战斗机又称歼击机,主要用于攻击空中目标、夺取制空权。迄今喷气式战斗机已发展到第四代,其设计思想发生了很大变化,使空战样式从尾追攻击、近距离格斗发展到全向攻击、中/远距离作战。各国在战斗机的发展中更加重视高低档搭配、三军通用和多用途性能,以提高经济承受能力。为使空中力量更具威慑性,今后的战斗机都将通过空中加油具备远程作战能力,并具备以充分信息化、数字化为基础的精确空战能力。无人战斗机将取得突破性进展。从各国在研战斗机的特点和发展趋势看,战斗机设计将更加注重追求以下几方面的技术或性能:

新的隐身技术

隐身能力已成为第四代战斗机的重要特点。美国的F-22、“联合攻击战斗机”(JSF)和俄罗斯的“多用途前线战斗机”(MFI,即1-42计划)、S-37(也称S-32)等在研飞机,都将具有很好的隐身特性。美国防部预测,在未来15年内,战斗机将采用主动射频隐身技术取代当前的减少雷达特征信号技术,这将完全不需要牺牲飞机的气动性能;战斗机还将采用新一代被动红外隐身技术,配备“一体化欺骗装备”。这将大大降低敌方对飞机的威胁。

超音速巡航

这是指飞机在发动机不加力状态下以大于音速的速度持续进行巡航飞行的能力,其关键技术途径是采用高推重比的发动机。超音速巡航不仅是进行超音速机动飞行的基础,还有下列优点:在执行防空截击任务时,可外推拦截线;在此状态下发射机载导弹可提高初始速度,扩大攻击区和实现先敌攻击;在进行突防时敌方地面雷达的预警时间缩短。美国的F-22,俄罗斯的MFI、S-37等战斗机都将具有超音速巡航和持续超音速转弯的飞行能力。

推力矢量控制技术

这种技术可通过控制发动机尾喷流方向为飞机提供机动飞行所需动力,补充或取代常规飞行控制面产生的气动力来进行飞行控制。它可使飞机获得更大的机动性,实现过失速机动飞行,突破“失速障碍”,甚至使飞机在大于70°迎角时仍具有机动飞行能力,实现“超机动”飞行。还能缩短起飞、着陆滑行距离,提高飞机的隐身能力。美国的F-22,俄罗斯的“苏-37”、MFI、S-37等战斗机都采用了此项技术。实现全推力矢量控制还可能导致无尾飞机的问世,美国麦道公司提出的X-36无人战斗机方案就是其中的一种。

变弯度机翼

这是飞机空气动力设计中最重要的进步点之一,其特点是机翼前缘和后缘都可自动转动,以适应飞机速度和迎角的要求。这可使飞机获取良好的转弯性能,在大升力系数状态下可使飞机持续转弯速率提高50%。目前,法国的“狂风B”(RAFAｌe)战斗机就采用了变弯度机翼设计,在低速下具有良好的升力特性。

前掠翼飞机

前掠翼飞机在大迎角下具有良好的失速特性和低速操纵性,跨音速阻力也较小。继美国在80年代研制成功X-29前掠翼验证机之后,俄罗斯从90年代初开始研制S-37前掠翼战斗机,并于1997年9月25日进行了试飞。该机采用鸭翼、前掠翼和尾翼串列式气动布局,并采用推力矢量控制技术,可充分利用前掠翼和鸭翼两者的优点。该机的研制成功标志着前掠翼飞机的发展从验证机步入实用机阶段。

灵巧结构和灵巧材料

灵巧结构由掩埋或附着在飞机结构中的传感器和作动器等主执行装置组成。它能感知外界的刺激并实时或近实时地由主动控制装置作出响应。灵巧结构的关键技术之一是在复合结构材料中掩埋合金导体,它们能根据电场或磁场的变化改变形状。这种改变即使甚微,对性能增强也有很大影响。灵巧结构通过控制飞机的升力或减少阻力,以及通过改变控制面的形状或影响气流流过升力面的流场条件,来改善飞机和旋翼机的操纵品质。它还可以使飞机机翼或旋翼产生扭转,减少结构的震动。这种结构可减少飞机结构尺寸、重量和功率消耗。在航空电子学方面,它可实现多功能、多模式、多波段传感器一体化,改善结构的感知能力、信号处理能力和低可探测性特征。目前,美国国防高级研究计划局在灵巧结构技术领域的研究工作主要集中在振动抑制、流体动力、空气动力流场控制和形状自适应结构方面。这些结构包括飞机机翼、旋翼叶片、进气道、发动机喷管等。灵巧结构技术将可能用于美国的F-22、JSF、F/A-18E/F等战斗机和“捕食者”无人机上。灵巧材料有光纤材料、压电陶瓷材料、聚合物和形状记忆合金等。将来,灵巧结构、灵巧材料与推力矢量控制等技术相结合,就可能研制出新的“变形”飞机。

无污染飞机

根据美国防部的防止污染战略,在飞机设计之前必须制订出防污染计划。美国的JSF战斗机可能是一种近于无污染的飞机。据称,研制该机的战略是,在飞机设计、制造、试验、使用和报废的全寿命周期内,强调通过环境费用和可靠性设计来降低全寿命周期费用和风险。JSF战斗机可能采用“绿色”发动机和符合环保要求的日常维护保养品,如水基底漆、密封剂清洗溶剂、表面涂层清洗剂、油箱密封剂等,并可能用无油漆涂料或聚酯薄膜来代替油漆,使之成为“无油漆飞机”。F-22飞机也采用了一些防污染措施。