歼-20(英文:J-20,代号威龙,北约代号:火焰獠牙 Firefang)是中国成都飞机工业(集团)有限责任公司为中国人民解放军研制的第四代(按照中国、欧美战斗机划分标准为第四代,按照俄罗斯战斗机代次划分标准则为第五代。)双发重型隐形战斗机,用于接替歼10、歼11等第四代空中优势战机,该机将担负中国未来对空、对海的主权维护任务。
歼-20采用了单座、双发、全动双垂尾、DSI鼓包式进气道、上反鸭翼带尖拱边条的鸭式气动布局。机头、机身呈菱形,垂直尾翼向外倾斜,起落架舱门为锯齿边设计,机身以深黑色涂装,而歼20(2012)采用类似于F22的高亮银灰色涂装。侧弹舱采用创新结构,可将导弹发射挂架预先封闭于外侧,同时配备中国国内最先进的新型格斗导弹。
首架工程验证机于2011年1月11日在成都实现首飞。2014年11月19日下午编号2015的歼-20进行飞行,该机有明显的改正,在机尾尾撑处做了削尖处理。
2016年11月,驾歼-20飞机在第11届中国国际航空航天博览会(中国航展)上进行飞行展示,这是中国自主研制的新一代隐身战斗机首次公开亮相。2017年3月9日,央视证实歼20已服役,属空军序列。根据歼20机身编号,首批装备该机的部队为空军某试训基地某旅。
研发、服役过程
歼-20隐形战斗机于2011年1月11日中午1 2时50分左右进行首次升空飞行测试,13时08分成功着陆,历时大约18分钟。整个首飞过程在歼-10S战斗教练机陪伴下完成。
2011年6月1日和6月3日,歼-20在成都某机场三天时间内进行了两次试飞,表明歼-20的试飞强度在逐渐增大。
2011年9月25日,2001号技术验证机连续进行了三次长时间试飞,当日的试飞创造了歼-20自曝光以来一日多次试飞的新纪录,据称歼-20在试飞过程中多次进行了绕八字,低空高速通场后大仰角拉起,开加力小半径转弯等高难度飞行动作,展现出强大的低空机动能力。
据环球网国际军情中心2011年10月13日消息:网上传出一组国产第五代战机歼-20的最新试飞照片,据照片上显示,此次试飞歼-20再次收起了起落架,整个过程测试了飞机的整体机动能力。而照片上清晰显示出了歼-20战机升空后发动机喷出的蓝色火焰。
2011年12月15日,网友再次上传歼-20试飞精彩图片。截至此时,歼-20已试飞62次,超过俄罗斯的T-50战斗机。
2012年后歼-20试飞频率大增,有时一周可以试飞多次。
2012年05月12日,2001号原型机转场,飞往650千米外的阎良试飞院。这意味着歼-20已被空军选中,正转往试飞院进行高级测试。
2012年10月20日,第三架技术验证机曝光。机身没有涂上编号,而且空速管也比前两架短了许多。
2013年7月2日,歼-20再次升空,进行了2次各长达1个小时的试飞,试飞中主弹舱首次挂弹。
2013年7月21日,歼-20再度试飞,并挂载两种新型格斗导弹,包括霹雳-10新型格斗导弹。
2014年3月1日中午12点左右,2011号原型机成功首飞,伴飞的是1架歼-10S战机。11点30分左右2011号原型机成功降落。
2014年11月20日,2013号原型机在成都飞机制造厂首飞成功,该机是歼-20的第五架原型机,也是改进批次的第三架原型机。
2014年12月10日下午,2015号原型机首次升空试飞。该机是歼-20的第六架原型机,也是01批次的第四架原型机。值得注意的是,相比之前已经完成首飞的歼-20,2015号机又有了新的改动,在机尾尾撑处做了削尖处理。
2015年9月18日15时35分,2016号歼-20原型机试飞成功。该机利用透波材料对进气道鼓包、主翼前缘及腹鳍等处进行了重新设计,并延长了发动机舱以增强尾部红外隐身性能。
2015年11月24日14时15分,2017号歼-20原型机成功首飞。该机对座舱盖进行修型,使用了新型镀膜以减弱座舱空腔结构对雷达的散射。
2015年12月27日,网上曝出2101号黄皮歼20,标志着歼20已经开始量产,将在不久后服役。
2016年7月4日,网上出现新的歼20试飞照片,在新的照片中,飞机机身不再刷试飞编号,中国空军“八一”的标识也变成了灰色。
2016年8月25日,首架量产型歼20交付部队试用。
2016年11月,空军试飞员驾驶歼-20飞机在第11届中国国际航空航天博览会(中国航展)上进行飞行展示,这是中国自主研制的新一代隐身战斗机首次公开亮相。
2017年3月9日,央视称歼20已服役,属空军序列。根据歼20机身编号,首批装备该机的部队为空军某试训基地某旅。
2017年7月30日,纪念建军90周年阅兵式上,歼-20战机首次参加检阅!
