近日,國內某著名軍事論壇網站出現一張據稱為殲20新原型機的圖片,這架飛機編號為2011。(資料圖)
EOTS精密的內部部件(資料圖)
一架編號為“2011”的殲-20在上周悄然現身中國主要軍事論壇,並迅速引發了國內外媒體的廣泛關注。很多細心的網友通過與前兩架殲-20的對比,發現這架“2011”號機與兩位前輩比有諸多不同之處,無論是編號還是外形的變化,都說明中國的殲-20研製已經步入一個嶄新的階段。而從世界範圍上看,“2011”號的出現充分證明中國殲-20這種第五代隱形戰機的研製與美國、俄羅斯有很大的不同,堪稱“中國特色”。
演示驗證唱獨角
在2011年殲-20首飛後,網絡上曾經流傳出一張李剛、雷強等眾多試飛員的合影照片,照片背景上赫然寫着“熱烈祝賀718工程驗證機01架首飛”的標語。因此嚴格意義上說,後來網絡以及各種媒體用殲-20“2001”號機“2002”號機來表述,實際是並不準確的。現在來看,殲-20實際是中國已經確定的、由成都飛機工業(集團)主導研製的中國第五代戰鬥機項目編號,而大家以前看到的“2001”號“2002”號戰機,實際是殲-20這個大項目下“718工程”的01架驗證機和02架驗證機。
從網絡上的一些資料以及外媒的報道來看,中國的第五代戰機是成飛經過了和沈飛的競標,最後勝出的。不過美軍的第五代戰機卻是先有驗證機演示,然後才是競標。例如美軍第五代戰機的“先進戰術戰鬥機”項目(即後來的F-22戰機)是在1985年9月發布項目意見書,1986年10月,洛克希德和諾斯羅普被選為最後的兩個競爭者。這兩家公司要在50個月的演示驗證階段內(即1990年12月之前),分別建造出YF-22和YF-23兩種原型機並實現首飛。這裡說的原型機,其實並不是接近量產上的樣機概念,而是類似於中國“718工程”的工程驗證機。
1990年8月,YF-23使用F-119發動機實現首飛;1個月後YF-22使用F-120發動機實現首飛。洛克希德和諾斯羅普分別造了兩架驗證機,向美國空軍演示超音速巡航、高機動、隱形等性能。YF-23總共飛了50架次,累計時間65.2小時,而YF-22卻達到了74架次,累計時間91.6小時。雖然YF-23首飛領先,但卻沒有把領先保持到最後,最終YF-22獲勝。需要注意的是,YF-22和YF-23的這種演示飛行,其中已經包含了第五代戰機超音速巡航、超機動等的特徵,這和俄羅斯T-50乃至中國“718工程”的01架驗證機首飛後的表現有着極大的不同,其主要原因還是中俄兩國在航空動力上存在短板,無法為驗證機提供符合要求的發動機。
中國是先競標再演示,美國是先演示再競標。這種順序的不同,很大程度上體現了兩個國家在航空技術水平、航空產業機制等方面的差異。
中國原型機研製
和俄羅斯不同,反倒接近美國
中國和俄羅斯的五代機研製都受限於先進的航空動力,但在原型機的研製上,中國卻和俄羅斯不同,反倒更接近於美國。
儘管中美兩國戰機在五代機的競標、演示的順序上不同,但是在具體的工程實踐模式上卻基本一致,也就是先造演示驗證機,然後通過驗證機的試驗,來修改設計,進入“工程製造發展”階段,建造更接近生產型號的原型機。例如相比YF-22,美國在工程製造發展階段的F-22飛機就發生了一些外形上的變化。例如機翼的後掠角度減少了6度,水平尾翼形狀和垂直尾翼的傾斜角度也做了修改,座艙位置也進行了移動以便讓飛行員獲得更好的視野等。而這次編號“2011”的殲-20戰機也被認為是全狀態的原型機,相比從前的2001和2002號戰機,也出現了多處修改,包括主翼動作筒縮小、進氣口形狀改變、機頭下方安裝有EOTS傳感器、垂直尾翼切尖、發動機尾噴管縮短、座艙蓋加裝加強框等。
而俄羅斯T-50的研發則是另一條道路。儘管俄羅斯的第五代戰機沒有像美國洛克希德和諾斯羅普那樣公開打擂台,但俄羅斯前期生不逢時的米格1.42戰機和曾經名噪一時的蘇霍伊S-47金雕前掠翼戰機,卻一定程度上可以看成俄羅斯第五代戰機的預演。不過隨着俄羅斯啟動PAF-FA(未來前線戰鬥機)項目啟動和蘇霍伊T-50的中標,俄羅斯的第五代戰機似乎走上了一條快速發展的“捷徑”。
