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歼-31,鹰击长空
作者:佚名    文章来源:中国军网    点击数:198    更新时间:2016/12/22
 

 

 

-31“鹘鹰”战斗机,是中国航空工业集团公司沈阳飞机工业集团公司研制的第四代(俄国标准第五代)双发中型隐形战斗机。歼-31鹘鹰飞机,是针对国际市场需求研发的第四代中型多用途战斗机,综合作战效能优异,具有自主知识产权。鹘鹰飞机采用单座、双发、外倾双垂尾、全动平尾的正常式布局,两侧布置大S弯进气道,配置内埋武器舱。歼-31飞机具有,高生存力:低雷达可探测性、低红外辐射特性、优异的电子对抗性能、低易损性设计;多任务能力:强大的目标探测和外部信息综合能力、优异的态势感知和信息共享能力、超视距多目标攻击和大离轴角全向攻击格斗空战能力、对地和海面目标精确打击能力、适应复杂气象条件和广地域使用能力;优异的综合保障能力;高性价比。歼-31采用正常布局,机身两侧布置DSI进气道,中等后掠角、后缘前掠的小展弦比机翼,两台发动机中间装有中型尾椎,两个蝶形垂尾向外倾斜。从侧前方看,310验证机与F-22战斗机较为相似。但从俯视图看,310的机身明显短粗,更类似执行攻击任务的F-35战斗机,只是采用双发布局;从侧面看,310的机身厚度单薄很多,因此机身容积远低于F-35,考虑到该机采用双发布局,因此机内电子设备舱、弹舱和燃油舱的体积。歼-31机翼呈梯形,装有与机翼近乎等长度的前、后缘襟翼,与F-35A战斗机相似,和F-22、歼-20相比少2个副翼。副翼能够提供更大的滚转力矩,从而增强飞机的滚转性能。但是设置单独的副翼会增加重量、提高造价,而F-35A在美军中执行的是对地攻击任务,对空战性能要求较低,因此取消了副翼。310作为第四代战斗机验证机,对机动性应该有较高要求,因此取消副翼十分奇怪。主翼的厚度较薄,属于针对超音速优化的小。  

该机机翼相对面积较小,与F-22超过78平方米的巨大机翼相比,其较小的机翼对盘旋性能有较大的影响,同时巡航状态的升阻比较差,影响航程,但减少超音速阻力会有一定优势。机翼后缘安装有全翼展单块襟翼,而没有使用襟翼-副翼分离的设计,襟翼打开角度较大,这主要是针对短距离起降和航母使用,全翼展大歼-31平尾采用了和主翼类似的设计,平尾前缘和主翼前缘,平尾后缘和主翼后缘相互平行,这主要是为了减少雷达波散射的强波束方向。平尾安装位置较为靠后,平尾后缘在发动机喷管之后,可以提高配平力矩。幅襟翼可以使得着舰-起飞速度降低约10节。但是其向后伸出的距离比F-15、F-22和F-35来说较短,设计相对保守。同时该机虽然采用了靠后的平尾,却没有和类似设计的F-15和F-22一样采用两侧尾撑设计,舵机安装在发动机舱两侧,转轴本身相对于尾翼靠前,需要较大的操作力矩,而且有卡轴的风险。歼-31向外侧倾斜的垂尾,可以有效降低雷达散射,同时也可以使得垂尾部分避开前机身拉出的涡流,提高在大迎角状态的可控性。其面积较大,应该是为了提高飞机高速飞行状态下的方向稳定性,这一点在F-22上表现较为明显。从这一点看该型机将主要针对超音速性能进行优化。涡升力是60年代以来,飞机气动领域的革命性变化,在主翼之前,利用各种涡流发生装置产生涡流,其流过主翼可以产生强大的升力以提高飞机的升力系数和抬头力矩,配合静不安定设计可以极大的提高飞机升力。常用的涡流发生装置包括了幻影2000上的小型固定副翼、J-10的鸭翼和F-16的边条。歼-31上没有采用传统意义的独立边条,而是采用四代机特有的三段式“棱线”边条,采用了菱形的机头和船型(两侧壁向外倾斜)进气道,配合精心设计的折线,同时兼顾了隐身和增升,从各国经验看是较为先进的设计。歼-31前起落架安装在飞行员座舱下方,向前方收起;由于采用了双轮结构,曾被军事发烧友误以为可以在航母上起降。其实双轮结构使前起落架无需旋转就可以收入机身,减少了前起落架舱的宽度,适合机体前部直径较小或前起落架位于机体中部的飞机使用,例如中国歼-10战斗机就采用了双轮前起落架,而它是一款纯粹的陆基战斗机。该型机的起落架设计和中国第四代重型战斗机歼-20设计类似,都采用安装在机翼根部,向前折叠到进气道侧面,这个安装方式是连接强度最强、抗冲击力最好的方式,美国的F-14重型舰载机和舰载F-35都采用了这个安装方式,当然都是装入翼根而不是装入起落架侧面。第四代战斗机中需要追求超音速能力的F-22,则采用了进气道下侧安装起落架,收入进气道侧壁方案,结构简单、重量轻,同时不影响机翼外形,但是其抗冲击能力较弱。歼-20和歼-31中型战斗机采用这个独特的方案,主要是要求同时兼顾起落架坚固性和超音速能力,当然也提高了设计的复杂性和重量。从起落架设计可以了解到,歼-31战斗机是要求有较好的短距起降能力和超音速能力,由此可知,该型机带有很浓厚的舰载战斗机色彩,设计上做了相当的优化。DSI进气道是利用一个基于计算流体力学设计的鼓包达到消除空气附面层和对空气进行预压缩的作用,可以有效降低进气道重量、减少进气道缝隙数量以降低雷达反截面积,最早于F-35战斗机开始应用,而中国为巴基斯坦研制的FC-1战斗机则是最早使用该型进气道的服役机型,歼-10B战斗机和第四代重型战斗机歼-20也采用了该技术。  

