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不忘11年前的驚艷 淺談殲20首飛的背後
送交者: 力挽狂瀾 2022年01月11日18:25:48 於 [軍事天地] 發送悄悄話

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  2011年1月11日下午1時許,我國自主研發的新一代隱身戰機殲20首飛成功。

  而今,殲20已經從當年的驚艷首飛,穩步邁入批量裝備部隊的階段,並且成功換裝“中國心”。

  這11年來,作為我國首型隱身戰機,殲20的每次公開亮相都會成為各大新聞和社交平台上的熱點話題。

  為什麼大家如此關注這樣一型戰機?殲20的橫空出世和批量生產,彰顯着中國航空製造業以及國防工業的哪些重要變化?

  SURPRISE

  驚艷,來自厚積薄發

  對於一直關注我國軍機發展的軍迷來說,從2011年殲20首飛,到2016年殲20首次亮相第十一屆中國航展,殲20的進步顯得有點突然,甚至有點意外。一些海外媒體甚至這樣寫道:“中國在‘一夜之間’就掌握了五代機研發技術!”

  但事實上,殲20的成功來自厚積薄發,來自我們在殲10、殲11、“梟龍”等戰鬥機在設計製造上的長期積累。

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  通過殲10,中國實現了在先進戰鬥機氣動/飛控系統的研製和試飛能力、長壽命機體結構件的設計製造能力、現代化火控航電的設計製造等關鍵環節的突破。

  通過殲11,中國實現了在大尺寸鈦合金結構製造能力等方面的關鍵性突破。

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  通過“梟龍”戰鬥機,中國驗證了包括DSI進氣道在內的一系列先進技術,將戰鬥機的設計、製造和維護使用成本控制,以及飛機的可靠性提升到了一個新的高度。

  20世紀90年代之後,我國在戰鬥機領域多個型號實現首飛的同時,飛機設計與製造方面的科研、預研和教育工作也獲得了突破性的進展。

  譬如,在顧誦芬院士等中國飛機設計專家的引領下,我國遠景機概念研究、戰鬥機作戰效能研究等項目紛紛立項,並衍生了一大批相關科研項目和學術著述,培養了一大批航空設計與製造方面的青年專家學者。

  正是以上戰機型號和預研科研工作方面的大量積累,讓殲20的設計製造工作得以“站在巨人的肩膀上”。

  如果說在自主完成多型戰機設計製造工作後,中國完成了對世界頂尖戰鬥機製造水平從“望塵莫及”到“望其項背”的追趕,那麼在這個基礎上,殲20項目是我國航空工業在70餘年不斷追趕與創新中,實現“並駕齊驅”的重要標誌。

  COMBINATION

  領先,融合繼承與顛覆

  殲20不但實現了上述多領域突破性技術的融合發展,而且更勝一籌,在隱身性能、持續高速飛行、大航程飛行等方面實現了新的突破。

  在繼承、吸收我國戰機研發諸多成果的同時,殲20作為新一代隱身戰機,與三代機在設計、製造上都存在着巨大的差異。

  這些差異中,一部分是在三代機原有基礎上的進一步強化發展,而另一些關鍵設計則是顛覆性的。

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  內置彈倉

  在隱身戰機的設計中,為了保證最低的信號反射特徵和最小的高速阻力,飛機外形必須處於最理想的簡潔狀態。

  這種情況下,導彈等武器必須內置在機身的彈艙中,僅在使用時才離開機身內部。而新一代戰機同時應具有的高速、大航程特性,又要求飛機的主彈艙必須能在高速、高過載的苛刻狀態下迅速開啟、閉合。

  這對於設計和製造工藝提出了巨大的挑戰:在設計方面,需要精確地測定艙門在巨大高速氣流壓力和高倍重力下的變形扭曲特性;在材料性能方面,彈艙門需要更堅固、更難以變形的材料;在加工工藝方面,對這類材料和結構件的加工會更加困難,而且對誤差和瑕疵容忍程度極低……

  可以說,對於國際上多型五代機來說,對彈艙的設計都是機體結構中最核心、難度最大的挑戰環節之一。


  細節控制

  在以三代機為代表的傳統機型設計上,飛機外形設計的首要目標,從優先級來說,首先是保證最優良的飛行性能,次要的目標通常是讓機體的結構能更結實、同時製造更便宜。

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  隱身戰機通常機身上有大量的尖銳棱邊設計,但這也會導致氣動、飛控和結構的設計難度增大。

  但對於隱身戰機,飛機外形設計的首要目標是將自身信號水平控制到最低。飛行性能和結構等方面的設計目標則屈居其次。對於飛機設計和製造來說,這是一次典型的顛覆——電磁學原則在飛機總體設計中占據了支配性的地位,在此之前,它僅僅是火控雷達、通信導航等子系統設備研製單位在意的問題。

  對於隱身性能的要求,不僅對總體外形設計提出了新的要求,也滲透在機身塗層、每一塊蒙皮的外形、每一塊艙門、每一個機身天線、每一個口蓋、乃至於每一條接縫、甚至細化在每一個螺絲和鉚釘上。

  這意味着,隱身戰機的製造,尤其是批量製造,將為工廠添加巨量的嚴苛標準。

  FUTURE LEADER

  未來,並駕齊驅、領先時代

  落實到每一顆鉚釘的嚴苛標準,意味着粗放、粗糙的製造標準無法製造出現代隱身戰機。

  能夠支持隱身戰機實現大幅度性能進步和顛覆性作戰能力的,勢必是一個在精密化管理、跨領域協調能力上“已臻化境”的先進航空製造體系。

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  傳統飛機塗料的主要功能是防腐蝕和外觀,但在五代機上,塗料同時還是最重要的吸波材料之一。因此塗料的研發、製造以及施工工藝環節,都需要具備電磁學背景的人員參與,並與飛機總體設計部門進行總體信號控制水平的深入協調設計。

  從多個國家航空產業發展興衰的歷史來看,飛機型號本身的價值和性能也許很快就會湮沒在歷史的長河中。而能夠引領我們從一個勝利走向另一個勝利的,並不是對於設計性能的追逐,而是航空體系與人才團隊的不斷建設和空前團結。

  殲20項目更深遠的意義也正在這裡:通過科研與工程的實證,鑄就統一、高效的行為觀念,並實施先進、合理的工作機制……從歷史的角度來看,唯有先進的工業文化才能夠確保在未來依然源源不斷地產生領先時代的產品。

  回到中國航空工業,在殲20身上,人們收穫的驚喜不僅僅來自於11年前的那驚艷一飛,還來自源源不斷的進步:從第十一屆中國航展的雙機亮相,到多部人民空軍宣傳片中的多機編隊、混合編隊和“大象漫步”,再到批量換裝“中國心”……

  而這樣的進步,也出現在更多的中國戰機身上,每一次的起飛轟鳴,他們仿佛都在說:

  我們

  不負熱愛!


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