媒体揭秘中国“歼20”战机设计布局(2)

　　如何更快、更机动

　　事实上，上述设计大多出现在《一种小展弦比高升力飞机的气动布局研究》一文中。从这篇文章可见，中国的顶级飞机设计师们在10年前已希望通过创新设计解决新一代战机的主要设计矛盾。

　　这篇论文首先提出：“未来战斗机”除了具备近代先进战斗机的中低空机动性外，还要具备超声速巡航能力，以及过失速等非常规机动能力。同时，隐身特性也是一个需要重点考虑的因素。

　　隐身要求带来了新的气动力设计困难。机身前端的隐身，对机翼以及进气道有更高要求；侧向隐身则要求机身剖面形状和尾翼布局形式与之相适应。“这些约束和要求必须从布局的初始阶段融入设计。”

　　同时，现有气动力设计措施不足以解决超音速阻力以及低速情况下最大升力特征之间的矛盾。

　　它可以简单地解释为，高速飞行与低速机动之间的冲突。即如何飞得更快，又能创造更大的利用阻力和升力比值，使飞机获得更大的升力，最终实施完美的空中动作。“现有的气动力措施不足以解决这些矛盾，必须寻求新的解决途径。”

　　过失速机动问题则是10年前先进战机设计的第三个主要挑战。

　　战机在机头仰起一定角度、即大迎角后会出现失速情况。但这种动作可以使战机超常规地调整自身位置和姿态角度，在空战中从被追逐、锁定的被动位置快速转到敌机后等主动位置。俄罗斯“苏27”战机赖以成名的“眼镜蛇”动作就是一种过失速机动：战机竖起就好像眼镜蛇立起身体。

　　研究者们在文中特别强调，应发展新的设计概念解决这些问题。特别是各种非常规的气动力控制装置。

　　根本措施之一就是升力体边条翼鸭式布局。传统意义上的升力体是指用三维设计的翼身融合体来产生升力，消除机身等所产生的阻力。

　　作者认为传统的鸭式布局或边条翼设计并不能提供更大的升力，但当时还没有一种鸭式布局的战斗机采用升力体布局，因为鸭式布局要求鸭翼必须高于机翼。

　　作者在论述此问题时引用了多项相关风洞试验结果。在这篇6页的论文中，有6处基于风洞试验的图表，以及另外两处相关计算表格。

　　根据新华社、《解放军报》等消息，最迟2005年，四川西北的群山深处已建有一个总体规模居世界第三、亚洲第一的风洞群。中国自行研制的各种航空航天飞行器，都要在这里进行空气动力试验。

　　风洞试验证明，创新性的融合设计会使鸭翼的效果有所减弱，但其总升力大大提高。

　　作者最后提出了一种“未来战斗机”方案：采用升力体边条翼鸭式布局。有小展弦比中等后掠角机翼、较大面积的上反鸭翼和比常规战斗机垂尾面积小一个量级的全动垂尾，腹部进气法和S弯进气道。“经过评估，该方案具有优秀的超音速阻力特征、大迎角升力特征、大迎角稳定性和控制性，并具有良好的隐身特征。”

　　除腹部进气口外，以上设计的其他特征与“黑丝带”基本相符。虽然上述设计在“歼10”也有所体现，但“黑丝带”真正全面贯彻了升力体边条翼鸭式布局的创新性设计。

　　专业人士多次宣示信心

　　根据新华社、中央电视台等媒体引述资料，美国在1991年12月确定了F22的外形，并制造了风洞试验和测定雷达反射截面使用的模型；开始准备内部设计和飞机制造用的工具。俄罗斯的T50在90年代中后期完成了类似规划。

　　在上述论文发表5年后，即2006年11月的珠海航展上，中航工业首次公布了新一代有人战斗机自主设计概念方案。

　　不过根据当时公开展出的模型，新一代战机虽然使用鸭嘴布局，但为前掠翼方案。

　　前略翼则是指主机翼向前倾斜。而且模型显示，它只装配了一台发动机。这是轻型战斗机的常用模式。

　　此后，不仅类似模型多次出现在各类国内外航展上，军方及科研人员也在公开场合对此发表谈话。

　　其中最著名的一次是2009年11月，空军副司令员何为荣在接受中央电视台采访时表示，中国的第四代战机在紧锣密鼓地研制之中，很快要进行首飞、试飞，之后会很快装备部队，“可能还有八到十年吧。”

　　不久，空军有关部门负责人在接受中央电视台《防务新观察》采访时表示，媒体所称的“四代机”，是指“歼10”改进型系列飞机。

　　此间，工程技术人员则不断表达了对新一代战机的信心。

　　2007年3月，中航工业网站刊登了对中国工程院院士李明的采访。曾任沈阳飞机研究所总设计师的李明在谈及第四代战机时说，“如果项目及时立项，我们的研发周期也将显著缩短，距离美国的差距应在15年至20年，当然，我们还面临着一些困难，飞机研制的产业链很长，我们需要后续的技术储备。”

　　他特别提到：“我们的发动机性能还相对滞后一些，从长远来看，我们的研发部门应在应用基础研究上下些功夫，当然，我们经过歼8、歼10系列的研制，已建设了一支队伍，积累了较丰富的经验，所以搞第四代机我们还是充满信心的。”

　　对于中国空军装备，他分析说：“我们长期以歼击机为重点，作战支援飞机还不是很配套，我们已意识到这个问题，也正在给予重视。”

　　2009年秋，中新社的一则消息说，“歼10”副总设计师张继高也对中国新一代战机表达了信心：“我们一直在追踪研究国外最先进的飞机与技术，包括美国的F-22、F-35，还有俄罗斯米格1.44。我们有信心有能力研制出更好的战机。”

　　他认为，从中国的经济实力到科研实力，可以讲中国的第四代战机能够达到、超越F22的水平。“但何时能够达到、超越还不好说，个人估计要以10年为单位。”

　　而在2006年12月29日下午，新华社播发了一条400多字的消息，向全世界宣布了中国第三代战斗机---“歼10”已经形成战斗力。

　　特别值得注意的是，2009年4月，中央军委委员、海军司令员吴胜利上将接受新华网采访时也透露，中国海军将研制新一代舰艇飞机。在他列举的新一代装备中，“超音速巡航作战飞机”名列研制大型水面战斗舰艇、水下自持力和隐身性能好的新型潜艇之后，居第三位。