DSI进气道是利用一个基于计算流体力学设计的鼓包达到消除空气附面层和对空气进行预压缩的作用,可以有效降低进气道重量、减少进气道缝隙数量以降低雷达反截面积,最早于F-35战斗机开始应用,而中国为巴基斯坦研制的FC-1战斗机则是最早使用该型进气道的服役机型,歼-10B战斗机和第四代重型战斗机歼-20也采用了该技术。第四代战斗机追求隐身性能,所以必须尽可能减少飞机外表面各种突起,而外挂的武器弹药和副油箱就是外表面最强烈的反射源。所以第四代战斗机设计上,都将常用的武器置入机身弹舱内,弹舱也成为了整个机体设计的难点,其增大了机身内部体积造成空重的大幅度上升,同时还使得机身变宽变厚加大阻力。歼-31的机身,相对F-22和歼-20来说较为瘦削和单薄,在发动机直径相差不大的情况下其弹仓高度和宽度都必然较小;同时由于起落架收入机身侧面,其也无法像F-35一样利用进气道侧面空间布置大型弹舱只能和F-22和歼-20一样在机身下部布置弹舱。从其机身厚度分析,如果采用类似F-22和歼-20的同时具有乱序发射-高G机动发射-大迎角发射-高速发射能力的大型弹射挂架,其较薄的机身只能安装如米卡(MICA)类似大小的较小体型空对空导弹,如果采用类似F-35的较为简单的挂架设计,则可以携带如PL-12这样的标准尺寸空对空导弹。当然这主要是针对雷达制导中距离空对空导弹,小巧的红外制导近距离格斗导弹需要在发射前就锁定目标,因此在F-22和歼-20上设计了复杂笨重的侧弹舱,可以在高速机动状态下将导弹伸出机体外,用红外导引头捕捉目标然后发射,由于该机机身侧面被起落架舱占据,同时机身长度也不如歼-20那样可以在安装起落架舱后仍然有空间布置格斗弹舱,因此该机应该没有携带格斗弹的弹舱。在进气道后方,是一个十分细长的三角形边条,一直延伸到进气道收缩处;其形状与F-22的边条类似,但长度较短,没有延伸到进气道唇口。第四代战斗机追求隐身性能,所以必须尽可能减少飞机外表面各种突起,而外挂的武器弹药和副油箱就是外表面最强烈的反射源。所以第四代战斗机设计上,都将常用的武器置入机身弹舱内,弹舱也成为了整个机体设计的难点,其增大了机身内部体积造成空重的大幅度上升,同时还使得机身变宽变厚加大阻力。歼-31的机身,相对F-22和歼-20来说较为瘦削和单薄,在发动机直径相差不大的情况下其弹仓高度和宽度都必然较小;同时由于起落架收入机身侧面,其也无法像F-35一样利用进气道侧面空间布置大型弹舱只能和F-22和歼-20一样在机身下部布置弹舱。从其机身厚度分析,如果采用类似F-22和歼-20的同时具有乱序发射-高G机动发射-大迎角发射-高速发射能力的大型弹射挂架,其较薄的机身只能安装如米卡(MICA)类似大小的较小体型空对空导弹,如果采用类似F-35的较为简单的挂架设计,则可以携带如PL-12这样的标准尺寸空对空导弹。当然这主要是针对雷达制导中距离空对空导弹,小巧的红外制导近距离格斗导弹需要在发射前就锁定目标,因此在F-22和歼-20上设计了复杂笨重的侧弹舱,可以在高速机动状态下将导弹伸出机体外,用红外导引头捕捉目标然后发射,由于该机机身侧面被起落架舱占据,同时机身长度也不如歼-20那样可以在安装起落架舱后仍然有空间布置格斗弹舱,因此该机应该没有携带格斗弹的弹舱。  

发动机是航空器的心脏,也是决定其设计和性能的关键。歼-31战斗机采用的是两台RD-93加力式涡轮风扇发动机,其也是FC-1“枭龙”战斗机的标准动力。RD-93是在前苏联MIG-29战斗机使用的RD-33涡轮风扇发动机基础上,将附件机匣从顶部更换到底部,以方便单发飞机维护的改型,其也适合于从底部进行维护的双发战斗机。歼31战机翼展11.50米,机长16.9米,机高4.8米,实用升限18000米,加力高空最大速度1.8马赫,最大使用过载9G,内置武器为4枚PL12D中距主动空空导弹或2枚PL12D 2枚500KG级精确制导弹药,空重13500千克,最大武器载荷大于7000千克,最大内部燃油大于7000千克,最大起飞重量28000千克。歼31战机内置武器为4枚PL12D中距主动空空导弹或2枚PL12D 2枚500KG级精确制导弹药。


 
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