劉紓驊

1997年，臺(tái)海曾密布的戰(zhàn)云剛剛散去不久，距亞洲萬里之外的美國天空之上，首次起飛了世界第一架第五代戰(zhàn)斗機(jī)：被稱作“猛禽”的F-22。這架造型優(yōu)美的鐵鳥，在其F119-PW-100低涵道比“加力渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)”仿佛能撕裂天空般的尖銳鳴叫中，宣告屬于它的空中霸主時(shí)代到來。

被中國軍迷親切稱為“愛芙娘娘”的F-22首飛的同一年，成都飛機(jī)工業(yè)集團(tuán)611所里，以楊偉總設(shè)計(jì)師為首的工程師團(tuán)隊(duì)也默默開始了中國第五代戰(zhàn)斗機(jī)的立項(xiàng)工作。首架殲-20技術(shù)驗(yàn)證機(jī)于2009年制造成功，并于2011年1月在成都黃田壩軍用機(jī)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)首飛，在2016年11月珠海航展上向全世界做出了成功展示。

從此，中國繼美國之后，也擁有了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第五代戰(zhàn)斗機(jī)，從空軍大國邁進(jìn)了世界頂尖的空軍強(qiáng)國之列。

風(fēng)暴降生

1996年的“臺(tái)海危機(jī)”由于幾方都保持著相對(duì)的冷靜和克制，最終有驚無險(xiǎn)。

然而，此次對(duì)峙讓中國大陸、中國臺(tái)灣和美國都對(duì)自身的軍事實(shí)力有了更具針對(duì)性的認(rèn)識(shí)?！芭_(tái)海危機(jī)”在某種程度上提前了F-22的亮相時(shí)間。

當(dāng)時(shí)解放軍空軍的主力以老舊落后的機(jī)種為主，如射程近、雷達(dá)性能單一的殲-8，超音速性能尚可但亞音速性能較差的殲-7，甚至只可用作亞音速纏斗的殲-6……這些機(jī)種在電子設(shè)備水平上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于美國航母上的F-18E/F“超級(jí)大黃蜂”，也不及臺(tái)灣空軍主力裝備的F-5“戰(zhàn)士”和F-104“寡婦制造者”以及具有超視距打擊能力的IDF戰(zhàn)斗機(jī)。而且，臺(tái)軍當(dāng)時(shí)也已列裝了少量F-16“戰(zhàn)隼”以及幻影2000戰(zhàn)斗機(jī)，雖然未能形成有效戰(zhàn)力，但也是臺(tái)軍重要的底牌。

蘇聯(lián)解體后，冰封30年后重啟的對(duì)華軍事合作中，俄羅斯遵守了中國軍方與蘇聯(lián)的大額軍機(jī)合同，向中國交付了24架在各項(xiàng)性能尤其是機(jī)動(dòng)性上處于世界前列的蘇-27“側(cè)衛(wèi)”戰(zhàn)斗機(jī)，并在1995年達(dá)成出口生產(chǎn)線的協(xié)議。

但“臺(tái)海危機(jī)”時(shí)，解放軍的蘇-27飛機(jī)戰(zhàn)力并未形成規(guī)模，作戰(zhàn)適用性較窄，與其他軍種和機(jī)型也缺乏良好的配合，只是充當(dāng)空中中距雷達(dá)警戒和打擊力量。而且軍方并不想把寶貴的、來之不易的蘇-27投入空中近戰(zhàn)。當(dāng)時(shí)解放軍空軍只能進(jìn)行代價(jià)高昂的封鎖作戰(zhàn)，但缺乏精確打擊和電子對(duì)抗的能力，導(dǎo)致面對(duì)臺(tái)灣本土的優(yōu)勢(shì)防空火力時(shí)，很難進(jìn)行全面有效的打擊。

“臺(tái)海危機(jī)”落幕后，中國軍方痛定思痛，決心在軍機(jī)的設(shè)計(jì)制造上不再受制于人，大力進(jìn)行高水平空軍建設(shè)，大成本投入新機(jī)種新裝備研發(fā)，尤其是作戰(zhàn)半徑大、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、可以在空中格斗中占據(jù)上風(fēng)的第五代單座雙發(fā)重型戰(zhàn)斗機(jī)的研制。