之所以說是捷徑,是因為和中美五代機先從“技術驗證機”入手的道路不同,俄羅斯T-50現在已經造了5架原型機,其外形除了有的取消空速管以外,幾乎毫無變化。這對於一種新設計的第五代戰機來說,有點不可思議。俄空軍司令甚至宣布T-50在2015-2016年就將服役。這固然可以理解為俄羅斯在空氣動力學上的突出造詣,蘇霍伊的設計師太過於逆天,可以行雲流水般畫出一架完美的戰機,但實際更可能是由於T-50為了避免技術躍進的風險,而應用了大量成熟的技術。很多網友對俄羅斯T-50戰機幾乎毫無遮擋的進氣道口、布滿鉚釘的粗糙機身耿耿於懷,甚至覺得T-50不要說趕上F-22,就連中國的殲-20也頗為不如。但對於俄羅斯航空工業來說,迅速研製一種說得過去的“准五代機”,然後儘快裝備部隊或者引來印度、巴西等國家聯合研製來注入資金,遠比研製技術複雜的真正五代機要划算得多。
新銳觀察
新殲-20真的是“改頭換面”嗎?
有的媒體評論:這次新的殲-20原型機與原來相比有多達七八處的顯著變化,這種“改頭換面”式革新顯示中國航空工業雄厚的技術深度,因為沒有足夠的技術儲備是完全不可能在如此短時間內對飛機做如此大的修改。應當承認,殲-20項目的出現確實反映了近幾年中國航空工業的巨大飛躍,但這次殲-20真的是“改頭換面”嗎?
“改頭換面”用一句通俗的話來說,就是“整容整的老媽都不認識了”。然而從2011號原型機和前兩架工程驗證機的對比來看,還不至於達到這樣的程度。起碼2011號原型機的氣動布局沒有修改,鴨式布局沒有動、垂尾布置沒有動,這說明初始的氣動設計基本在前兩架驗證機上經過了檢驗。
至於現在出現的垂尾切尖、動作筒減小、進氣道外形改變等修改,更多是對驗證機在飛行測試時出現問題的“修形”,無論如何也是談不上“改頭換面”。而且這種修改,也必然在中國戰機設計部門的預想之內。至於說座艙蓋的改變,連修形都算不上,而只是一種改進提升而已。
除了外形上一些變化外,外界最關注的就是2011號戰機的下巴下面出現了類似於美國F-35的光電瞄準系統。從位置和功能上來看,無論是F-35的EOTS光電瞄準系統還是中國殲-20的類似裝置,其主要作用在於對地攻擊,也就是相當於把現在很多第三代戰機攜帶的先進瞄準吊艙功能濃縮成盒子大小的裝置,然後在外形上要符合空氣動力學的原理,儘量不增加飛機的阻力,因此在製作加工工藝上難度極高。
但殲-20作為中國的第一種第五代戰機,是否要突出對地攻擊性能,是一個疑問。即便是這種光電瞄準系統體積已經大大縮小,但仍會影響飛機外形的流暢性。這對於一直缺少強大航空動力的中國來說,就不是一個完全忽視的問題。因此這種光電瞄準系統很可能是一種選配的裝置,未來可能裝備在更有針對性的型號上,例如艦載型隱形戰機。
關注焦點
新版殲-20 發動機沒有大變化
在2011號原型機出現前,就有很多網友憧憬新一代的國產發動機能否現身。然而這次仍然讓那些為殲-20牽腸掛肚的軍迷有點失望。因為發動機部分除了尾噴管縮短以外,仍然沒有大的變化。一些媒體還猜測2011號機很可能採取了與殲-10B一樣的俄羅斯AL-31FN-M1渦扇發動機,而且還認為這種發動機相比以前的AL-31F,推力提升了800公斤。甚至有媒體引用匿名者的猜測,認為依靠AL-31FN-M1,殲-20還是能獲得有限的超音速巡航能力。
其實既然是匿名者,就說明提出這個觀點的人本身都對這個猜測心裡沒底。和網絡流傳的加力推力指標16噸的渦扇-15相比,13.5噸級的AL-31FN-M1要推動殲-20實現超音速巡航,只能說理想很豐滿、現實很骨感。在中國的各大軍事論壇上,仍然有網友在問渦扇-15的進度如何,性能咋樣,但一般沒人理睬。就連那些呼風喚雨、善於倒騰內幕消息的網絡大神們,也都不約而同地迴避了這一問題,生怕砸了自己的牌子。
