劉紓驊

1997年，臺海曾密布的戰(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：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)動機”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，成都飛機工業(yè)集團611所里，以楊偉總設計師為首的工程師團隊也默默開始了中國第五代戰(zhàn)斗機的立項工作。首架殲-20技術驗證機于2009年制造成功，并于2011年1月在成都黃田壩軍用機場實現首飛，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，也擁有了自主知識產權的第五代戰(zhàn)斗機，從空軍大國邁進了世界頂尖的空軍強國之列。

風暴降生

1996年的“臺海危機”由于幾方都保持著相對的冷靜和克制，最終有驚無險。

然而，此次對峙讓中國大陸、中國臺灣和美國都對自身的軍事實力有了更具針對性的認識?！芭_海危機”在某種程度上提前了F-22的亮相時間。

當時解放軍空軍的主力以老舊落后的機種為主，如射程近、雷達性能單一的殲-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……這些機種在電子設備水平上遠遠落后于美國航母上的F-18E/F“超級大黃蜂”，也不及臺灣空軍主力裝備的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。而且，臺軍當時也已列裝了少量F-16“戰(zhàn)隼”以及幻影2000戰(zhàn)斗機，雖然未能形成有效戰(zhàn)力，但也是臺軍重要的底牌。

蘇聯解體后，冰封30年后重啟的對華軍事合作中，俄羅斯遵守了中國軍方與蘇聯的大額軍機合同，向中國交付了24架在各項性能尤其是機動性上處于世界前列的蘇-27“側衛(wèi)”戰(zhàn)斗機，并在1995年達成出口生產線的協(xié)議。

但“臺海危機”時，解放軍的蘇-27飛機戰(zhàn)力并未形成規(guī)模，作戰(zhàn)適用性較窄，與其他軍種和機型也缺乏良好的配合，只是充當空中中距雷達警戒和打擊力量。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)。當時解放軍空軍只能進行代價高昂的封鎖作戰(zhàn)，但缺乏精確打擊和電子對抗的能力，導致面對臺灣本土的優(yōu)勢防空火力時，很難進行全面有效的打擊。

“臺海危機”落幕后，中國軍方痛定思痛，決心在軍機的設計制造上不再受制于人，大力進行高水平空軍建設，大成本投入新機種新裝備研發(fā)，尤其是作戰(zhàn)半徑大、機動性強、可以在空中格斗中占據上風的第五代單座雙發(fā)重型戰(zhàn)斗機的研制。

腳踏實地

只有實現4S的戰(zhàn)斗機才能被稱作第五代戰(zhàn)機（按俄國標準為第五代，美國標準為第四代），4S即：Stealth（隱身性）;Super Sonic Cruise（超音速巡航）;Super Maneuverability（超機動性）;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特的F-117“夜鷹”戰(zhàn)斗轟炸機和單架價值20億美元以上的B-2戰(zhàn)略隱身轟炸機等隱身機種，但只有接近戰(zhàn)斗機的F-117可以被稱作四代機，可它在技術指標上仍達不到4S的水準，

所以，全世界戰(zhàn)斗機設計師可以參考的第五代戰(zhàn)斗機，就只有F-22這根獨苗。而F-22雖然研制時間較早，但至今仍是一架近乎完美的戰(zhàn)斗機，可以說五代機的行業(yè)標準由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，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證機，設計思路和氣動布局都明顯居于F-22的陰影籠罩下。

正在進行空中加油的F-22戰(zhàn)斗機

殲-20的設計也并不例外。由于有F-22這個假想敵，殲-20的設計起點必須很高，否則意義不大。由于中美雙方的技術差距，尤其是發(fā)動機方面差距很大，在戰(zhàn)機的氣動布局上，611所只能另辟蹊徑，走上適合自己的設計之路。

研發(fā)一款全新戰(zhàn)機，是涉及上百個專業(yè)的跨學科大型復雜系統(tǒng)工程。研發(fā)過程包括制定設計方案、初步以及詳細設計、試制和驗證機試飛、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動協(xié)同。殲-20就是這樣一個團隊強大合力的產物。

在新機研制的同時，相關配套單位的科技實力也在飛躍性發(fā)展中。以復合材料為例，復合材料結構類型和用量都有了大幅進展。如何讓新機第一時間調整設計，享受技術進步的紅利，這對設計團隊和制造團隊都是巨大的挑戰(zhàn)。

“成飛”定期讓研究所強度部與復合材料廠進行深度的交流，并促成深度合作。復合材料在殲-20上的應用，從非主承力結構擴大應用到機翼等許多主承力結構，實現整體化結構，戰(zhàn)斗機的復合材料應用水平大幅提升。

