威龙亮剑,一飞冲天:歼-20首飞十周年
2021年1月11日是中国第一型隐形战斗机歼-20首飞十周年纪念日。歼-20独特的布局凸显了中国智慧,也让它成为中国军队重要的“撒手锏”武器。从首飞到公开亮相珠海航展,从亮剑“朱日和”到装备部队,歼20飞机实现了我国航空工业研制能力和航空武器装备建设从第三代向第四代的跨越。

  十年前的2011年1月11日,在我国西南一隅,一架黑色涂装、外形科幻的战斗机正静静地停在起飞线上。在它的周围,机务人员正在做着最后的准备。不远处的观礼席以及周围站满了人群,在现场紧张而神秘的气氛中,有的在翘首以待,有的在屏息静观,一个个眼神坚定地投向起飞线。寒意袭人的隆冬,似乎根本挡不住他们此时的热情。

  中午12点30分,试飞员从机务手中拿过放飞单,在试飞科目郑重写下“首飞”两个字。绕机检查后,他迈着稳健的脚步登上飞机。12点48分,伴随着项目行政总指挥首飞指令的下达,瞬间,发动机发出了巨大的轰鸣声。只见飞机拖着长长的尾焰,呼啸着从现场的无数双眼睛前滑过。加速,再加速,一眨眼的功夫,它便如一道闪电,带着呼啸,腾空而起,直插云霄。原本安静的现场爆发出雷鸣般的掌声。转弯,低空通场,再次转弯,低空通场……随着飞行,所有人都站了起来,不断呐喊着向天上的飞机挥手。

  这一天,中国航空工业迎来了一个历史性的时刻——中国首款具有自主知识产权的四代机歼20首飞成功!

  这一刻,定格在2011年1月11日下午1时11分。

这十年,歼-20都经历了什么

  巧合的是,这次首飞,正好在时任美国国防部长盖茨到访中国几个小时后。歼20的首飞成功,让盖茨记忆犹新,后来他曾坦言,美国情报部门低估了中国研制新一代战机的能力。

  当然,首飞之后要形成战斗力,更有繁复艰辛的工作等待着航空人、科学家们。作为大国重器,如何增强作战效能,打造一代名机,成为了航空人勇攀高峰的首要目标。

  首飞之后进行后续研制工作的歼-20一直处于很神秘的状态。2016年11月1日上午10点20分,在第十一届中国国际航空航天博览会上,两架歼20飞机编队飞过金湾机场。短短的一分钟亮相,向世人宣告了一个新的时代的来临。

岳书华摄

    随着装备研制与列装部队的进展,在公众面前的展示内容也从最初的简单通场到多机编队飞行表演、高机动横滚、垂直爬升,甚至打开弹舱秀出不轻易示人的“护身军刀”……随着列装数量增加,从双机编队,到四机、五机编队,再到七机同框

  2017年7月,在庆祝中国人民解放军建军90周年阅兵式上,三架歼20“米秒不差”通过阅兵台上空,首次以战斗姿态展示在世人面前。

视频截图

  2017年9月28日,中国国防部发言人向外界宣布称,歼20飞机已经列装部队,标志着中国空军向着空天一体、攻防兼备的目标迈出了新的步伐。

  2018年2月9日,中国空军发言人发布消息称,歼20飞机开始列装空军作战部队,向全面形成作战能力迈出重要一步。

  2018年11月6日中国航展开幕式上,歼-20飞机首次以“新涂装、新编队、新姿态”三机编队进行了飞行展示;11日的闭幕式上,歼-20飞机空中挂弹开舱,进一步彰显人民空军的开放和自信。

  2019年10月1日,歼-20以五机编队亮相中华人民共和国成立70周年阅兵式上,接受祖国和人民的检阅。

视频截图

  从当年的“黑丝带”到今日的“银河战舰”,从初出茅庐的惊鸿一瞥到纵横海疆的逐鹿争雄,歼-20的每一次亮相都举世瞩目,歼-20的每一次出征都“威震四方”!

