中國殲20隱形戰機

中國殲20隱形戰機

殲-20(英文:J-20,代號威龍,北約代號:火焰獠牙 Firefang)是中國成都飛機工業(集團)有限責任公司為中國人民解放軍研製的第四代(按照中國、歐美戰鬥機劃分標準為第四代,按照俄羅斯戰鬥機代次劃分標準則為第五代。)雙發重型隱形戰鬥機,用於接替殲10、殲11等第四代空中優勢戰機,該機將擔負中國未來對空、對海的主權維護任務。

殲-20採用了單座、雙發、全動雙垂尾、DSI鼓包式進氣道、上反鴨翼帶尖拱邊條的鴨式氣動布局。機頭、機身呈菱形,垂直尾翼向外傾斜,起落架艙門為鋸齒邊設計,機身以深黑色塗裝,而殲20(2012)採用類似於F22的高亮銀灰色塗裝。側彈艙採用創新結構,可將飛彈發射掛架預先封閉於外側,同時配備中國國內最先進的新型格鬥飛彈

首架工程驗證機於2011年1月11日在成都實現首飛。2014年11月19日下午編號2015的殲-20進行飛行,該機有明顯的改正,在機尾尾撐處做了削尖處理。

2016年11月,駕殲-20飛機在第11屆中國國際航空航天博覽會(中國航展)上進行飛行展示,這是中國自主研製的新一代隱身戰鬥機首次公開亮相。

  • 中文名稱
    殲-20殲擊機
  • 外文名稱
    J-20
  • 目前數量
    6架
  • 設計單位
    成都飛機設計研究所
  • 最大起飛重量
    37000千克
  • 翼    展
    12.88米
  • 戰機類型
    重型隱形殲擊機
  • 乘    員
    1人
  • 戰機劃代
    第四代戰鬥機
  • 製造單位
    成都飛機工業(集團)有限責任公司
  • 服    役
    預計2017年
  • 首飛時間
    2011年1月11日12時50分
  • 機    高
    4.45米
  • 研製國家
    中國
  • 單位造價
    約1.1億美元
  • 全    長
    20.3米
  • 空    重
    17000千克
  • 總設計師
    楊偉
  • 立項時間
    2007年
  • 定型時間
    2015年

研發過程

研製歷程

殲-20隱形戰鬥機於2011年1月11日中午12時50分左右進行首次升空飛行測試,13時08分成功著陸,歷時大約18分鐘。整個首飛過程在殲-10S戰鬥教練機陪伴下完成 。

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繼2011年初的首飛後不到100天,中國新型的隱形戰機殲-20完成了第二次試飛。2011年4月17日下午4點25分,殲-20的第二次試飛在四川成都某機場進行,試飛時間持續90分鐘,是首次試飛時間的5倍。

2011年5月12日15時30分,殲-20進行了第五次試飛。此次殲-20試飛在空中飛出了許多機動動作,包括S型機動,橫滾機動以及大角度轉彎等機動動作。並且在起降的過程中,殲-20側彈倉開啟。

2011年5月14日,2001號技術驗證機再次進行試飛。

2011年6月1日和6月3日,殲-20在成都某機場三天時間內進行了兩次試飛,表明殲-20的試飛強度在逐漸增大。

2011年9月10日,網友上傳了有史以來最為清晰的試飛視頻,視頻顯示,殲-20兩次起飛分別用時17秒和13秒,第二次使用了部分加力起飛,並且機動性能出色,試飛時,殲-20機尾發動機噴出的藍色火焰與殲-10等的紅色火焰有明顯對照,起飛時機尾部氣浪壓縮劇烈似液態波浪(光線折射所致)。

2011年9月25日,2001號技術驗證機連續進行了三次長時間試飛,當日的試飛創造了殲-20自曝光以來一日多次試飛的新紀錄,據稱殲-20在試飛過程中多次進行了繞八字,低空高速通場後大仰角拉起,開加力小半徑轉彎等高難度飛行動作,展現出強大的低空機動能力。

據環球網國際軍情中心2011年10月13日訊息:網上傳出一組國產第五代戰機殲-20的最新試飛照片,據照片上顯示,此次試飛殲-20再次收起了起落架,整個過程測試了飛機的整體機動能力。而照片上清晰顯示出了殲-20戰機升空後發動機噴出的藍色火焰。

