創(chuàng)新杯”第六屆全國(guó)未來(lái)飛行器設(shè)計(jì)大賽獲獎(jiǎng)作品選登

北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 周恒旭

空軍作為戰(zhàn)略性兵種，其威懾基礎(chǔ)是由戰(zhàn)斗機(jī)構(gòu)成，先進(jìn)空優(yōu)的戰(zhàn)機(jī)是戰(zhàn)略力量的來(lái)源，是實(shí)現(xiàn)攻防兼?zhèn)?，空天一體的關(guān)鍵因素。故此，務(wù)必確保戰(zhàn)機(jī)的空中優(yōu)勢(shì)。戰(zhàn)機(jī)有輕、重之分，而輕型機(jī)受機(jī)體大小，載油量限制，發(fā)動(dòng)機(jī)推力限制，很難在空優(yōu)基礎(chǔ)上擴(kuò)展執(zhí)行對(duì)陸對(duì)海打擊任務(wù)，更致命的是輕型機(jī)難以執(zhí)行縱深精確打擊任務(wù)。戰(zhàn)機(jī)只有具有大載彈量，大載油量，高度復(fù)雜集成傳感器系統(tǒng)才能完成此任務(wù)，所以，唯有重型機(jī)成符合條件，才是王道。需要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)的是，未來(lái)空戰(zhàn)/戰(zhàn)爭(zhēng)是體系之間的對(duì)抗，重型機(jī)只是打擊終端節(jié)點(diǎn)，故發(fā)展全新一代重型機(jī)要充分考慮系統(tǒng)的框架和特點(diǎn)，而且不是設(shè)計(jì)發(fā)展一個(gè)神乎其神獨(dú)立作戰(zhàn)的萬(wàn)能戰(zhàn)機(jī)，這是空想。

殲-45青龍戰(zhàn)機(jī)

基本尺寸：

機(jī)長(zhǎng)22.4米，

翼展13.2米，

前緣后掠角為40度，

主輪距為5.3米，

展弦比2.98，

機(jī)高5.5米，

主彈艙長(zhǎng)5.5米、寬4米，

副彈艙/格斗彈艙長(zhǎng)3.5米、寬0.6米，

空重19噸，

載油7～10噸，

隱身載彈量3.8噸，

最大起飛重量34噸，

實(shí)用升限13 000米，

起降滑跑距離800～1 000米。

氣動(dòng)布局

主翼：由于超音速機(jī)動(dòng)比過(guò)失速機(jī)動(dòng)重要得多 故不考慮用前掠翼。殲-45將采用中等后掠角中等展弦比大面積低載荷的鉆石型主翼。中等展弦比的主翼最符合隱身原理 而且中等后掠角和中等展弦比是主翼在亞音速和超音速階段的升阻比較大，亞/超音速階段的升阻比決定了飛機(jī)的航程，越大航程越遠(yuǎn)，符合戰(zhàn)場(chǎng)需求。