  一次次在公众面前和阅兵场上的亮相都是歼-20性能与战斗力不断提升的缩影,而这些提升则与性能的不断改进息息相关。列装部队生产型与首飞时的原型机或验证机之间差别很大。

朱鹏 摄

    从外形来看,最早试飞的型号,使用了尖拱形边条,而批量装备部队的型号则使用了三角形边条。后者的隐形性能更好,可以将雷达回波集中反射到很小的角度内。第二点变化是进气道上唇口从原型机的与下唇口平行,改为略有下倾,改善了进气效率。第三点大的变化是翼尖、垂尾尖进行了切尖处理,减少了雷达反射回波较强的锐角,改善隐形性能。此外,后来的歼-20还使用了变厚度的一体化座舱盖,前部的风挡厚度更大,抗冲击能力更强,座舱盖使用了微爆索,可采用穿盖弹射方式,减少了弹射逃生时间。

  据航空工业披露,在不断改进过程中,歼-20实现了座舱的最佳人机工效,科学减重达200公斤;通过建立一套纯软件验证环境,仅用10天就完成原本需要3个月的测试工作量;按照“性能需求、开发研制、评估验证”循环推进思路,让试验、试飞、定型工作在短时间内取得重要成果。实际上,从原型机或验证机到生产型飞机,这些变化都是研制过程非常正常的步骤。相对于他国来说,歼-20的改变并不大,说明基本设计非常成功。

歼-20比肩美俄战机

 

朱鹏 摄

  谈到隐形战机,就无法绕开美国的也是全球首款四代机F-22(按美国划代标准为五代),因此歼-20从首飞以来就不断被外界拿来与国际顶尖隐形战机进行对比。歼-20的首次露面就以独特外形震惊了世人,不仅因为它是一款隐形战斗机,而且还因为它使用了全新的气动布局形式,也就是总师杨伟说的升力体边条鸭式布局。歼-20也成为世界上第一种采用这种布局方式的隐形战斗机。

  据介绍,鸭式布局的优势之一是前置的鸭翼可以产生较强升力。而歼-20的鸭翼位置比较靠前,这样还比较有利于超音速飞行的机动性。在鸭式布局基础上,歼-20同时配合了比较大的边条,也就是机翼根部向前延伸的大后掠角翼面。在大迎角条件下,边条可以产生很强、很稳定的升力,有利于亚音速机动。同时,由于鸭翼、机翼位于同一平面,机翼的翼身融合程度较高,机体采用了类似机翼的剖面,形成一个升力体构型,也就是机体本身也能产生较强升力,这样进一步提高了机动性。这种升力体边条鸭式布局让歼-20兼顾了超音速机动和亚音速机动性。歼-20采用典型的隐形外形,这些设计满足了隐形、超机动、超音速巡航等四代机的设计需求。

张志冬 摄

  专家认为,相比之下,美国F-22采用比较传统的正常式气动布局。F-35的布局形式与F-22类似,只不过F-22对超音速巡航进行了优化。俄罗斯的苏-57也采用了常规后尾式布局方式,在设计上有一定创新,例如使用了可动式边条。从气动布局上看,歼-20和美俄的四代机以及欧洲在研的下一代战斗机,都有根本性不同,可谓是中国创新的体现。

  其实,先进气动布局不是一蹴而就的。据航空工业披露,当中国第三代战斗机研制尚处在攻坚阶段时,中国航空工业就在“生产一代、研制一代、预研一代、探索一代”方针指导下,思考、研究如何发展中国的第四代战斗机。在预研、论证以及一轮又一轮的迭代过程中,先后完成四代机总体方案确定、提出工艺制造技术攻关项目、完成相关功能样段的设计与制造、完成四代机1∶1全尺寸展示样机制造、数字化协同平台、三维仿真设计装配、内埋式主武器弹舱等一系列前瞻探索,为后续研制出比肩世界先进战机的战机打下坚实基础。

歼-20终于装上“中国心”

 

视频截图

  空军在线2021年1月5日发布了全新的空军宣传视频,其中包含了一则极具含金量的信息:一架安装了锯齿裙边新型发动机的歼-20战斗机腾空起飞,但凡是观看过2018年珠海航展上歼-10B矢量推力验证机精彩表演的人们都会马上发现——歼-20安装的这部新型发动机,与歼-10B矢量推力验证机上的那部矢量推力发动机在尾喷管结构和外形上高度一致,这意味着,歼-20上已经安装了矢量推力版本的“太行”发动机!在首飞十年之际,歼-20终于装上了“中国心”。