2011年12月15日,網友再次上傳殲-20試飛精彩圖片 。截至此時,殲-20已試飛62次,超過俄羅斯的T-50戰鬥機。

2012年後殲-20試飛頻率大增,有時一周可以試飛多次。

2012年3月10日,一架編號為2002號技術驗證機出現在我國某機場並進行了低速滑跑測試,照片顯示這架殲-20戰鬥機和2001號停在一起,並進行了一系列露天調試。與2001號相比,2002號驗證機外形改動較明顯。

2012年05月12日,2001號原型機轉場,飛往650千米外的閻良試飛院。這意味著殲-20已被空軍選中,正轉往試飛院進行高級測試。

2012年5月16日下午14時49分,經過一系列地面測試和高速滑跑後,2002號技術驗證機首飛成功,並於15時8分安全降落。

2012年8月26日,2002號殲-20進行第11次試飛。

2012年10月20日,第三架技術驗證機曝光。機身沒有塗上編號,而且空速管也比前兩架短了許多。

2012年12月04日,殲-20再度試飛。

2013年7月2日,殲-20再次升空,進行了2次各長達1個小時的試飛,試飛中主彈艙首次掛彈。

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2013年7月21日,殲-20再度試飛,並掛載兩種新型格鬥飛彈,包括霹靂-10新型格鬥飛彈。

2014年3月1日中午12點左右,2011號原型機成功首飛,伴飛的是1架殲-10S戰機。11點30分左右2011號原型機成功降落。

2014年7月,2012號原型機進行了地面滑跑測試。有網友拍攝到該機成功首飛。

2014年11月20日,2013號原型機在成都飛機製造廠首飛成功,該機是殲-20的第五架原型機,也是改進批次的第三架原型機。

2014年12月10日下午,2015號原型機首次升空試飛。該機是殲-20的第六架原型機,也是01批次的第四架原型機。值得注意的是,相比之前已經完成首飛的殲-20,2015號機又有了新的改動,在機尾尾撐處做了削尖處理。

2015年9月18日15時35分,2016號殲-20原型機試飛成功。 該機利用透波材料對進氣道鼓包、主翼前緣及腹鰭等處進行了重新設計,並延長了發動機艙以增強尾部紅外隱身性能。

殲-20殲-20

2015年11月24日14時15分,2017號殲-20原型機成功首飛。該機對座艙蓋進行修型且使用了新型鍍膜以減弱座艙空腔結構對雷達的散射。

2015年12月27日,網上曝出2101號黃皮殲20,標誌著殲20已經開始量產,將在不久後服役。

2016年7月4日,網上出現新的殲20試飛照片,在新的照片中,飛機機身不再刷試飛編號,中國空軍“八一”的標識也變成了灰色。

2016年8月25日,首架量產型殲20交付部隊試用。

2016年11月,空軍試飛員將駕殲-20飛機在第11屆中國國際航空航天博覽會(中國航展)上進行飛行展示,這是中國自主研製的新一代隱身戰鬥機首次公開亮相。

設計特點

鴨式布局

殲-20採用單座、雙發、全動差動雙垂尾DSI進氣道(無附面層隔道超音速進氣道)、上反鴨翼帶尖拱邊條的鴨式氣動布局。殲-20的鴨翼相對主翼的位置比殲-10進一步靠前,增大了力臂,增強了效用,所以較小的鴨翼就可以達到很大的作用。

此布局使飛機擁有較優秀的超音速控制率,良好的大仰角升力特性,較大的瞬時攻角與滾轉率。但鴨式布局最大的缺點為最大攻角與持續攻角的矛盾性,並且鴨翼偏轉時產生強度較大的鏡面反射回波,對飛機頭向RCS影響甚至比常規布局飛機大。