研發(fā)過程中，團隊也面臨著許多兩難抉擇。比如機電綜合管理系統(tǒng)方案調整時，總師系統(tǒng)團隊發(fā)現，隨著設計研發(fā)工作的推進，如果把目前既定的機電管理系統(tǒng)更改為新的系統(tǒng)架構，飛機性能應會有大幅度提升。如果更改為新架構，就要把已經完成的前期工作全部推倒重來，大概率會影響首飛時間。如果不做更改，雖然保證了時間，但將來也會全面返工。最終，機電綜合管理系統(tǒng)的工程師們通過緊密的協(xié)調，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域高新科技之大成的旗幟性產品，也成了中國國防能力高速發(fā)展的重要象征。

獨辟蹊徑

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

殲-20最重要的特點之一就是鴨翼布局，即在前機身兩側有一對小型的前翼。遠在二戰(zhàn)時代，各國就對這種氣動布局有過研究，也有一些著名戰(zhàn)機采用了鴨翼布局，比如“陣風”“臺風”“鷹獅”等。

20世紀60年代，蘇聯也針對鴨翼布局對米格-21進行了驗證，但最終沒有采用。殲-10總設計師宋文驄在早年闡述“鴨翼”的論文中，曾經對這一布局進行了深入探討，并最終把鴨翼運用在四代機殲-10上。雖然對鴨式布局的評價褒貶不一，但將鴨翼布局運用在五代機上，通過針對性設計，盡量讓鴨翼對配平和渦升力矛盾做優(yōu)化處理，這是一個巨大的探索和創(chuàng)新。

殲-2 0采用了側彈倉懸掛的方式。側彈倉可以在導彈待發(fā)狀態(tài)關閉，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的，結合機翼和鴨翼間的可動邊條做整體布局。殲-20還采用了分布式綜合光電系統(tǒng)、有源相控陣雷達等先進的技術。

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

武器方面，殲-20采用了側彈倉懸掛的方式。側彈倉可以在導彈待發(fā)狀態(tài)關閉，格斗中的隱身性能有較大提升。但是載彈量相對較少，相信這個缺點會隨著導彈小型化技術的突破得到改變。

三足鼎立

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

從氣動布局來看，F-22為常規(guī)氣動布局，其氣動外形采用兼顧亞音速和超音速巡航的蝶形機翼設計。蘇-57則參考了F-22的氣動外形，創(chuàng)新性地在機翼前緣延伸部分加裝了可動邊條，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布局，顯得非常有特點，設計感突出，與F-22同為整體式座艙。

從動力輸出來看，F-22使用的F119發(fā)動機是推重比達10以上的矢量發(fā)動機，作超音速巡航時可以不開加力，F119是F-22超級機動能力的保證。蘇-57采用AL-41F1-117S噴氣發(fā)動機，發(fā)動機本身可能略遜F119一籌。而殲-20的發(fā)動機應是國產“太行”改進型標量發(fā)動機，極有可能在近期裝備國產“峨眉”矢量發(fā)動機。

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

從武器掛載來看，F-22機身內部除炮艙外有3個武器艙，內部安裝了由EDO公司研制的LAU-142/A“阿姆拉姆”導彈垂直彈射發(fā)射器，可根據不同的作戰(zhàn)任務，攜帶多種不同的彈藥。其腹部彈倉可以掛載6枚空對空導彈。蘇-57除了配備30毫米航空機關炮外，擁有至少兩個內置彈倉，整個武器艙室?guī)缀跽硷w機容量的1/3，主要裝載遠距和中距空對空導彈。殲-20除機炮外，兩側側彈倉可各攜帶1枚導彈，主彈倉擁有6個掛架，可攜帶6枚空對空導彈。

從機載雷達來看，F-22采用先進的APG-77有源相控陣雷達。該雷達除了傳統(tǒng)的雷達功能外，還集成了情報偵查、電子干擾、通信等功能，并支持無源定位探測能力。蘇-57裝備了季赫米洛夫研究所設計的N036雷達，該雷達有五套有源電子掃描陣列（AESA）天線，系統(tǒng)與兩臺機載電腦相結合，能發(fā)現400公里以外的目標，同時跟蹤30個空中目標并向其中8個發(fā)起攻擊。殲-20裝備了發(fā)射功率在24千瓦的AESA有源相控陣雷達，雷達探測距離達200公里，且同時跟蹤30個目標，并可攻擊其中4～6個目標。

殲-20在全世界第五代戰(zhàn)機中已經坐穩(wěn)了三甲位置，這也是對中國基礎工業(yè)以及軍事工業(yè)多年來大幅進步的肯定。殲-20基本可以滿足它突防第二島鏈的設計初衷。似乎是倏忽之間，“臺海危機”已經是20多年前的往事。在如今的臺海，實力對比已經與當年危機時迥異了。

然而，中美兩國的工業(yè)技術水平畢竟仍有差距。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，才能看到更美的風景。

【參考文獻】

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