腳踏實(shí)地

只有實(shí)現(xiàn)4S的戰(zhàn)斗機(jī)才能被稱作第五代戰(zhàn)機(jī)（按俄國標(biāo)準(zhǔn)為第五代，美國標(biāo)準(zhǔn)為第四代），4S即：Stealth（隱身性）;Super Sonic Cruise（超音速巡航）;Super Maneuverability（超機(jī)動(dòng)性）;Superior Avionics for Battle Awareness and Effectiveness（超信息化）。

雖然在F-22首飛之前，美國也研制出了造型獨(dú)特的F-117“夜鷹”戰(zhàn)斗轟炸機(jī)和單架價(jià)值20億美元以上的B-2戰(zhàn)略隱身轟炸機(jī)等隱身機(jī)種，但只有接近戰(zhàn)斗機(jī)的F-117可以被稱作四代機(jī)，可它在技術(shù)指標(biāo)上仍達(dá)不到4S的水準(zhǔn)，

所以，全世界戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)師可以參考的第五代戰(zhàn)斗機(jī)，就只有F-22這根獨(dú)苗。而F-22雖然研制時(shí)間較早，但至今仍是一架近乎完美的戰(zhàn)斗機(jī)，可以說五代機(jī)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)由F-22定制也不為過。無論是以俄羅斯蘇-57為首的基本定型的戰(zhàn)斗機(jī)，或如印度AMCA、土耳其TFX、伊朗F-313、韓國KFX、日本心神等其他國家的驗(yàn)證機(jī)，設(shè)計(jì)思路和氣動(dòng)布局都明顯居于F-22的陰影籠罩下。

正在進(jìn)行空中加油的F-22戰(zhàn)斗機(jī)

殲-20的設(shè)計(jì)也并不例外。由于有F-22這個(gè)假想敵，殲-20的設(shè)計(jì)起點(diǎn)必須很高，否則意義不大。由于中美雙方的技術(shù)差距，尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)方面差距很大，在戰(zhàn)機(jī)的氣動(dòng)布局上，611所只能另辟蹊徑，走上適合自己的設(shè)計(jì)之路。

研發(fā)一款全新戰(zhàn)機(jī)，是涉及上百個(gè)專業(yè)的跨學(xué)科大型復(fù)雜系統(tǒng)工程。研發(fā)過程包括制定設(shè)計(jì)方案、初步以及詳細(xì)設(shè)計(jì)、試制和驗(yàn)證機(jī)試飛、最終定型等。各階段、各環(huán)節(jié)均需要大量的單位部門之間的聯(lián)動(dòng)協(xié)同。殲-20就是這樣一個(gè)團(tuán)隊(duì)強(qiáng)大合力的產(chǎn)物。

在新機(jī)研制的同時(shí)，相關(guān)配套單位的科技實(shí)力也在飛躍性發(fā)展中。以復(fù)合材料為例，復(fù)合材料結(jié)構(gòu)類型和用量都有了大幅進(jìn)展。如何讓新機(jī)第一時(shí)間調(diào)整設(shè)計(jì)，享受技術(shù)進(jìn)步的紅利，這對(duì)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)和制造團(tuán)隊(duì)都是巨大的挑戰(zhàn)。

“成飛”定期讓研究所強(qiáng)度部與復(fù)合材料廠進(jìn)行深度的交流，并促成深度合作。復(fù)合材料在殲-20上的應(yīng)用，從非主承力結(jié)構(gòu)擴(kuò)大應(yīng)用到機(jī)翼等許多主承力結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)整體化結(jié)構(gòu)，戰(zhàn)斗機(jī)的復(fù)合材料應(yīng)用水平大幅提升。

研發(fā)過程中，團(tuán)隊(duì)也面臨著許多兩難抉擇。比如機(jī)電綜合管理系統(tǒng)方案調(diào)整時(shí)，總師系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，隨著設(shè)計(jì)研發(fā)工作的推進(jìn)，如果把目前既定的機(jī)電管理系統(tǒng)更改為新的系統(tǒng)架構(gòu)，飛機(jī)性能應(yīng)會(huì)有大幅度提升。如果更改為新架構(gòu)，就要把已經(jīng)完成的前期工作全部推倒重來，大概率會(huì)影響首飛時(shí)間。如果不做更改，雖然保證了時(shí)間，但將來也會(huì)全面返工。最終，機(jī)電綜合管理系統(tǒng)的工程師們通過緊密的協(xié)調(diào)，既更改了方案，又趕上了“首飛”。