翼面全動

殲20鴨翼豎起殲20鴨翼豎起

殲-20的鴨翼是全動的,殲-20的雙垂尾也是全動的。國外已知戰鬥機中,只有T-50帶有全動垂尾,F-22 和 F-35 都是常規的固定垂尾加可動舵面。

可動邊條

殲-20可動邊條,位於鴨翼和機翼之間。殲-20的邊條是非常小,比較狹窄,在鴨翼後面。邊條可以可控下垂,可動邊條可以強化渦升力,並且可以控制渦流走向。

DSI進氣

殲-20採用了DSI(無附面層隔板超音速進氣 ),用三維複雜曲面的凸曲面(鼓包狀,用於壓縮氣流)把進氣中的附面層迎面剖開,然後用壓力梯度頂到進氣口的兩角泄放。

殲-20的 DSI 有三個特別的地方,一是不對稱,凸曲面的位置偏上,而不像常規 DSI 的對稱設計,這可能是照片不清晰造成的錯覺;二是進氣口側唇口帶有後掠,這是世界上已知 DSI 中絕無僅有的;三是殲-20的進氣口是可調的,這也是第五代戰鬥機中唯一採用可調進氣口的。

腹鰭設計

有第五代戰鬥機中,殲-20是唯一採用腹鰭的,F-22、F-35、T-50 都沒有採用腹鰭。T-50 或許可以用推力轉向補充大迎角方向穩定性的主動控制,F-22、F-35 可沒有這樣的能力,F-22 的推力轉向只能上下動,不能左右動。

隱身設計

殲-20戰鬥機空中機動時前端鴨翼的偏轉,以及機尾固定的腹鰭,都會在飛機前方和側面形成較大的雷達反射面。

訊息稱已經採用的局部電漿隱身技術、反無源探測塗料,可以使中國五代重殲隱身性能達到或超越F-22。

座艙系統

螢幕化

殲-20座艙內部裝有兩個連在一起的多功能大螢幕顯示器,這種布局國外是從之前的F-35開始套用,單個螢幕大小應該在12寸左右,兩個顯示器之間無連線框,可以用來合併顯示較大的圖像。

觸摸化

殲-20採用觸摸感應技術。

坐艙設計

殲-20的儀錶板採用了一個尺寸為8×20英寸的大型全景多功能顯示器(MFDS),截止到2014年最大的戰鬥機顯示器,它由羅克韋爾·柯林斯公司的凱撒電子分公司研製。實際上它是由兩個並排在一起的8×10英寸投影顯示器組成,其解析度分別為1280×1024。這兩個顯示器是完全互為備份的。當一個發生故障時,所有的功能都可在另外一個顯示器上顯示。MFDS將顯示感測器、武器和飛機狀態數據,以及戰場環境、戰術和安全信息。大範圍的戰術水平態勢可以全螢幕顯示,也可以在平面上分割成若干小視窗分別顯示不同的信息。

採用兩種方式對系統功能進行控制:一種是觸控螢幕方式;另一種是通過設定在駕駛桿和油門桿上的各種開關和電位計鏇鈕實現的(HOTAS)。兩台顯示器分別由兩個處理機提供對原始信息的加工處理。MFDS採用微型有源矩陣液晶顯示器(LCD)作為成像源。每個顯示屏的投影系統分別由3個弧光燈進行照明。Collins公司提供所有的顯示驅動和第一層次的套用軟體。

殲-20的頭盔顯示器系統(HMDS)將取代傳統的平視顯示器(HUD),不僅節約了費用,而且也顯著地降低了系統的重量。HMDS是由視覺系統國際(VSI)公司研製的,這是一家由美國羅克韋爾·柯林斯公司和以色列EFW公司組成的合資公司。它還為F-15和F/A-18E/F提供聯合頭盔提示系統。HMDS包括三大部分:頭盔顯示器、DMC-H、頭盔跟蹤系統。HMDS系統是光電系統和飛行員頭部位置跟蹤裝置的組合,它將為飛行員顯示關鍵的飛行狀態數據、任務信息、威脅和安全狀態信息,同時系統還可以為飛行員引導機載武器和感測器(如雷達和EOTS)指向所關注的區域;或發出視覺提示,告訴飛行員應該關注的區域。

操縱系統

殲-20採用了先進的光傳操縱系統。光傳操縱系統是在電傳操縱系統上發展起來的,也是後者的發展趨勢。電傳操縱系統的致命弱點是易受雷電和電磁乾擾及核輻射的影響。現代飛機性能不斷提高,電子設備日趨複雜,這必然導致電纜用量的增加以及線路布局的複雜化,從而加大了線路之間的乾擾,使電傳操縱系統不能正常工作。解決這一問題的根本辦法就是採用光傳操縱系統。光傳操縱系統是以光代替電作為傳輸載體,採用光纖作為傳輸介質,以光信號的形式傳輸,使得光傳操縱系統具有很多優點。

