从演示验证阶段首飞到进入工程发展阶段的首飞,美国的F-22用了7年,F-35用了6年,而中国歼-20只用了3年。这充分展现了歼-20研制的进度之快。
尽管歼-20在珠海完成了自己的首秀,但是有一个困惑仍然萦绕在人们心头:它服役了吗?
南方周末特约撰稿 张亦驰 李思涵
发自珠海
“将军,对于这次航展您有什么期待吗?”
2016年11月1日上午,巴基斯坦空军准将、媒体事务主任Syed Muhammad Ali接受南方周末采访时,在一旁休息的巴基斯坦空军准将Sohail Saeed Naik似乎比其他人更乐意回答这个问题,他指着杂志上歼-20的图片说,“是它。”
2016年11月1日10时20分,伴随着巨大的轰鸣声,两架重型战斗机猝不及防地进入人们的视野——歼-20!
强大的轰鸣爆裂声冲击着每一个观众的耳膜,只见两架歼-20飞机在进行双机通场后,又以单机再次通场,其中一架歼-20陡然90度爬升盘旋,向公众致意。此时,人头攒动的展场区愈发拥挤,观众们或仰头张望,或纷纷举起了相机。在强烈的阳光下,两机相向而行,随后遁入云层,消失在空中,整个过程前后不过10分钟。
自从2011年1月11日2001号歼-20首飞以来,歼-20的存在,已经是一个公开的秘密。相当长的时间内,尽管军方未曾证实这个型号,但民间的相关报道和传言一直不断。为了让隐士现身,歼-20研发者可谓数年磨一剑。
歼-20此次珠海航展上的“一瞥惊鸿”,标志着中国空军新的时代来临。
航展最大的“腕”
逆光下,歼-20特有的轮廓十分醒目。在第四代战机中,歼-20的气动外形极具特色,它是目前唯一采取鸭式布局的第四代战机。鸭式布局令飞机更具敏捷性,但必须配合先进的数字化飞控系统。歼-20还在主翼前安装了边条翼,这在鸭式布局飞机中又是绝无仅有的。
在珠海潮湿的空气中,歼-20飞动时鸭翼和边条产生了强烈的脱体涡。“鸭翼和边条产生的涡升力,对主翼进行有利的干扰,可有效提高升阻比。”所以歼-20的主机翼看上去不大,但是机动性却很强。另外,全动式垂尾的采用,使得垂尾尺寸得以最小化,控制效率大大提升,而且还降低了阻力和结构重量。
进行飞行表演的歼-20,涂装也格外引人注目。歼-20的涂装经历了多次变化。目前使用的是“碎片迷彩涂装”,很可能是最终服役的标准“军装”。
专家介绍,战斗机涂装首先要使自身尽量融于背景,和背景不能有明显的对比,减小被发现的概率。这就是目前歼-20未采用当初原型机深灰色涂装的原因。因为在昼间,深灰色的涂装太过明显。F-22的空优涂装就是基于这个原则。另外,远距离识别目标主要通过外形轮廓,而从视觉上破坏目标的轮廓或者外形,就能大幅度缩短识别的距离。俄罗斯的T-50和苏-35战斗机试飞时采用的碎片迷彩就属于这种形式。而目前的歼-20采用的涂装,兼具F-22和T-50的优势。
巨大的轰鸣声表明,歼-20两台大推力发动机提供了充沛的动力。有外媒指出,目前歼-20使用的发动机为俄罗斯AL-31FM2发动机,专家表示不排除这种可能。其最大推力要比AL-31F初期型号增加约1吨,达到13500千克力,寿命达到4000小时,歼-20装备这种发动机也是顺理成章的事。这样还有利于提高歼-20的推重比——战斗机近距格斗能力。
毫无疑问,歼-20战斗机是此次珠海航展最大牌的“腕”。尽管在上届航展上,“鹘鹰”进行过飞行表演。但实际上歼-20的首飞时间远远早于“鹘鹰”。因此这次亮相无疑是中国,乃至亚洲第一种隐身战斗机的亮相。
歼-20的表演没有F-22和T-50甚至苏-35在各大航展上的动作那样花哨,但是极富实战意义。由于没有定量的比较,加之其进入盘旋的速度未知,就很难精确断定歼-20的机动性究竟如何。第四代战机为了兼顾超音速巡航以及隐身,在气动上对机动性有所折中,加之内置弹舱带来的冗余的重量和体积,都是亚音速机动的不利因素。
为了提高亚音速机动性能,第四代战机普遍采用推重比10的发动机,即便如此,F-35也被指机动性欠佳。F-22和T-50都采用了推力矢量喷管来提高亚音速机动性能。目前,歼-20的发动机性能尚不及上述型号,从这个角度来看,其表现出色的亚音速机动性能,完全是拜优秀的气动外形所赐。
“修炼”之路
珠海上空几分钟表演的背后,是歼-20将近6年的“修炼”。
歼-20的设计在不断进步、成熟的同时,其制造工艺也越来越细致。
网络图片显示,2011号原型机于2014年3月首飞,这表明歼-20已经进入调整与鉴定试飞阶段。随后,更多的原型机加入到试飞中。来自网络的消息表明,2014年11月29日,2013号歼-20首飞;2014年12月19日2015号歼-20首飞,照片显示该机尾撑处发生改动;2015年9月18日,2016号歼-20成功首飞,机身各处为加强隐身效果进行了多处改动;2015年11月24日2017号歼-20首飞。