设计特点
鸭式布局:
歼-20采用单座、双发、全动差动双垂尾、DSI进气道(无附面层隔道超音速进气道)、上反鸭翼带尖拱边条的鸭式气动布局。歼-20的鸭翼相对主翼的位置比歼-10进一步靠前,增大了力臂,增强了效用,所以较小的鸭翼就可以达到很大的作用。
此布局使飞机拥有较优秀的超音速控制率,良好的大仰角升力特性,较大的瞬时攻角与滚转率。但鸭式布局最大的缺点为最大攻角与持续攻角的矛盾性,并且鸭翼偏转时产生强度较大的镜面反射回波,对飞机头向RCS影响甚至比常规布局飞机大。
翼面全动:
歼-20的鸭翼是全动的,歼-20的双垂尾也是全动的。国外已知战斗机中,只有T-50带有全动垂尾,F-22 和 F-35 都是常规的固定垂尾加可动舵面。
DSI进气:
歼-20采用了DSI(无附面层隔板超音速进气),用三维复杂曲面的凸曲面(鼓包状,用于压缩气流)把进气中的附面层迎面剖开,然后用压力梯度顶到进气口的两角泄放。
歼-20的 DSI 有三个特别的地方,一是不对称,凸曲面的位置偏上,而不像常规 DSI 的对称设计,这可能是照片不清晰造成的错觉;二是进气口侧唇口带有后掠,这是世界上已知 DSI 中绝无仅有的;三是歼-20的进气口是可调的,这也是第五代战斗机中唯一采用可调进气口的。
腹鳍设计:
有第五代战斗机中,歼-20是唯一采用腹鳍的,F-22、F-35、T-50 都没有采用腹鳍。T-50 或许可以用推力转向补充大迎角方向稳定性的主动控制,F-22、F-35 可没有这样的能力,F-22 的推力转向只能上下动,不能左右动。
隐身设计:
歼-20战斗机空中机动时前端鸭翼的偏转,以及机尾固定的腹鳍,都会在飞机前方和侧面形成较大的雷达反射面。
消息称已经采用的局部等离子体隐身技术、反无源探测涂料,可以使中国五代重歼隐身性能达到或超越F-22。
座舱系统
屏幕化:
歼-20座舱内部装有两个连在一起的多功能大屏幕显示器,这种布局国外是从之前的F-35开始应用,单个屏幕大小应该在12寸左右,两个显示器之间无连接框,可以用来合并显示较大的图像。
触摸化
歼-20采用触摸感应技术。
弹舱设计
歼-20在机腹部位有一个主弹仓,机身两侧的起落架前方各有一个侧弹仓。歼-20的侧弹舱门为一片式结构,这个弹舱舱门向上开启,弹舱内滑轨的前端向外探出,使导弹头部伸出舱外,再直接点火发射。
值得注意的是,歼-20的侧弹仓门,为一片式结构和起落架仓门是衔接的,共用一条锯齿缝,两个仓之间相互被隔断,但是表面盖板却是相邻的。这样的设计减少了一条散射缝,对隐身有利。歼-20在弹出导弹发射架后,弹仓舱门依然可以关闭。这样的设计有利于减小阻力和飞机的雷达反射面积,是一种非常好的隐身设计。