彈倉設計

殲-20在機腹部位有一個主彈倉,機身兩側的起落架前方各有一個側彈倉。殲-20的側彈艙門為一片式結構,這個彈艙艙門向上開啟,彈艙內滑軌的前端向外探出,使飛彈頭部伸出艙外,再直接點火發射。

值得注意的是,殲-20的側彈倉門,為一片式結構和起落架倉門是銜接的,共用一條鋸齒縫,兩個倉之間相互被隔斷,但是表面蓋板卻是相鄰的。這樣的設計減少了一條散射縫,對隱身有利。殲-20在彈出飛彈發射架後,彈倉艙門依然可以關閉。這樣的設計有利於減小阻力和飛機的雷達反射面積,是一種非常好的隱身設計。

殲20彈倉殲20彈倉

這個結構非常簡單,只需要一個鏇轉機構和一個液壓作動筒,就完成了全部發射動作,如圖所示,新型格鬥飛彈被安裝在一個鏇轉機構的掛架上,當飛彈發射時,側彈艙艙門打開,飛彈掛架被鏇轉機構轉出艙外,然後側彈艙艙門關閉,飛彈在掛架上發射。應該說,殲-20的格鬥飛彈發射方式設計的更聰明,避免了很多氣動和強度上的麻煩。一般來說,格鬥彈鎖定時機往往只有2至3秒的時間,從按電鈕-電機啟動-艙門全開-飛彈發射這4個步驟下來耗時至少得3秒,確實會貽誤戰機。殲-20的格鬥飛彈可以事先放在艙外,這就是巨大的發射時機優勢。另外,如果格鬥戰全過程打開則對氣動效果影響較大,飛機的顫動和亂流導致的阻力增大會降低機動性能。

武器配置

根據2013年殲-20帶彈試飛試飛照片顯示,殲-20的側彈倉則各攜帶1枚飛彈,而主彈艙只能攜帶4枚飛彈。殲-20裝有外掛點,可在犧牲隱身能力的情況下加大帶彈量。 在接敵過程中,殲-20的可以用機載空對空飛彈攻擊敵機,加上未來配備的可大角度離軸發射的飛彈。

據推測,殲-20的可選裝備如下:

  1. 遠程空對空飛彈:霹靂-21;
  2. 中程空對空飛彈:霹靂-12D或霹靂-15;
  3. 近程空對空飛彈:霹靂-10;
  4. 近程空對空格鬥飛彈:霹靂-8;
  5. 精確制導滑翔炸彈:雷石-6;
  6. 機炮:一門23毫米雙管航空機炮 。

性能參數

由於殲-20各種數據並未公開,此處羅列數據是根據照片和影像推測所得,不代表其真實數據。

殲20戰機各項性能參數一覽表

基本信息

參數
乘員1人

全機空重

17噸

空戰重量

25噸

最大內燃油

12噸

最大起飛重量

37噸

武器最大裝載能力

11噸

機長

20.3米(不含空速管)

側彈倉長度

3.3米

主彈倉長度

4.5米

機寬

3.94米

機高

4.45米

主翼展

12.88米

主翼前緣後掠角

49°

主翼弦1/4後掠角

39°

主翼1/2弦後掠角

25°

主翼後緣前掠角

12°

主翼弦展比

1.20

主翼面積

約73平方米(不包括主翼前邊條)

鴨翼展

1.50米

鴨翼前緣後掠角

49°

鴨翼後緣後掠角

12°

鴨翼翼根寬度

1.57米

鴨翼翼梢寬度

1.86米

發動機AL-31F/WS-10B/WS-15(量產後)

最大飛行高度

18000米

作戰半徑

2000公里

限制過載

+9G/-3G

遠程空對空飛彈霹靂-21/霹靂-15
中程空對空飛彈霹靂-12D
近程空對空格鬥飛彈霹靂-10
精確制導滑翔炸彈雷石-6
機炮一門23毫米雙管航空機炮
最大飛行速度3,062.7千米每小時
最大航程6000千米
雷達反射面積0.01~0.05 平方米

戰機編號

第00批次,718工程驗證機,即殲-20戰鬥機的驗證機批次。機身編號以200開頭。

  • 2001:技術驗證機,2011年1月11日首飛成功。
  • 2002:技術驗證機,2012年5月16日首飛成功。
  • 2003:靜力實驗機,承擔靜力強度試驗。
  • 2004:技術驗證機,改裝自2002號技術驗證機。

