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详解沈飞FC31战机项目:输给歼20后孤注一掷出奇招正文

类别:非主流意境 | 点击: | 日期:2019-03-30

  在刚刚过去的2017年,从巴基斯坦传来了最新消息,在其首都伊斯兰堡召开的“2017年航空技术会议”上,巴基斯坦空军参谋长索哈尔·阿曼(Sohail Aman)上将向媒体证实,将会在中国的帮助下研制第四代战机,中方还将协助巴基斯坦发射遥感卫星,甚至帮助巴国首位宇航员登入太空。据悉,巴基斯坦空军为发展第四代战机已经制订了专项计划,命名为“AZM项目”(project Azm)。外界的军事观察家纷纷评论,认为沈阳飞机公司研制的最新第四代“FC-31鹘鹰”战机已经在和巴基斯坦下一代战机合作中取得领先地位。这再次将公众的目光聚焦于这架命运多舛的战机。

详解沈飞FC31战机项目:输给歼20后孤注一掷出奇招

  图1:巴基斯坦空军四代机专项计划项目LOGO

  一、世纪之败

  关于FC-31的故事,一切还要从二十年前“成都飞机工业公司”和“沈阳飞机工业公司”展开的四代机之争开始说起(美俄军标为五代机)。1997年9月7日美国洛克希德·马丁公司的YF-22进行了首飞,同年中国空军也正式向成都飞机公司和沈阳飞机公司下达了研制第四代重型空优战斗机的任务,并分别签署了研制合同。这就是后来广为人知的“歼-20”项目,成飞和沈飞两家公司将展开项目竞标,谁家的方案最终获胜,谁家的战机就能得到空军订单并获得歼-20这个军用番号。

  当时成飞手上的“歼-10”项目正处于首飞前的最后关头,对于四代机实在无暇多顾,只能分配部分人员进行前期工作。而沈飞则无此负担,立即全身心的投入到四代机的研制中。其实沈飞对四代战机的预研可以追述到上个世纪八十年代初,曾先后提出了几十种气动布局方案,其中又以“中等后掠角切尖三角翼正常布局”的方案在当时被认为是最有希望的发展方向,八十年代中期,随着美国隐身飞机资料相继披露,国内航空界和军方开始对战机的隐身性能逐步重视,之后的几年沈飞公司又结合隐身方面的需求,不断的优化常规布局方案,这就是后来的92、93方案和补充的具有隐身设计特点的新93方案。而这一阶段的成飞公司研究重点则是立足于“歼-9”方案的两侧进气鸭式布局双发方案,这种布局方案成飞已经有了几十年的研究积累,收集了海量的实验数据,成飞对此种布局方案十分有自信,算是走了条和沈飞完全不同的道路。随着沈飞进一步研究深入,沈飞又从新93方案发展出常规布局的K94和K96方案,然后又以此为基础研究出了“鸭翼+主翼+水平尾翼”的三翼面K96方案和全新的三翼面K98方案,其中K98方案实验数据最为理想,各方面性能俱佳,这让沈飞大为振奋,随后就将一架“歼-8IIB”改装成数字式四余度电传操纵系统的三翼面验证机,该机于1996年12月31日首飞,于1999年6月完成所有实验科目,这就是“歼-8IIACT”验证机。而成飞则继续深入研究“升力体边条翼鸭式布局”,发展出96和98两种布局方案,并验证出以升力体配合边条翼和鸭翼,实现小展弦比主翼的气动布局。

  所以1997年当军方跟成飞和沈飞签订发展四代机合同时,成飞和沈飞实际上已经在四代机方面预研多年,已经有了较深厚的积累。签订合同后沈飞动作十分迅速,使用性能最佳的K98-03方案为技术蓝本设计型号原型机,仅用四年时间就完成了设计方案。沈飞的方案是当时非常时髦的三翼面设计,前伸边条翼,主翼为双三角翼,非常强调战机的机动性能,不使用矢量发动机就可以达到65度可控迎角,极限情况下甚至90度迎角都仍有一定控制能力,再配合超音速性能优异的加莱特进气道和双全动垂尾,在所有竞标方案中机动性第一,沈飞将该方案命名为“雪鸮”。随后还为雪鸮制作了一架全尺寸模型,军方和国家领导人多次到沈飞参观了解过该方案,一时间雪鸮声名鹊起,获得了航空界和军方一片赞叹之声,雪鸮方案当年就获得了“2001年国防科工委科技进步一等奖”。

  之后不久成飞也拿出了自己的四代机方案,正是升力体边条翼鸭式布局。该方案为两侧DSI进气道、鸭翼带边条翼,双全动垂尾,为了强化可控迎角,该方案还设计了腹鳍,基本上是传统的鸭翼布局重型战机方案。成飞沿续了自己龙字辈命名传统,将该方案命名为“威龙”。到2006年上半年,雪鸮方案冻结,按照沈飞的说法,雪鸮各项指标均达到或超过了空军规定的技术指标,沈飞此时志在必得。2007年初由空军主导的四代机竞标正式开始,沈飞的三翼面雪鸮迎战成飞的鸭翼威龙。竞标首先在北京“空军航空装备研究所”进行方案相关评审对比,10月初再到29基地进行气动力评审,相关数据由风洞实验对比完成。2007年10月底,总装备部正式发文宣布成飞公司的“威龙”方案获胜,取得军用番号——歼-20。

详解沈飞FC31战机项目:输给歼20后孤注一掷出奇招

  图2:成飞公司于上个世纪60年代开始发展的歼-9项目,由此演化出的气动布局方案繁多,后来歼-20“威龙”的基础架构和技术传承均脱胎于此,上图为歼-9Ⅵ-Ⅱ方案

  纵观沈飞在四代机竞标上的失败,不得不提的就是沈飞在追求机动性上的偏执。沈飞当年在技术路线上受前苏联影响太深,认为战斗机作战能力的高低极大程度要体现在机动能力上,在四代机上将更是如此。认为战机在超视距空战、电子战和对地打击等方面的性能取决于先进的航电系统,只有近距离空中缠斗,胜负取决于战机的机动性,而机动性又取决于战机先进的气动外形和强大的发动机。只要机动性优越,在近距缠斗中能压制对手,再配合先进的航电系统,这样的战机就能在空战中获胜。这种思路在第四代战机上的体现首推就是米格设计局的Mig-1.44,该机为了追求机动性甚至连腹鳍都带有可动翼面,连鸭翼上都有锯齿设计,可谓把追求机动性的理念发挥到了极致。苏霍伊设计局的Su-47也是这种思路下的产物,三翼面设计再加前掠翼带边条翼,可谓惊世骇俗,虽然带有腹部弹舱,但其实Su-47是完全追求极限机动能力下的非隐身设计。而沈飞的三翼面加矢量发动机的布局还明显受当时的老Su-35和Su-30MKI的影响。但这种设计思路却明显忽略了四代机另一个根本重要属性,那就是隐身。前苏联虽然发明了隐身计算公式,却一直高唱隐身无用论,这种腔调一直延续到今天俄罗斯最新锐的Su-57身上,在俄罗斯空军给出的八项设计要求中,隐身的重要性仅排名第七,仅高于短距起降性能,让人匪夷所思,当然这是后话了。

详解沈飞FC31战机项目:输给歼20后孤注一掷出奇招

  图3:沈飞公司的“雪鸮”三翼面方案,不使用矢量发动机就实现了65度可控迎角,配合加莱特进气道和双全动垂尾,在所有竞标方案中机动性第一。该方案曾获得2001年国防科工委科技进步一等奖

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