「威龍」耀天! 殲-20戰機全解析!

從2011到2016年，從1月11日到11月1日，從成都到珠海，從那個聖誕節的最佳禮物到在全國觀眾面前留下的驚鴻一瞥，五年來，殲-20從未遠離過軍迷們的視線。作為近年來中國航空工業的扛鼎之作，關於殲-20戰機，我們想要了解的太多太多……

從「驚鴻一瞥」說起……

無論是本屆珠海航展的公開亮相，還是在航展前被網友拍攝到的「狂暴試飛」，殲-20的飛行動作一直是人們關注的重點。不過，在這些試飛影像中，殲-20展現出來的，並非部分媒體熱炒的「超機動」——目前公開的殲-20影像資料並無這類動作，而是一些三代機也能完成的典型機動動作。既然如此，那我們從殲-20的飛行動作中能看出什麼呢？ 

 體育愛好者都知道，同樣的體操動作由不同水平的運動員完成，裁判對其打分必然會不同，飛行動作也是一個道理。在殲-20飛行展示之前，筆者剛好觀看了「八一」飛行表演隊殲-10SY的單機表演。儘管後者在表演中展現出的敏捷性已經非常出色，但當殲-20完成這套單機動作時，無論單個動作的完成質量還是動作之間的連貫程度都更加震撼。要知道，這是一架空重幾乎是殲-10兩倍的重型戰鬥機。

以殲-20通場轉彎後爬升再接上升左轉彎動作為例，雖然受航展空域限制，殲-20進入爬升前的速度並不是很快，但上升轉彎並沒有因此顯得笨拙，不僅轉彎十分迅速，之後連續幾次改變機頭指向的時間間隔也很短，而且動作到位，慣量很小，這些都是殲-20的敏捷性，特別是優秀操縱品質的體現。

武器裝備的技術性能要服務於使用者的作戰想定。殲-20此次機動性展示說明，中國空軍對四代機的空戰機動性要求不僅不遜於三代機，甚至還有過之。那麼，這種要求背後的深層原因又是什麼呢？

需求決定指標

時光倒回到十年前，由國產殲-10/11及引進的蘇-27/30組成的中國空軍三代機作戰體系剛剛形成，在同期服役的空中預警機、電子戰機和空中加油機的配合下，初步具備了實施現代空中戰役的基礎。不過，在面對這一時期剛剛服役的F-22強勢衝擊時，這一體系仍然非常脆弱，特別是其關鍵節點，很容易遭受打擊。

即使不考慮這一點，在完整的體系對抗中，我軍裝備的第三代戰鬥機依舊難以同F-22抗衡。此時，F-35進入工程發展階段，按正常評估，其距離服役應當不遠。也就是說，以當時的眼光看，十年後，我軍將面對潛在對手及其盟國大量四代機的威脅。國產第四代戰鬥機的立項和方案競爭，正是始於這一時期。

如前文所述，國產四代機的性能必須符合當前和未來一段時期內我軍積極防禦的作戰思想，相關設計也必須圍繞這一需求展開。那麼，中國到底需要什麼樣的第四代戰鬥機呢？我們不妨以美國對我軍評估報告中所謂「反介入」作戰為例展開討論。在「反介入」作戰中，隨著我軍遠程打擊能力的提升，潛在對手第一島鏈內的目標在戰時已很難生存，因此，近年來其作戰部署有逐漸後移之勢。在這種情況下，潛在對手第一島鏈外的諸多作戰資產，特別是遠程打擊平臺和大型特種機平臺，才是我軍四代機優先打擊的目標，這就需要第四代戰機在具備超聲速巡航、隱身能力的同時，還要有著極大的作戰半徑。

說到隱身性能，從常理來說，利用這種單向透明的優勢，四代機的作戰方式應以非接觸式的偷襲為主，在全向攻擊紅外成像格鬥飛彈擴散後，正面對抗，特別是空中格鬥已愈發危險。然而，考慮到四代機基本不可能做到全向隱身，特別是在第一島鏈外，戰場信息環境很可能不利於我的情況下，我軍四代機更是很難全程進行非接觸作戰。

再考慮到未來作戰中，很可能面臨敵眾我寡的現實情況，因此，無論是超視距空戰還是近距格鬥，我軍四代機必須在面對對手三代半乃至四代機時具備足夠高的空戰交換比。因此，除了機載航電設備和空戰武器系統外，作為決定空戰能力下限的指標，國產四代機綜合機動性要求是非常苛刻的。也就是說，國產四代機從一開始就被要求兼具高機動性、超聲速巡航能力、隱身和遠程作戰能力等諸多特徵。

