進行對比。殲-20的首次露面就以獨特外形震驚了世人,不僅因為它是一款隱形戰鬥機,而且還因為它使用了全新的氣動佈局形式,也就是總師楊偉說的升力體邊條鴨式佈局。殲-20也成為世界上第一種採用這種佈局方式的隱形戰鬥機。

  據介紹,鴨式佈局的優勢之一是前置的鴨翼可以產生較強升力。而殲-20的鴨翼位置比較靠前,這樣還比較有利於超音速飛行的機動性。在鴨式佈局基礎上,殲-20同時配合了比較大的邊條,也就是機翼根部向前延伸的大後掠角翼面。在大迎角條件下,邊條可以產生很強、很穩定的升力,有利於亞音速機動。同時,由於鴨翼、機翼位於同一平面,機翼的翼身融合程度較高,機體採用了類似機翼的剖面,形成一個升力體構型,也就是機體本身也能產生較強升力,這樣進一步提高了機動性。這種升力體邊條鴨式佈局讓殲-20兼顧了超音速機動和亞音速機動性。殲-20採用典型的隱形外形,這些設計滿足了隱形、超機動、超音速巡航等四代機的設計需求。

張志冬 攝

  專家認為,相比之下,美國F-22採用比較傳統的正常式氣動佈局。F-35的佈局形式與F-22類似,只不過F-22對超音速巡航進行了優化。俄羅斯的蘇-57也採用了常規後尾式佈局方式,在設計上有一定創新,例如使用了可動式邊條。從氣動佈局上看,殲-20和美俄的四代機以及歐洲在研的下一代戰鬥機,都有根本性不同,可謂是中國創新的體現。

  其實,先進氣動佈局不是一蹴而就的。據航空工業披露,當中國第三代戰鬥機研製尚處在攻堅階段時,中國航空工業就在“生產一代、研製一代、預研一代、探索一代”方針指導下,思考、研究如何發展中國的第四代戰鬥機。在預研、論證以及一輪又一輪的迭代過程中,先後完成四代機總體方案確定、提出工藝製造技術攻關項目、完成相關功能樣段的設計與製造、完成四代機1:1全尺寸展示樣機製造、數字化協同平臺、三維倣真設計裝配、內埋式主武器彈艙等一系列前瞻探索,為後續研製出比肩世界先進戰機的戰機打下堅實基礎。

殲-20終於裝上“中國心”

 

視頻截圖

  空軍線上2021年1月5日發佈了全新的空軍宣傳視頻,其中包含了一則極具含金量的資訊:一架安裝了鋸齒裙邊新型發動機的殲-20戰鬥機騰空起飛,但凡是觀看過2018年珠海航展上殲-10B向量推力驗證機精彩表演的人們都會馬上發現——殲-20安裝的這部新型發動機,與殲-10B向量推力驗證機上的那部向量推力發動機在尾噴管結構和外形上高度一致,這意味著,殲-20上已經安裝了向量推力版本的“太行”發動機!在首飛十年之際,殲-20終於裝上了“中國心”。

    眾所週知,殲-20早期試飛時使用的,是俄制的AL-31F發動機。

  目前,殲-20的裝機發動機研製,採取的是兩條腿走路的方式,第一條腿是渦扇-15“峨眉”,它是殲-20的目標發動機,也是其“第二階段完成版本”的裝機發動機,它的設計推重比達到10一級,對標美國的F119發動機;而由於渦扇-15的研製難度實在太大,在目前短期內,以中國的航空發動機技術積累,尚難以取得全面突破。

    渦扇-15“目標發動機”的研製完成尚需時日,因此為了保證殲-20第一階段形成戰鬥力,第二條腿就是“太行”,目前,渦扇-10B向量推力版本,已經基本能夠滿足殲-20目前階段的需求,實現很大一部分的技戰術指標。而未來幾年堙A隨著“太行”渦扇-10X等深度改進增推型號的出現,殲-20的性能將得到更充分的發揮。