歼-20的另一个标志性事件,是2101号机于2015年年底的出现,该机于2016年1月成功首飞。从编号上看,其状态发生了新的变化,这也就是外界将其解读为批量生产型的第一架歼-20的原因。
生产型歼-20装备部队后,则要进行试用试飞和使用试飞。这个阶段应该很短,按照中国试飞专家周自全教授编著的《飞行试验工程》一书的总结,通常是一年左右时间。这也就意味着,从2016年年初算起,歼-20最快还有一年便可初步形成战斗力了。
第四代战机的系统复杂,试飞时间长,从2011年验证机首飞至批量生产只有不到5年时间。在世界范围来看,可以说歼-20的研制进度是非常快的。不过,从美国的F-35发展经验来看,歼-20很可能采取小批量装备试用,然后边完善边改进的模式。
据专家介绍,第四代战机更像一个飞行电脑。F-35战斗机的源代码有上千万行。无论是雷达、导弹还是飞机不同状态下的控制,均通过电脑软件完成。而如此大规模的软件,很难短时间试飞完成。所以F-35不得不先试飞版本低、功能较少的软件版本,然后逐步进行升级。歼-20也有可能采取这种模式。
演示验证阶段首飞到进入工程发展阶段的首飞,美国的F-22用了7年,F-35用了6年,而中国歼-20只用了3年。歼-20从工程发展阶段首飞,到开始小批量生产,并准备初始作战能力试飞,只用了不到两年时间,更是远远超过美国的F-22和F-35。这充分展现了歼-20研制的进度之快,演示验证阶段设计的成功。
作战部队装备后,还会通过领先试用,发现不符合作战部队需求的问题以进行改进。实际上,作战部队往往可能发现一些试飞员很难发现的问题。比如,作战部队的飞行员会从作战的角度来考虑某一功能和设计是否合理,有的功能设置从使用上看没有问题,但是打起仗来就是另外的一回事。此外,也可以让部队尽快熟悉、掌握第四代战机,为大批量服役培养种子飞行员,积累经验。
“隐士”逆袭
尽管歼-20在珠海完成了自己的首秀,但是有一个困惑仍然萦绕在人们心头:它服役了吗?
10月28日,空军新闻发言人申进科在空军参加中国航展新闻发布会上宣布,空军试飞员将驾歼-20飞机在第11届中国航展上飞行展示。申进科介绍:“目前,歼-20飞机研制正在按计划推进,该机将进一步提升我空军综合作战能力,有助于空军更好地肩负起维护国家主权、安全和领土完整的神圣使命”。
申进科强调空军试飞员,大概是在刻意回避歼-20是否装备部队这一话题。这反而使得人们越来越好奇歼-20当前的服役状态。
有分析指出,此次主持歼-20参展的是空军而非中航工业,说明这架歼-20或许已经交付部队。上届航展首次露面的运20和“鹘鹰”,虽然由中国空军的试飞员驾驶,但飞机均属中航工业,运20当时并未交付部队,确实在研制中。空军并未进行相关新闻发布,强调飞机由空军试飞员驾驶。
而此次空军宣布由空军试飞员驾驶歼-20,似乎在有意回避歼-20是否已经交付部队的事实。空军试飞员除了进行鉴定试飞等任务外,还会承担首批飞机交付部队后的带飞任务。试飞专家徐勇凌曾多次在文章中回忆其到部队带飞歼10战斗机的情景。
一般来说,空军能够被派去驾驶歼-20的战斗机飞行员几乎是万里挑一,各项能力完全不亚于试飞员,进行飞行表演更是不在话下。之所以没有派作战部队的飞行员而是试飞员进行表演,说明飞机尚未完成改装或者说尚未形成初始作战能力。即便如此,这也意味着中国空军在亚洲率先进入隐身时代。
就在今年9月份,美日在洛克希德-马丁公司共同组织了为日本制造的F-35A战斗机的下线仪式。也就是说,日本可能装备的隐身机才刚刚下线。另外一个关注第四代战机的印度空军似乎更不乐观。印度的计划是掏钱参与俄罗斯的T-50计划,然后再自行研制本国的中型第四代战机,但目前仍是遥遥无期。而韩国的第四代战机也还停留在图纸状态。要知道,上述几个国家在空军主战装备方面都曾大幅度领先中国。当日本、印度在上世纪开始装备F-15、米格-29等三代机的时候,中国的歼7还都不成熟。如今,中国成功地在第四代战机实现了逆袭,而且是用自产战斗机。
即便并不完善,歼-20凭借其优秀的隐身性能也会发挥巨大作用。它可以充当空中奇兵的角色,在空战中可以突袭敌方预警机、加油机等,也可以依靠隐身优势在超视距“屠杀”三代机。另外,该机还能在高强度的防空环境中,完成踹门任务——消灭敌方的防空系统,为后续部队打开防空缺口。即便小批量装备非最终状态的歼-20,对于中国空军来说也是意义重大。
当然,歼-20进入部队并不意味着歼-20各原型机任务的结束。另外,从性能上看,由于目前的歼-20很可能仍然装备的是第三代或者“三代半”涡扇发动机,它实际上距离其最终设计指标仍然有差距。但无论如何,在第四代机的竞争上,中国不仅领先了亚洲,也赶上了世界的步伐。