根據公開出版物可知，軍隊和科研部門很早就在這些主要的技戰術指標上達成了共識。在國產第四代戰鬥機選型時，雖然不同的競爭方案在技術細節上存在大量差異，但都不約而同地選擇了裝備兩臺大推重比渦扇發動機的重型隱身戰鬥機為總體方案。

由於需要兼顧超聲速巡航和大航程，機身部分難免會顯得頎長，但過長的尺寸不僅會影響重量控制和部署條件，還會影響飛機的機動性能。最終勝出的殲-20方案之所以採用鴨式布局，除研製單位的設計習慣外，控制其機身長度（不大於蘇-27）也是一個重要目的。

很多深受美國航空企業宣傳影響的讀者認為，鴨翼出現在殲-20上，意味著其隱身性能達不到F-22的水平，甚至達不到F-35的水平。事實上，鴨翼和隱身不能共存的看法，是基於上世紀90年代左右的設計理念，以及材料和結構應用水平而來的。從本屆珠海航展中多家展臺展示的國產隱身材料和結構設計成品看，既然選擇了鴨式氣動布局，研製單位就有把握將殲-20的正面隱身性能提升至與潛在對手同類飛機類似的水平，從而滿足既定的作戰指標。

與鴨式布局相結合的，是整機高度翼身融合的升力體構形。從殲-20驗證機/原型機的進化過程看，雖然升力體構形本身沒有大改，但機頭邊條、鴨翼與主翼間邊條等多處細節一直在不斷改進。儘管這次殲-20亮相的時間非常短暫，但在珠海溼熱的天氣中，三道穩定清晰而又涇渭分明的機頭渦、鴨翼渦和邊條渦的出現，仍然體現了殲-20對這一系列氣動增升技術的成功應用，良好的全包線升阻比使殲-20機動性的「下限」都達到一個很高的水平。

當然，對這款「靜不安定」飛機來說，要實現高機動性，還得靠先進飛控系統控制下各翼面的高效配合才行。儘管現階段殲-20尚未安裝矢量噴管，但依靠全機四對可動翼面，特別是全動鴨翼和全動垂尾之間的協調動作，仍足以保證飛機具備極強的機動性。而研製單位之前在數字式電傳操縱系統乃至光傳操縱系統上的經驗，又使得這一基礎能轉化為實實在在的高機動性。殲-20從2011號原型機開始，取消了驗證機機背上減速板這一用途單一的死重，改用組合舵面控制的方式替代減速板功能，成為國內首款取消減速板的戰鬥機，就是飛控系統重大改進的一個小小體現。

開啟彈倉的殲-20

無論任何年代，戰鬥機機動性最終服務的目標都是讓已方戰機先敵獲得射擊條件，之後的「臨門一腳」發揮得如何，還得靠航電、武器的綜合作戰效能。而關於殲-20的航電、武器，絕大多數還是處於嚴格保密階段。本屆珠海航展中展示的空戰武器，與殲-20直接相關的，僅有PL-10E空空飛彈，該型號中的「E」代表這是出口型號。根據展板上提供的數據及對彈體外形的分析，彈體直徑160毫米的PL-10E動力充沛，配合四片梯形翼的增升作用，具備20千米以上的射程；類似R-27彈翼設計的蝶形尾翼有較大的控制力矩，配合燃氣舵，綜合過載遠超上一代的PL-8。此外，殲-20精心設計的側彈艙，使PL-10隨掛架伸出機體外待發時，彈艙門仍能關閉，不僅免去了F-22使用AIM-9X時，需要先發射後鎖定的煩瑣過程，在格鬥時，還能有效降低飛機自身阻力，並減少對隱身性能的破壞。

據外媒報導，殲-20的主力超視距空戰武器PL-15空空飛彈，即將研製完成。該彈因使用推力更大的發動機，有效射程遠超現有型號，新型主動雷達導引頭的採用，使其具備更大的「不可逃逸區」。不過，從網絡中流傳出的圖片看，由於PL-15直徑較大，殲-20的主彈艙很可能只能容納四枚，一定程度上影響了該機的持續空戰能力。當然，如果使用直徑更小的PL-12改進型的話，殲-20主彈艙的載彈量有望達到六枚。

儘管隱身戰機的外掛能力往往被視為一個較為雞肋的話題，但對殲-20來說，一定的外掛能力仍有其價值。不久前網絡上流傳出的照片顯示，一架殲-20原型機疑似攜帶了四個大型副油箱，從而印證了殲-20擁有四個機翼掛點的說法。作為一款對載油指標要求很高（特別是未來更換小涵道比大推力渦扇發動機之後）的戰機，四個可攜帶副油箱的重載掛點具有極大的戰術意義。而在彈艙尺寸受限的情況下，四個重載掛點也將賦予殲-20更強的多用途作戰能力。

