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【军迷圈】不忘11年前的惊艳 浅谈歼20首飞的背后

文章来自:电子商务研究院
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发布时间:2022-01-11 18:44:42
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【军迷圈】不忘11年前的惊艳 浅谈歼20首飞的背后

2011年1月11日下午1时许,我国自主研发的新一代隐身战机歼20首飞成功。

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而今,歼20已经从当年的惊艳首飞,稳步迈入批量装备部队的阶段,并且成功换装“中国心”。

这11年来,作为我国首型隐身战机,歼20的每次公开亮相都会成为各大新闻和社交平台上的热点话题。

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为什么大家如此关注这样一型战机?歼20的横空出世和批量生产,彰显着中国航空制造业以及国防工业的哪些重要变化?

SURPRISE

惊艳,来自厚积薄发

对于一直关注我国军机发展的军迷来说,从2011年歼20首飞,到2016年歼20首次亮相第十一届中国航展,歼20的进步显得有点突然,甚至有点意外。一些海外媒体甚至这样写道:“中国在‘一夜之间’就掌握了五代机研发技术!”

但事实上,歼20的成功来自厚积薄发,来自我们在歼10、歼11、“枭龙”等战斗机在设计制造上的长期积累。

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通过歼10,中国实现了在先进战斗机气动/飞控系统的研制和试飞能力、长寿命机体结构件的设计制造能力、现代化火控航电的设计制造等关键环节的突破。

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通过歼11,中国实现了在大尺寸钛合金结构制造能力等方面的关键性突破。

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通过“枭龙”战斗机,中国验证了包括DSI进气道在内的一系列先进技术,将战斗机的设计、制造和维护使用成本控制,以及飞机的可靠性提升到了一个新的高度。

20世纪90年代之后,我国在战斗机领域多个型号实现首飞的同时,飞机设计与制造方面的科研、预研和教育工作也获得了突破性的进展。

譬如,在顾诵芬院士等中国飞机设计专家的引领下,我国远景机概念研究、战斗机作战效能研究等项目纷纷立项,并衍生了一大批相关科研项目和学术著述,培养了一大批航空设计与制造方面的青年专家学者。

正是以上战机型号和预研科研工作方面的大量积累,让歼20的设计制造工作得以“站在巨人的肩膀上”。

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如果说在自主完成多型战机设计制造工作后,中国完成了对世界顶尖战斗机制造水平从“望尘莫及”到“望其项背”的追赶,那么在这个基础上,歼20项目是我国航空工业在70余年不断追赶与创新中,实现“并驾齐驱”的重要标志。

COMBINATION

领先,融合继承与颠覆

歼20不但实现了上述多领域突破性技术的融合发展,而且更胜一筹,在隐身性能、持续高速飞行、大航程飞行等方面实现了新的突破。

在继承、吸收我国战机研发诸多成果的同时,歼20作为新一代隐身战机,与三代机在设计、制造上都存在着巨大的差异。

这些差异中,一部分是在三代机原有基础上的进一步强化发展,而另一些关键设计则是颠覆性的。

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内置弹仓

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在隐身战机的设计中,为了保证最低的信号反射特征和最小的高速阻力,飞机外形必须处于最理想的简洁状态。

这种情况下,导弹等武器必须内置在机身的弹舱中,仅在使用时才离开机身内部。而新一代战机同时应具有的高速、大航程特性,又要求飞机的主弹舱必须能在高速、高过载的苛刻状态下迅速开启、闭合。

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这对于设计和制造工艺提出了巨大的挑战:在设计方面,需要精确地测定舱门在巨大高速气流压力和高倍重力下的变形扭曲特性;在材料性能方面,弹舱门需要更坚固、更难以变形的材料;在加工工艺方面,对这类材料和结构件的加工会更加困难,而且对误差和瑕疵容忍程度极低……

可以说,对于国际上多型五代机来说,对弹舱的设计都是机体结构中最核心、难度最大的挑战环节之一。

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细节控制

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在以三代机为代表的传统机型设计上,飞机外形设计的首要目标,从优先级来说,首先是保证最优良的飞行性能,次要的目标通常是让机体的结构能更结实、同时制造更便宜。

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隐身战机通常机身上有大量的尖锐棱边设计,但这也会导致气动、飞控和结构的设计难度增大。

但对于隐身战机,飞机外形设计的首要目标是将自身信号水平控制到最低。飞行性能和结构等方面的设计目标则屈居其次。对于飞机设计和制造来说,这是一次典型的颠覆——电磁学原则在飞机总体设计中占据了支配性的地位,在此之前,它仅仅是火控雷达、通信导航等子系统设备研制单位在意的问题。

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对于隐身性能的要求,不仅对总体外形设计提出了新的要求,也渗透在机身涂层、每一块蒙皮的外形、每一块舱门、每一个机身天线、每一个口盖、乃至于每一条接缝、甚至细化在每一个螺丝和铆钉上。

这意味着,隐身战机的制造,尤其是批量制造,将为工厂添加巨量的严苛标准。

FUTURE LEADER

未来,并驾齐驱、领先时代

落实到每一颗铆钉的严苛标准,意味着粗放、粗糙的制造标准无法制造出现代隐身战机。

能够支持隐身战机实现大幅度性能进步和颠覆性作战能力的,势必是一个在精密化管理、跨领域协调能力上“已臻化境”的先进航空制造体系。

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传统飞机涂料的主要功能是防腐蚀和外观,但在五代机上,涂料同时还是最重要的吸波材料之一。因此涂料的研发、制造以及施工工艺环节,都需要具备电磁学背景的人员参与,并与飞机总体设计部门进行总体信号控制水平的深入协调设计。

从多个国家航空产业发展兴衰的历史来看,飞机型号本身的价值和性能也许很快就会湮没在历史的长河中。而能够引领我们从一个胜利走向另一个胜利的,并不是对于设计性能的追逐,而是航空体系与人才团队的不断建设和空前团结。

歼20项目更深远的意义也正在这里:通过科研与工程的实证,铸就统一、高效的行为观念,并实施先进、合理的工作机制……从历史的角度来看,唯有先进的工业文化才能够确保在未来依然源源不断地产生领先时代的产品。

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回到中国航空工业,在歼20身上,人们收获的惊喜不仅仅来自于11年前的那惊艳一飞,还来自源源不断的进步:从第十一届中国航展的双机亮相,到多部人民空军宣传片中的多机编队、混合编队和“大象漫步”,再到批量换装“中国心”……

而这样的进步,也出现在更多的中国战机身上,每一次的起飞轰鸣,他们仿佛都在说:

我们

不负热爱!