相較於殲20,FC-31從未表現出任何結構上的強度優勢。不要說上艦,現在的FC-31恐怕作為陸基的空軍型號,強度都未必夠用。
相反,FC-31的01號樣機,在首架原型機——這意味着許可的飛行速度和高度有很大限制的情況下,在亞聲速飛行中,前機身表面出現了明顯的橘皮現象;這代表其半硬殼結構的蒙皮,承受不了高速氣流的壓力而出現明顯變形,這是典型的剛度和強度不足現象。
蒙皮嚴重變形
現代戰鬥機的結構,從最基本的分類來說,都屬於桁梁式的半硬殼式設計。
在這種設計中,戰鬥機的受力是由外部的蒙皮外殼,與內部的縱向桁(heng,第二聲)梁/桁條(粗壯的是梁,細弱的是條)和橫向框架(也分普通框和加強框)組成的骨架機構,共同完成的。
桁梁式半硬殼結構
在相同的材料和工藝水平下,蒙皮的剛度和強度,和它的厚度是直接相關的——這當然也意味着與重量直接相關。比如C919客機現在宣稱要下調機身壽命(從90000降低到80000小小時),以減輕機身重量,獲得更好的燃油經濟性等性能優勢;其中一個非常重要的措施,就是縮減蒙皮厚度。
殲八全系列的結構缺陷都極為嚴重
非常顯然,FC-31的01號機飛行中出現橘皮現象,意味着該機在結構設計上,重量控制的需求已經壓倒了保證飛機強度和強度性能、機體壽命的需求。這倒算是符合沈飛歷史上的習慣——殲八系列戰鬥機一系列到死未改的嚴重缺陷,都是因為控制重量而犧牲結構強度和剛度所引發的胎里病。
在現在的先進主力戰鬥機中,蒙皮剛度不足的機型實際上也有——典型的就是蘇27系列。這個飛機為了減重,甚至一開始的設計強度就只做到90%;然後做結構強度試驗,哪裡不足就打補丁加強,最後在最小的重量下滿足強度要求。
蘇27系蒙皮剛度不足也是老毛病了
而毫不令人意外的,強度和剛度不足的軟骨病,也是困擾蘇27家族幾十年的頑疾;在高速試飛過程中,蘇27連續多次出現結構嚴重破損、空中解體導致機毀人亡的情況。蘇27家族絕大多數型號的壽命都只有同代西方產品的一半甚至不到,其基本型甚至只有2000小時飛行壽命。
FC-31的01號樣機,飛亞聲速就橘皮成這樣,飛超聲速、特別是速度極限時,能否確保安全都是問題——蘇27前車之鑑猶在。
而對於第五代的隱身戰鬥機來說,蒙皮剛度不足會帶來另兩個問題——隱身性能的下降,隱身塗層的頻繁破損。
隱身戰鬥機的表面要求是應當儘可能的光滑、連續;因為凸起和接縫、台階的地方,都會形成電磁波信號的散射,也就是平時所說的信號反射源。
另一方面,頻繁的變形和振動,意味着附着在蒙皮外表的塗層會迅速開裂,形成裂紋;隨後在高速氣流和雨滴的撞擊下,大量剝落。這將極大的提升飛機趴窩的幾率和時間,以及相應的維修人力物力。
結構強度?國內沒有任何一種戰機,能處於殲20同一個水平
正兒八經的隱身飛機,在這方面無不謹慎異常,包括殲20、F22、F35都是如此——至於蘇57那種廢物,在這方面怎麼樣都好,根本沒參考價值。雖然未見殲20的數據披露,但F22、F35此類部位的蒙皮厚度,都高達4-5毫米,殲20恐怕也不會差多少。
FC-31的01號樣機表現,反應了該機最初設計的嚴重不成熟。後來的新樣機在設計上出現了明顯的改動,但是否完全解決了FC-31的01號樣機諸多缺陷,現在還有待觀察。