如果說，殲-20使用的飛彈武器還多少能找到一些蛛絲馬跡的話，那麼，其航電設備配置如何，恐怕只能靠猜測了。當然，我們也可以通過已公開的類似設備進行推測。本屆航展中，用於「梟龍」戰機第三批次改進型的KJL-7A雷達，就是一個很好的參照，該型雷達在天線直徑較小的情況下，對雷達反射截面積5平方米的目標探測距離超過170千米，由此倒推其單個T/R組件的功率及封裝性能（散熱、可加工性、封焊特性）等主要指標，可以發現，我國出口型有源相控陣雷達的單個T/R組件已達到F-22的APG-77雷達基本型T/R組件的水平。而以殲-20機頭直徑所能提供的空間，其機載雷達在主要指標上趕上APG-77也並不是痴人說夢，畢竟APG-77基本型也只是美國十多年前的技術了。

本屆珠海航展中展示的KJL-7A雷達

除主火控雷達和可能在機翼前緣安裝的輔助探測雷達陣列外，在量產型殲-20上，機頭下方還裝有類似F-35戰機EOTS（光電瞄準系統）的前視光學窗口；在機體表面各方向還有類似F-35戰機EODAS（光電分布式孔徑系統）的光學窗口。前者的被動隱蔽探測能力是機載雷達的好幫手，後者則為飛行員提供一個圍繞飛機機身的全景視野，飛行員能藉此「看透」飛機的底部和側面，有助於在空戰中獲得更強的態勢感知能力。

目前，殲-20使用的是國產第二代衍射平顯，與殲-10B、殲-11B及殲-15裝備的第一代衍射平顯相比，其框架結構更輕薄，顯示技術的進步使飛行員視野大為改善。不過，從殲-20試飛的相關影像看，飛行員似乎還沒有配備國產頭盔顯示器。雖然尚沒有圖片證實殲-20座艙內部的布置情況，但兩次亮相航展的國產新型戰機座艙演示模型或許能給我們一點參考，其大尺寸顯示設備和側置式操縱杆很可能也被殲-20採用。

「威龍」之「心」

當前，飛控-火控-推力一體化控制（簡稱飛火推一體）已成為四代機和部分三代半戰鬥機的標配，殲-20也勢必具備這一能力。由此，殲-20到底採用了哪種發動機也成了避不開的話題。筆者認為，殲-20究竟選擇國產還是進口發動機，並不是一個「是否支持自主動力」非白即黑的簡單命題，而是根據型號發展的不同狀態、可選擇配套發動機型號的性能指標、成熟程度和產能情況等因素共同決定。

在殲-20驗證機測試階段，國產發動機無論性能還是可靠性都存在一些問題，難以及時用於十分關鍵的驗證機首飛。進口發動機雖然技術上較為成熟，但性能還不足以完成相關驗證需要。因此，研製單位很可能採取了利用國內建立的進口發動機大修線，更換其部分部件，以達到試飛所需主要指標的方法。考慮到驗證機對發動機壽命指標要求並不突出，這一方法在工程上的可行性還是很高的。 

在原型機試飛階段，高密度、大強度的試飛，使得動力系統的壽命指標愈加重要，因此，很難用繼續採用特事特辦的方式。在當時改進型國產發動機還無法保證成熟時，已經通過生產國國家測試，具備全權限發動機數字調節系統的改進型進口發動機，無疑是技術狀態凍結時合理的選擇。

不過，隨著殲-20項目的進度不斷加快，這一方法的適用性再次面臨考驗。進口發動機的生產國在先進航空發動機生產能力上已經很難再有提升空間，在滿足本國用戶旺盛需求的同時，還要為殲-10B/C和殲-20供貨，其成品率和可靠性問題已到了不容忽視的地步。作為空軍未來的絕對主力，殲-20的交付進度顯然需要優先保障，如果進口發動機確實遭遇了上面提到的麻煩，那麼殲-20是否會採用已在其他型號上經受考驗的改進型國產發動機，十分值得關注。

假如這一設想成為現實，這也將使現階段技術狀態的殲-20與結合矢量推力技術的國產高推重比渦扇發動機的殲-20中間出現一個過渡，這樣雖然增加了技術狀態的複雜性，但卻有助於提高型號發展的銜接性。對於這款承載了中國空軍跨越式發展希望的「國之重器」來說，任何之前看起來不可能的事，在它身上都需要重新審視。

選自《世界軍事》

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