正是艱苦卓絕的努力，最終讓殲-20成為了集中國航空領(lǐng)域高新科技之大成的旗幟性產(chǎn)品，也成了中國國防能力高速發(fā)展的重要象征。

獨(dú)辟蹊徑

殲-20采用單座、雙發(fā)、全動(dòng)差動(dòng)雙垂尾、DSI鼓包進(jìn)氣道（無附面層隔道超音速進(jìn)氣道）、上反鴨翼帶尖拱邊條的鴨式氣動(dòng)布局，并擁有一對(duì)腹鰭。殲-20在世界上獨(dú)創(chuàng)的“升力體、邊條翼、鴨翼”布局，使得飛機(jī)既有很好的隱身性，又有很強(qiáng)的超音速和機(jī)動(dòng)飛行能力。

殲-20最重要的特點(diǎn)之一就是鴨翼布局，即在前機(jī)身兩側(cè)有一對(duì)小型的前翼。遠(yuǎn)在二戰(zhàn)時(shí)代，各國就對(duì)這種氣動(dòng)布局有過研究，也有一些著名戰(zhàn)機(jī)采用了鴨翼布局，比如“陣風(fēng)”“臺(tái)風(fēng)”“鷹獅”等。

20世紀(jì)60年代，蘇聯(lián)也針對(duì)鴨翼布局對(duì)米格-21進(jìn)行了驗(yàn)證，但最終沒有采用。殲-10總設(shè)計(jì)師宋文驄在早年闡述“鴨翼”的論文中，曾經(jīng)對(duì)這一布局進(jìn)行了深入探討，并最終把鴨翼運(yùn)用在四代機(jī)殲-10上。雖然對(duì)鴨式布局的評(píng)價(jià)褒貶不一，但將鴨翼布局運(yùn)用在五代機(jī)上，通過針對(duì)性設(shè)計(jì)，盡量讓鴨翼對(duì)配平和渦升力矛盾做優(yōu)化處理，這是一個(gè)巨大的探索和創(chuàng)新。

殲-2 0采用了側(cè)彈倉懸掛的方式。側(cè)彈倉可以在導(dǎo)彈待發(fā)狀態(tài)關(guān)閉，格斗中的隱身性能有較大提升

殲-20的鴨翼和雙垂尾都是全動(dòng)的，結(jié)合機(jī)翼和鴨翼間的可動(dòng)邊條做整體布局。殲-20還采用了分布式綜合光電系統(tǒng)、有源相控陣?yán)走_(dá)等先進(jìn)的技術(shù)。

動(dòng)力方面，目前殲-20采用標(biāo)量發(fā)動(dòng)機(jī)，可以基本滿足空戰(zhàn)格斗需求。而為了第五代戰(zhàn)機(jī)專門研制的渦扇-15“峨眉”已經(jīng)處在研制的尾聲，推重比9以上的矢量發(fā)動(dòng)機(jī)“峨眉”正式服役后，殲-20戰(zhàn)斗機(jī)的性能又將得到大幅提升。

武器方面，殲-20采用了側(cè)彈倉懸掛的方式。側(cè)彈倉可以在導(dǎo)彈待發(fā)狀態(tài)關(guān)閉，格斗中的隱身性能有較大提升。但是載彈量相對(duì)較少，相信這個(gè)缺點(diǎn)會(huì)隨著導(dǎo)彈小型化技術(shù)的突破得到改變。

三足鼎立

目前世界上的單座雙發(fā)五代機(jī)非常稀少，可以跟殲-20橫向比較的成熟機(jī)型只有F-22和蘇-57而已。

從氣動(dòng)布局來看，F(xiàn)-22為常規(guī)氣動(dòng)布局，其氣動(dòng)外形采用兼顧亞音速和超音速巡航的蝶形機(jī)翼設(shè)計(jì)。蘇-57則參考了F-22的氣動(dòng)外形，創(chuàng)新性地在機(jī)翼前緣延伸部分加裝了可動(dòng)邊條，但整體布局還是一脈相承于蘇-35，線條硬朗。而殲-20的鴨翼加三角翼，腹鰭加雙垂尾的氣動(dòng)布局，顯得非常有特點(diǎn)，設(shè)計(jì)感突出，與F-22同為整體式座艙。

