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全網最專業的殲31解讀——安裝四代中推的鶻鷹3.0明年首飛

本文僅代表作者個人觀點,百家爭鳴,百花齊放。

作者:92軍迷

鶻鷹2.0改進型是今年一月中旬首飛,目前正在試飛中。下圖是草綠色的2.0版與31001的1.0版相同角度的對比,可以看出有很多變化的細節,最明顯的是垂尾改成後掠式,其他的細節後面再談。

鶻鷹2.0版仍是一架驗證機,因為它安裝的還是「泰山」發動機,用三代發動機是無法試飛出四代機的包線和品質。因此四代中推的進度決定了殲-31是否進入原型機階段,上個月網上的一幅圖和官媒的一則新聞報道告訴我們:中國的四代中推正在總裝衝刺中,經地面測試後可上天試飛。

下圖的「鑄心鶻鷹、恢弘志氣」,應該是黎陽公司的總裝突擊隊在誓師會上的留影。如果是指鶻鷹現在配裝的「泰山」,早已定型進入批量生產,談不上「恢弘志氣」,這裡的「心」只能是四代中推。

那麼目前四代中推的進度如何呢?我們接著看另一則新聞(下圖),這是來自黎陽動力11月13日的官方報道。中航黎陽和中航渦輪院在黎陽公司召開某型發動機型號研製推進會。其中提及:

(1)總師黃維娜,試製任務進入關鍵階段;

(2)對核心機的試驗結果滿意,項目轉入「某型發動機總裝衝刺」。

(3)廠所協同融合,按照設計製造一個團隊,全力保障「鑄心工程的順利實施,並分別向設計製造團隊、總裝突擊隊、鑄心青年協同創新團隊授旗

(4)該型號發動機要在2017年完成總裝。

首先它是黎陽與渦輪院合作的項目,即它不是黎陽自己搞的WS-13深度改進型(該計劃已經放棄)。更不是渦輪院與606所合作的S-3三代半發動機,後者沒有獲得國家立項。「某型發動機」說明是國家立項研製的發動機。

其次,該發動機的總師是黃維娜,她從黎陽調到渦輪院的任務就是搞四代中推。渦輪院在2011年就搞出四代中推的核心機。(附錄作者之前文章:軍備解析 先進中推三箭齊發 梟龍鶻鷹前景光明)

第三,試製任務進入關鍵階段。用」試製「一詞,而不是「研製」,而且核心機已經通過試驗,達到技術要求,說明之前試驗的已經是一台驗證機。即給核心機配上成熟的風扇、低壓壓氣機、低壓渦輪,組成完整的發動機,驗證低壓部分與核心機的匹配相關性。

第四,經過試驗結果修改低壓部件的原設計,進行部件生產和型號的總裝。組建「設計製造團隊 」保障「鑄心」工程的目標順利完成,還組建總裝衝刺突擊隊;那麼2017年末要總裝衝刺的應該是一台原型機」2018WS-19原型機如果能順利完成地面試驗,就可以與殲-31的原型機一起首飛。

此前的消息:WS-19的核心機+三代低壓和風扇(低壓比3.5,總增壓25),組成驗證機,推力達到9800Kgf,推重比9以上;WS-19的原型機則改用標配的四代低壓部分和風扇(低壓比4.0,總增壓28--30),推力要達到110+KN,推比10

上圖是鶻鷹2.0版驗證機在試飛,它是在31001的試飛結果上進一步優化隱身性能、內部布局。正如美國的YF-119與YF-22一起首飛,中國的WS-15直接上殲-20原型機 (2011機)試飛,WS-19也會跳過空中試飛台,直接上殲-31的原型機(鶻鷹3.0版)。

因為先進的地面試驗台和超算已經能模擬出空中飛行的各種狀態,與此同時,驗證機平台的氣動和控制已經很完善,原型機飛行不會有大的風險,這點從殲-10、殲-20的研製過程未出現重大事故得以證實。殲20的首架原型機(2011)與驗證機(2001、2002)的氣動外形變化不大,是因為我們有先進的風洞,並做了充分的預研。

鶻鷹也一樣,31001經過長時間試飛之後,2.0版進行相應的改進,已經有了比較完善的氣動和成熟的控制軟體。這相當於把較大的風險分拆成三步:(1)用成熟的泰山發動機探索四代機的氣動和內部布局,即隱身的四代機該怎麼做;(2)根據試飛結果進一步完善平台,並預留設備窗口和相應的配重;(3)細微修改的平台+四代發動機的原型機。四代原型機的試飛過程,也是四代中推的試飛鑒定過程。

上圖是鶻鷹2.01.0的同角度對比,將主翼前端和發動機噴管末端對齊(兩條淺藍色線)。可以發現

(1)2.0版的前機身,也就是座艙後端 到 主翼前端這段機身明顯加長了。

(2)駕駛艙和機頭部分的長度基本保持不變,但駕駛艙的玻璃罩兩側的機身更加豐滿,說明設備更完備,人機匹配性得到優化。

(3)垂尾改成後掠的同時,垂尾基部的前段更靠前,提高了高迎角飛行的縱向穩定性,。

(4)後機身長度基本不變,而主翼後端與尾翼前端的距離明顯縮小,說明主翼和尾翼的面積都顯著增大

下圖可以看到更多的細節變化:

(1)根據航展透露的鶻鷹翼展11.5米來計算,彈倉的寬度達到2.0米,比31001機的彈倉寬度略有增加;

(2)機身更豐滿,機身後段腹部更平滑,機身與尾撐前段的台階式折線消失,提高隱身性能;

(3)主翼、尾翼、尾撐都做了切尖處理,加強隱身性能的同時,減少高速阻力,消除翼尖振顫。

(4)尾撐前面的蒙皮顏色不同,兩邊各有兩塊黑色的可能是紅外干擾彈艙,兩邊各一塊黃色的可能是尾翼作動機構的維修艙蓋

為什麼說鶻鷹2.0版的機體平台已經是比較完善的,從下面這幅最清晰的圖可以看出幾點:

(1)機頭兩側是大氣壓力感測器和備份的空速管,這是為3.0換裝相控陣雷達做準備;

(2)機體下方、機身腹部和兩側黑色塊,應該是給各種光電設備預留的窗口

(3)襟翼前端是透波蒙皮,是為3.0原型機預留安裝L波段襟翼雷達;

(4)襟翼和副翼與主翼交聯的縫隙有黑色的柔性材料,提高隱身性能。

(5)進氣道唇邊氣動外形進一步優化,垂尾頂部切尖;機身腹部有發動機附件的維修艙蓋

(6)採用大面積整體成形的複合材料蒙皮

上圖是2016年航展鶻鷹宣傳片的截圖,可見殲-31很重視隱身狀態下的對地攻擊能力。彈倉內可掛載12枚小直徑炸彈,或2X2500Kg的深侵徹制導炸彈。後者有一字型滑翔彈翼,可在較遠距離投放。彈倉最大掛載重量2噸。

上圖是在空戰模式下的彈藥掛載示意圖,腹部彈倉可掛載2X3枚中距攔截彈。因為鶻鷹目前還沒有側彈倉,所以近距格鬥彈只是採用機翼掛載。

將來3.0版的原型機是否有側彈倉還是個迷。如果把主機輪改成像F-22那樣向上收起(下圖),那麼就可以設置側彈倉。但是鶻鷹的翼展比F-22小2米,這樣改動很可能會影響機翼的內側掛點。這可能是鶻鷹驗證機的機輪設計成向前收起的原因。

如果不改機輪艙,而是將腹部彈艙門改成四扇,即兩邊各兩扇,那麼可以像殲-20側艙門那樣在艙門上安裝活頁(下圖),彈倉中間的掛架可升降。不過目前鶻鷹2.0驗證機的機腹彈艙門,是採用殲-20那樣的左右各一扇大門,每扇都是一寬一窄的摺疊門。看來設計師也不打算採用上述方法解決彈艙掛載近距彈。

還有一種方式是採用更先進的近距格鬥彈,飛機的雷達和光電設備綜合目標信息,並將信息傳輸給導彈,發射後通過數據鏈引導格鬥彈,美國正在研製這樣的近距格鬥彈。

綜上所述,鶻鷹2.0已經是一個比較完善的四代機平台,採用了最新的隱身技術,同時,整體成形的機翼、25%的鈦合金機體結構,大量的複合材料、以及3D列印的部件,使得殲-31的減重和機體密度都很可觀,這也是它以28噸中型機能達到航程2800Km的保證。可以說中國四代中型機是萬事俱備,只等四代中推WS-19這一東風。

最後談談殲-31是否會上艦。應該說以鶻鷹2.0為基礎,按照艦載機的特殊要求進行改型,我們有理由相信殲-31H會是一架合格的四代艦載機,在空戰性能上可以力克F-35、抗衡F-22。關鍵還是看海軍的要求。

下面是一篇官媒介紹殲-15艦載機飛控總師的文章截圖。文章提到「通過艦載機飛控系統的研發,突破了相關的關鍵技術,已經應用於後續研製的作戰飛機的設計中,並為新型艦載機的研製打下堅實的基礎」。

文章所說的「後續研製的作戰飛機」是指殲-15B,還是鶻鷹2.0新型艦載機」是指殲-31的艦載版,還是殲-20的艦載版在競標的時候南北是競爭關係,一旦項目落實了,中航又是一家,國家投資開發的技術沒有南北之分,這是我們的體制優勢。

如果採用中型艦載機,航母搭載的艦載機數量會比較多,這是殲-31的優勢。上圖是8萬噸級的003彈射型航母,在起飛 / 降落的模式下,甲板最大的飛機停放數量是36架殲-31、2架固定翼預警機、2架救援直升機。

如果保留4架應急升空的執勤戰機,一次可出動32架殲-31(分四批每批降落是八架)。上表是根據著艦速度和阻攔動能,計算出的著艦重量:F/A-18E/F是20噸、殲-15是22噸、殲-20H是24噸、殲-31H是20.2噸。


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