第01批次,即原型機批次,機身編號以201開頭。

  • 2011:原型機,2014年3月1日首飛成功。
  • 2012:原型機,2014年7月26日首飛成功。
  • 2013:原型機,2014年11月29日首飛成功。
  • 2015:原型機,2014年12月19日首飛成功。
  • 2016:原型機,2015年9月18日首飛成功。
  • 2017:原型機,2015年11月24日首飛成功。

執行任務

遠程/持續攔截任務

就這個任務而言,殲-20戰機會負責封鎖進入第二島鏈的空中路徑,攻擊來襲攻擊機及其護航戰機;

遠程空戰和護航任務:殲-20戰機會通過破壞防禦戰機、巡邏機、預警機等資產,在敵軍空中防禦中打開缺口,並為空中加油作業提供支持。

戰區攻擊任務:殲-20戰機會像F/FB-111、F-15E和未來FB-22一樣,利用制導常規彈藥或自由落體核彈,攻擊水面目標;戰機體積使之足可攜帶重達3000磅的彈藥;

殲-20殲-20

遠程戰區監視任務:殲-20戰機會像RF-111C/D、RA-5C和F-14/TARPS戰機一樣,收集雷達、圖像和電子情報,但殲-20戰機具備以上戰區偵察機所不具備的隱身性能;

電子攻擊任務:殲-20戰機會用來反制敵軍雷達和通訊,利用機上武器倉攜帶乾擾設備,像EF-111A渡鴉電子對抗機一樣;

反衛星武器發射平台:殲-20戰機會被用於運載並發射反衛星飛彈,與上世紀80年代美國空軍利用F-15戰機發射由路特公司研製的ASM-135A相同。

使用情況

用於接替殲-10、殲-11等第三代空中優勢/多用途殲擊機的未來重型殲擊機型號,該機將擔負我軍未來對空、對海的主權維護任務。2011號殲-20也已飛離成都前往其他地區進行更多試驗。

研製團隊

宋文驄

宋文驄,中國先進戰機之父、殲-10(第三代戰機)的總設計師。2001年8月,中國工程院主辦的《中國工程科學》雜誌,成都飛機設計研究所4位科研人員(宋文驄為第一作者)共同撰寫的文章:《一種小展弦比高升力飛機的氣動布局研究》。

楊偉

楊偉,殲-20的總設計師,外表儒雅的“拚命三郎”,中國新一代殲擊機電傳飛行控制系統的組織者和開拓者。

1998年,楊偉受命出任成都飛機設計研究所副所長、副總設計師,兼任飛行控制系統總設計師。從此,他身上的擔子更重了,不僅要擔任我國新一代外貿型FC-1戰機的總設計師,還要負責殲-10戰機雙座型的研發工作。如今,FC—1戰機早已交付巴基斯坦軍隊,雙座型殲-10也已翱翔在保衛祖國領空的第一線。

甘曉華

甘曉華,國產發動機研製者,航空動力專家,是空軍裝備研究院的總工程師。靠著研發殲-20航空發動機,獲得了中央軍委授予的一等功表彰。

梁萬俊

殲-20首飛試飛員,王牌中的王牌。試飛員黃炳新曾透露,他駕駛我國殲轟-7原型機首飛任務前,在辦公室抽屜里留下了一封遺書。

軼聞趣事

殲-20殲-20

美國前防長蓋茨在其2013年出版的一本書中講述了與中國前國家主席胡錦濤之間發生的軼事。2011年1月蓋茨訪問中國時,中國進行了下一代隱形戰機殲-20的試飛,以顯示實力。就此蓋茨說,就像我親近的人士的分析,這是對我最大的侮辱。試飛2個小時後,胡錦濤解釋說,這是預定的科學測試。但蓋茨在回憶錄中說,我不相信胡錦濤的解釋。

殲-20第五代戰機在2016年11月1日,第十一屆珠海航展,首次進行空中飛行展示。兩架殲-20戰機做了公開雙機飛行,不僅在現場引起轟動,也立刻受到西方媒體的大量報導。殲-20是中國現代空中力量的代表作,也進入了世界最先進的第五代戰機行列,它是中國國防能力高速發展的一個象徵。

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