發動機是戰鬥機的“核心競爭力”,其性能直接影響戰鬥機的表現。和那些外形的小變化相比,軍事愛好者們其實更希望專用於第五代戰機的國產大推力發動機能夠出現在殲-20的身上。這不僅是一種心理上的期盼,還因為越早實現國產發動機的“換裝”,就能夠更早實現對第五代戰機的一些特性(包括超音速巡航、超機動)等進行測試,有利於整個項目的順利進行。
可以想象,如果在三四年甚至更久以後才能出現與美國F-119發動機推力相當、具有推力矢量功能的國產發動機面試,必然涉及到整個飛機氣動、飛控設計的重大修改。這無疑會影響整個項目的進度。
不同於F-22“高大上”
也不同於T-50“螺螄殼裡做道場”
殲-20小步快跑向前進
由此來看,中國的殲-20項目既不同於美國F-22的“高大上”一步到位,也不同於俄羅斯T-50的“螺螄殼裡做道場”,用准五代機來代替,而是採用類似中國海軍艦艇的方式,以“小步快跑”的方式來向目標邁進。
這種“小步快跑”有可能類似現在殲10到殲10B的變化。也就是像很多外媒猜測的那樣,利用國外發動機或者改進型的太行發動機,來實現第一批殲-20的定型。這一批次的殲-20除了在超音速巡航上不太符合“標準”以外,在隱身、超機動、戰場環境感知能力上,將達到第五代戰鬥機的標準,並且在主場作戰的條件下,具備對抗外國第五代戰機的能力。而一旦中國的渦扇-15研製成功,那麼新一批次裝備國產渦扇-15發動機的殲20改進型將完全實現不開加力的超音速巡航,從而具備全面對抗甚至壓制國外第五代戰機的能力。
同時,如果渦扇-15的性能足夠強悍,達到外界所流傳單台最大推力的161.86千牛、中間推力105.22千牛,全面超過美國F-119的155.68千牛和97.86千牛,並且具備三維矢量噴管,那麼殲-20的改進型有可能還會發生更為顯著的變化,例如對機身、機翼進行更重大的修改。這種進展可就近似於“大步前進”。與前期裝備的殲-20相比,這種新構型的殲-20“大改”,其中的差別不亞於F-22到FB-22的變化,再加上的航電和武器系統的改進,這一批次殲-20可能具備一定對抗第六代戰機的能力。
無論是小步快跑還是大步前進,中國五代機這種螺旋式發展的發生,可能會持續相當長的時間。也許到了中國第六代戰機的研製的時候,中國航空工業的長期積累才能讓我們看到中國第六代戰機技術全面超越創新成果,體會中國式“高端大氣上檔次”的魅力。
F-22造了幾架原型機?
F-22的發展測試可以大致分為兩個階段,前一個是YF-22的演示驗證階段,而後一個是工程製造發展(EMD)階段。在YF-22的演示驗證階段,洛馬公司製造了兩架演示飛機。根據美國空軍的資料,F-22在工程製造發展階段總共建造了9架測試飛機,編號從4001到4009。1997年9月,首架工程製造發展階段、編號4001的F-22戰鬥機進行了首飛。從製造時間來看,測試機的生產速度也是越來越快,例如1997-1998年,每年只生產1架測試飛機,1999年生產2架,而2000年則生產了3架測試機。
特別是從4004號測試機開始,裝備有完整的航電系統和控制軟件。也就是和未來部隊真正用來作戰的F-22相比,幾乎沒有分別。試飛員可以用其進行目標定位、瞄準和攻擊性能的測試。從4004號開始,F-22工程製造發展階段開始了完整航電系統的整合測試,包括雷達探測性能、通信和敵我識別、武器性能測試。此外,在4003號測試機之後,洛馬公司還生產了兩架編號為3999和4000的飛機進行靜力試驗測試。
從YF-22開始,美國總共製造了2架演示機和9架測試機。而9架測試機最後的2架,則進入了美國空軍進行了“初始裝備測試與評估”(IOT&E)。可以說這些最後階段的測試機,和現在我們看到的正式裝備的F-22幾乎已經沒多大差別了。美國空軍透露整個工程製造發展(EMD)階段總共進行了2546次共4583小時的試飛。鄭文浩