從動(dòng)力輸出來看，F(xiàn)-22使用的F119發(fā)動(dòng)機(jī)是推重比達(dá)10以上的矢量發(fā)動(dòng)機(jī)，作超音速巡航時(shí)可以不開加力，F(xiàn)119是F-22超級(jí)機(jī)動(dòng)能力的保證。蘇-57采用AL-41F1-117S噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)本身可能略遜F119一籌。而殲-20的發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)是國產(chǎn)“太行”改進(jìn)型標(biāo)量發(fā)動(dòng)機(jī)，極有可能在近期裝備國產(chǎn)“峨眉”矢量發(fā)動(dòng)機(jī)。

從隱身能力來看，F(xiàn)-22采用了先進(jìn)的紅外隱身技術(shù)。美軍資料稱，F(xiàn)-22的雷達(dá)反射截面積只有0.0065平方米，很難被雷達(dá)偵測(cè)。蘇-57為了提高機(jī)動(dòng)性能，甚至犧牲了一些隱身性能，機(jī)身上平行面較少，即使配合S型進(jìn)氣道，隱身能力仍然略低。殲-20總體上采用了隱身設(shè)計(jì)，但鴨翼和腹鰭的設(shè)計(jì)不利于隱身性能，正面RCS值（雷達(dá)反射截面積）大于F-22，但應(yīng)小于蘇-57。

從武器掛載來看，F(xiàn)-22機(jī)身內(nèi)部除炮艙外有3個(gè)武器艙，內(nèi)部安裝了由EDO公司研制的LAU-142/A“阿姆拉姆”導(dǎo)彈垂直彈射發(fā)射器，可根據(jù)不同的作戰(zhàn)任務(wù)，攜帶多種不同的彈藥。其腹部彈倉可以掛載6枚空對(duì)空導(dǎo)彈。蘇-57除了配備30毫米航空機(jī)關(guān)炮外，擁有至少兩個(gè)內(nèi)置彈倉，整個(gè)武器艙室?guī)缀跽硷w機(jī)容量的1/3，主要裝載遠(yuǎn)距和中距空對(duì)空導(dǎo)彈。殲-20除機(jī)炮外，兩側(cè)側(cè)彈倉可各攜帶1枚導(dǎo)彈，主彈倉擁有6個(gè)掛架，可攜帶6枚空對(duì)空導(dǎo)彈。

從機(jī)載雷達(dá)來看，F(xiàn)-22采用先進(jìn)的APG-77有源相控陣?yán)走_(dá)。該雷達(dá)除了傳統(tǒng)的雷達(dá)功能外，還集成了情報(bào)偵查、電子干擾、通信等功能，并支持無源定位探測(cè)能力。蘇-57裝備了季赫米洛夫研究所設(shè)計(jì)的N036雷達(dá)，該雷達(dá)有五套有源電子掃描陣列（AESA）天線，系統(tǒng)與兩臺(tái)機(jī)載電腦相結(jié)合，能發(fā)現(xiàn)400公里以外的目標(biāo)，同時(shí)跟蹤30個(gè)空中目標(biāo)并向其中8個(gè)發(fā)起攻擊。殲-20裝備了發(fā)射功率在24千瓦的AESA有源相控陣?yán)走_(dá)，雷達(dá)探測(cè)距離達(dá)200公里，且同時(shí)跟蹤30個(gè)目標(biāo)，并可攻擊其中4～6個(gè)目標(biāo)。

殲-20在全世界第五代戰(zhàn)機(jī)中已經(jīng)坐穩(wěn)了三甲位置，這也是對(duì)中國基礎(chǔ)工業(yè)以及軍事工業(yè)多年來大幅進(jìn)步的肯定。殲-20基本可以滿足它突防第二島鏈的設(shè)計(jì)初衷。似乎是倏忽之間，“臺(tái)海危機(jī)”已經(jīng)是20多年前的往事。在如今的臺(tái)海，實(shí)力對(duì)比已經(jīng)與當(dāng)年危機(jī)時(shí)迥異了。

然而，中美兩國的工業(yè)技術(shù)水平畢竟仍有差距。與F-22相比，殲-20仍存在一些短板和硬傷。如果把目標(biāo)放在與F-22平起平坐甚至全面超越上，那么殲-20還有很長的路要走。攀登高峰是一種信念，雖然艱難，但只有在更高的峰頂，才能看到更美的風(fēng)景。

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