这个结构非常简单,只需要一个旋转机构和一个液压作动筒,就完成了全部发射动作,如图所示,新型格斗导弹被安装在一个旋转机构的挂架上,当导弹发射时,侧弹舱舱门打开,导弹挂架被旋转机构转出舱外,然后侧弹舱舱门关闭,导弹在挂架上发射。应该说,歼-20的格斗导弹发射方式设计的更聪明,避免了很多气动和强度上的麻烦。一般来说,格斗弹锁定时机往往只有2至3秒的时间,从按电钮-电机启动-舱门全开-导弹发射这4个步骤下来耗时至少得3秒,确实会贻误战机。歼-20的格斗导弹可以事先放在舱外,这就是巨大的发射时机优势。另外,如果格斗战全过程打开则对气动效果影响较大,飞机的颤动和乱流导致的阻力增大会降低机动性能。
武器配置:
根据2013年歼-20带弹试飞试飞照片显示,歼-20的侧弹仓则各携带1枚导弹,而主弹舱只能携带4枚导弹。歼-20装有外挂点,可在牺牲隐身能力的情况下加大带弹量。在接敌过程中,歼-20的可以用机载空对空导弹攻击敌机,加上未来配备的可大角度离轴发射的导弹。
据推测,歼-20的可选装备如下:
1.远程空对空导弹:霹雳-21;
2.中程空对空导弹:霹雳-12D或霹雳-15;
3.近程空对空导弹:霹雳-10;
4.近程空对空格斗导弹:霹雳-8;
5.精确制导滑翔炸弹:雷石-6;
6.机炮:一门23毫米双管航空机炮。
性能参数:
由于歼-20各种数据并未公开,此处罗列数据是根据照片和影像推测所得,不代表其真实数据。
歼20战机各项性能参数一览表 |
基本信息 |
参数 |
乘员 |
1人 |
全机空重 |
17吨 |
空战重量 |
25吨 |
最大内燃油 |
12吨 |
最大起飞重量 |
37吨 |
武器最大装载能力 |
11吨 |
机长 |
20.3米(不含空速管) |
侧弹仓长度 |
3.3米 |
主弹仓长度 |
4.5米 |
机宽 |
3.94米 |
机高 |
4.45米 |
主翼展 |
12.88米 |
主翼前缘后掠角 |
49° |
主翼弦1/4后掠角 |
39° |
主翼1/2弦后掠角 |
25° |
主翼后缘前掠角 |
12° |
主翼弦展比 |
1.20 |
主翼面积 |
约73平方米(不包括主翼前边条) |
鸭翼展 |
1.50米 |
鸭翼前缘后掠角 |
49° |
鸭翼后缘后掠角 |
12° |
鸭翼翼根宽度 |
1.57米 |
鸭翼翼梢宽度 |
1.86米 |
发动机 |
AL-31F/WS-10B/WS-15(量产后) |
最大飞行高度 |
18000米 |
作战半径 |
2000公里 |
限制过载 |
+9G/-3G |
远程空对空导弹 |
霹雳-21/霹雳-15 |
中程空对空导弹 |
霹雳-12D |
近程空对空格斗导弹 |
霹雳-10 |
精确制导滑翔炸弹 |
雷石-6 |
机炮 |
一门23毫米双管航空机炮 |
最大飞行速度 |
3,062.7千米每小时 |
最大航程 |
6000千米 |
雷达反射面积 |
0.01~0.05 平方米 |