DSI進(jìn)氣道：1、請(qǐng)注意上置兩側(cè)進(jìn)氣道不等于上部進(jìn)氣道，在爬升時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)毫無(wú)影響，而且上置兩側(cè)進(jìn)氣道可以進(jìn)一步擴(kuò)大了下部分的彈艙的容積，尤其是彈艙的高度，越高的彈艙可以容納直徑更大的彈藥，為戰(zhàn)機(jī)的多用途打下基礎(chǔ)，發(fā)揮出六代機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)大推力的優(yōu)勢(shì)，尤其是裝載對(duì)地對(duì)海巡航導(dǎo)彈，打擊高價(jià)值目標(biāo)的超遠(yuǎn)程空空導(dǎo)彈和打擊低軌的動(dòng)能彈；2、上置可以騰出下面的空間出來(lái)安裝兩側(cè)雷達(dá)，這樣兩部雷達(dá)才有一定的距離差實(shí)現(xiàn)無(wú)源精確定位，而傳統(tǒng)的雷達(dá)空間將安裝機(jī)載激光武器系統(tǒng)，使激光擁有正前方全視界打擊范圍，這樣一來(lái)的話將一舉兩得；3、上置兩側(cè)類DSI進(jìn)氣道可以非常大地放寬飛機(jī)的靜不穩(wěn)定性（在先進(jìn)的人工智能控制系統(tǒng)支持下），越寬的靜不穩(wěn)定性不僅改善亞音速/跨音速/超音速的升阻特性使其擁有更大的航程，而且有更好的敏捷力（超機(jī)動(dòng)性能的一種體現(xiàn)）；4、因?yàn)橐[身，故機(jī)頭為菱形，菱形機(jī)頭會(huì)產(chǎn)生不可預(yù)測(cè)的機(jī)頭渦，這種紊亂的機(jī)體渦直接進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的話可能在某個(gè)速度段上使發(fā)動(dòng)機(jī)的首級(jí)風(fēng)扇出現(xiàn)振喘或者功率不穩(wěn)定/下降，故要加裝類DSI。

航電系統(tǒng)

光纖代替此前的電傳操縱系統(tǒng)中的電纜，即可以實(shí)現(xiàn)高頻大容量信號(hào)的高速傳遞，又能解決飛機(jī)的電磁兼容/干擾問(wèn)題沒(méi)。

基于交互式多模型方法對(duì)飛控系統(tǒng)實(shí)時(shí)參數(shù)監(jiān)控對(duì)比，為異常數(shù)據(jù)建立多個(gè)識(shí)別模型和最優(yōu)二次型控制和特征配置，基于此飛控系統(tǒng)通過(guò)四余度對(duì)故障數(shù)據(jù)進(jìn)行隔離和正常參數(shù)高仿真重構(gòu)，從而使飛控系統(tǒng)擁有更好的的可靠性和良好的性能。

人工智能，通過(guò)分布在飛機(jī)各個(gè)重要位置的高敏傳感器收集整理各個(gè)部位的氣動(dòng)狀態(tài)數(shù)據(jù)，如流速，渦體大小，是否到達(dá)渦體脫離臨界值等，傳到中央高速處理器與飛行包線內(nèi)正常值比較評(píng)估，預(yù)測(cè)潛在的各種飛行風(fēng)險(xiǎn)，主動(dòng)提早跨人做出處理，或者在通過(guò)腦電波收集頭盔感知下得知飛行員要進(jìn)行超機(jī)動(dòng)，人工智能飛控系統(tǒng)可以基于各種數(shù)據(jù)，主動(dòng)進(jìn)一步細(xì)微優(yōu)化戰(zhàn)機(jī)的姿態(tài)。

“飛推火”一體化，“飛推火”是四五代機(jī)的典型技術(shù)特征，當(dāng)然六代機(jī)將繼續(xù)完善發(fā)展，六代機(jī)的“飛推火”一體化不僅指飛控系統(tǒng)，推力系統(tǒng)，火控系統(tǒng)的一體整合，更加在于整合全機(jī)的所以子系統(tǒng)在一起形成綜合航電控制系統(tǒng)（子系統(tǒng)為：電源/核電源，第二動(dòng)力，燃油，環(huán)境控制，生命保障，探測(cè)/通信/導(dǎo)航/識(shí)別/電子戰(zhàn)系統(tǒng)等），此舉將使飛機(jī)能實(shí)現(xiàn)更優(yōu)更全面的自主/無(wú)人/非自主控制，更容易實(shí)現(xiàn)多模塊化任務(wù)（比如無(wú)人狀態(tài)下，遠(yuǎn)程預(yù)警機(jī)操作員可以直接對(duì)戰(zhàn)機(jī)進(jìn)行姿態(tài)控制，攻擊路線選擇等），也能為后期升級(jí)改裝奠定好的硬件基礎(chǔ)。