    众所周知,歼-20早期试飞时使用的,是俄制的AL-31F发动机。

  目前,歼-20的装机发动机研制,采取的是两条腿走路的方式,第一条腿是涡扇-15“峨眉”,它是歼-20的目标发动机,也是其“第二阶段完成版本”的装机发动机,它的设计推重比达到10一级,对标美国的F119发动机;而由于涡扇-15的研制难度实在太大,在目前短期内,以中国的航空发动机技术积累,尚难以取得全面突破。

    涡扇-15“目标发动机”的研制完成尚需时日,因此为了保证歼-20第一阶段形成战斗力,第二条腿就是“太行”,目前,涡扇-10B矢量推力版本,已经基本能够满足歼-20目前阶段的需求,实现很大一部分的技战术指标。而未来几年里,随着“太行”涡扇-10X等深度改进增推型号的出现,歼-20的性能将得到更充分的发挥。

科幻般座舱细节图曝光

 

视频截图

  座舱盖上那几道弯曲的导爆索,是歼-20最为科幻的地方。这种一体化座舱盖采用了整体变厚度透明设计,取消了传统固定风挡和活动舱盖之间的分界面,将风挡和舱盖融为一体。由于消除了传统分体式风挡/舱盖分界面之间凸出机身的金属弧框,具有最优的隐身性能。

    透明件前部区域采用较厚的透明件结构,具有一定的刚度和强度,可提供优良的抗鸟撞性能。而透明件后部区域采用较薄的透明件结构,满足气动载荷的前提下可减少透明件结构重量约40%,同时可以在应急情况下被微型导爆索可靠破裂,为采用穿盖无延时弹射救生提供了必需的条件。因此,一体化变厚度透明座舱不但可以同时满足隐身、鸟撞、救生三方面的需求,还能大量减重,解决了歼-20整体座舱盖面临的技术难题。

  座舱盖最前方有两个小型火箭,前面提到的导爆索,是用于飞行员穿盖弹射的,当飞行员启动置于两腿中央的弹射手柄后,导爆索会把玻璃盖子炸开,而戴着头盔身穿作战服的飞行员可轻松避免被破碎的座舱盖碎片及高速气流伤到。但如果遇到极端环境因素影响或作战中受损以及临时性故障,导致无法正常引爆而穿盖弹射时,就要用到另一种救生方式,即抛盖弹射逃生。这时就需要引爆座舱盖前面边缘的小型火箭。

视频截图

  抛盖逃生的好处是安全系数较高,但与穿盖弹射相比,抛盖弹射逃生时间会漫长一些。尽管为了缩短抛盖时间已经用上了小型火箭,但扔掉整个座舱盖和在座舱盖上爆破局部玻璃所需时间差还是不小。所以,通常情况下飞行员是首选引爆导爆索穿盖逃生,引爆小火箭抛盖逃生当备选。

  歼-20还配备了国产新一代全息平显系统,这是国产第二代衍射平显,与第一代相比,它最大的特点就是采用了单块全息显示屏,与国代先进平显技术水平相当,全息显示屏实际上由两块平显玻璃组成,具备较高的的反光率和透光率,显示亮度高,可以在阳光直接照射下使用,瞬时视野大,增强了国产作战飞机的作战能力。

期待下个X-20的首飞

 

宋奎 摄

  首飞十年后,以歼-20为首的中国战机还将向哪些方向继续发展,也是外界广泛关注的热点话题,特别是前段时间空军发布的视频中出现歼-20动力发生变化的画面,引发高度关注。

  当前,西方持续关注中国航空工业的进步和航空装备的发展。前段时间,英国智库曾发布报告,认为中国航空工业在很多领域已超越俄罗斯,曾经的徒弟,超过了老师。世界各国都在加速新一代战斗机的探索和研发。下一代战斗机、无人僚机、人工智能空战系统逐步从设想走向现实,这也意味着,中国新型战斗机的研制不能停止也不会停止。伴随着歼-20的成功研制与列装,中国战斗机从以前的望尘莫及、望其项背,到现在的同台竞技,未来则将不断超越。

  歼-20引领中国军机步入20时代,编号20的航空装备,例如运-20、直-20,都是中国同类航空装备中的最新锐型号。其实,在人民军队作战装备序列中,还有很多需要填补的空白,还需要更多的20,比如达到世界先进水平的战略轰炸机、大型加油机、隐形舰载战斗机、舰载固定翼预警机……谁会是下一个20呢,让我们拭目以待吧。

 

 

    来源:环球网、航空工业、兵工科技等综合