科幻般座艙細節圖曝光

 

視頻截圖

  座艙蓋上那幾道彎曲的導爆索,是殲-20最為科幻的地方。這種一體化座艙蓋採用了整體變厚度透明設計,取消了傳統固定風擋和活動艙蓋之間的分介面,將風擋和艙蓋融為一體。由於消除了傳統分體式風擋/艙蓋分介面之間凸出機身的金屬弧框,具有最優的隱身性能。

    透明件前部區域採用較厚的透明件結構,具有一定的剛度和強度,可提供優良的抗鳥撞性能。而透明件後部區域採用較薄的透明件結構,滿足氣動載荷的前提下可減少透明件結構重量約40%,同時可以在應急情況下被微型導爆索可靠破裂,為採用穿蓋無延時彈射救生提供了必需的條件。因此,一體化變厚度透明座艙不但可以同時滿足隱身、鳥撞、救生三方面的需求,還能大量減重,解決了殲-20整體座艙蓋面臨的技術難題。

  座艙蓋最前方有兩個小型火箭,前面提到的導爆索,是用於飛行員穿蓋彈射的,當飛行員啟動置於兩腿中央的彈射手柄後,導爆索會把玻璃蓋子炸開,而戴著頭盔身穿作戰服的飛行員可輕鬆避免被破碎的座艙蓋碎片及高速氣流傷到。但如果遇到極端環境因素影響或作戰中受損以及臨時性故障,導致無法正常引爆而穿蓋彈射時,就要用到另一種救生方式,即拋蓋彈射逃生。這時就需要引爆座艙蓋前面邊緣的小型火箭。

視頻截圖

  拋蓋逃生的好處是安全系數較高,但與穿蓋彈射相比,拋蓋彈射逃生時間會漫長一些。儘管為了縮短拋蓋時間已經用上了小型火箭,但扔掉整個座艙蓋和在座艙蓋上爆破局部玻璃所需時間差還是不小。所以,通常情況下飛行員是首選引爆導爆索穿蓋逃生,引爆小火箭拋蓋逃生當備選。

  殲-20還配備了國產新一代全息平顯系統,這是國產第二代衍射平顯,與第一代相比,它最大的特點就是採用了單塊全息顯示屏,與國代先進平顯技術水準相當,全息顯示屏實際上由兩塊平顯玻璃組成,具備較高的的反光率和透光率,顯示亮度高,可以在陽光直接照射下使用,暫態視野大,增強了國產作戰飛機的作戰能力。

期待下個X-20的首飛

 

宋奎 攝

  首飛十年後,以殲-20為首的中國戰機還將向哪些方向繼續發展,也是外界廣泛關注的熱點話題,特別是前段時間空軍發佈的視頻中出現殲-20動力發生變化的畫面,引發高度關注。

  當前,西方持續關注中國航空工業的進步和航空裝備的發展。前段時間,英國智庫曾發佈報告,認為中國航空工業在很多領域已超越俄羅斯,曾經的徒弟,超過了老師。世界各國都在加速新一代戰鬥機的探索和研發。下一代戰鬥機、無人僚機、人工智慧空戰系統逐步從設想走向現實,這也意味著,中國新型戰鬥機的研製不能停止也不會停止。伴隨著殲-20的成功研製與列裝,中國戰鬥機從以前的望塵莫及、望其項背,到現在的同臺競技,未來則將不斷超越。

  殲-20引領中國軍機步入20時代,編號20的航空裝備,例如運-20、直-20,都是中國同類航空裝備中的最新銳型號。其實,在人民軍隊作戰裝備序列中,還有很多需要填補的空白,還需要更多的20,比如達到世界先進水準的戰略轟炸機、大型加油機、隱形艦載戰鬥機、艦載固定翼預警機……誰會是下一個20呢,讓我們拭目以待吧。

 

 

    來源:環球網、航空工業、兵工科技等綜合