主题：对J20的初步分析-----热烈祝贺歼20战斗机首飞成功 -- 瑞士

首先申明一切资料均来自网络,如有差错务请见谅.

摘要:

从2010的圣诞节开始,中国编号为2001的第4代隐身战斗机在成都悄然露出神秘的一角,各种网络照片从来非常模糊到各种高清甚至视频一步步展现,这样的展示规模背后应该是官方背景组织的新时期网络宣传的步骤。1月7日，各个军事论坛纷纷传言要进行首飞，就现场的照片来看，本次首飞因气候条件被改期。

在公元2011年1月11日歼20战斗机正式首飞成功！祖国万岁！

J20的出现表明中国航空工业在飞机设计和建造达到新高度，也证实中国国防工业在应对未来战争需求能力是积极进去并富有成效。这是科技进步的胜利！中国人民集体意志的胜利！光荣属于伟大的中华人民共和国！

发展历程:

研制J20飞机设计大体分为需求论证、方案设计、初步设计、详细设计、发图、制造原型机、试飞、改进等几个阶段。需求论证阶段是根据飞机的具体用途，对指标和技术要求进行分析。方案设计阶段要制定飞机总体方案，包括初步确定飞机的型式和外形，主要设计参数，部件的主要几何尺寸，结构型式和重量；初步选择动力装置、设备和武器；根据飞行剖面的要求初步拟定各段航迹的操纵方案；选择模型吹风等。

我国隐身战斗机的预研工作最早论文是出现在1989年，到90年代中期进行需求论证，并进行多种方案论证，期中有网络上比较流行的93方案。2007年7月，按照国防工业发展的需要，国家为尽快推进第四代战机的研制，正式启动了重点型号项目研制工作，成都611所的大边条，鸭翼，DSI式方案战胜沈阳601所的三翼面方案中标。　

　　2007年8月21日，召开项目启动动员以惊人的速度推进，到2011年正式开始进入试飞阶段。

　　在初步设计阶段的主要工作，这期间要完成气动、强度、气动弹性、飞行性能和操纵性稳定性、系统功能计算，这几样都是主要与飞机气动外形和操纵控制有关，直接决定战斗机的机动性能，这样艰巨的任务能够在短时间内完成说明我们的科学技术实力和忘我的工作精神。

到2009年11月8日央视《面对面》栏目对空军副司令员何为荣将军进行了专访时透露“:中国的第四代战机现在是紧锣密鼓地在进行之中，正在研制；根据有关资料透露，可能很快要进行首飞，首飞又很快就进行试飞，很快就装备部队。根据现在的情况，可能还有八到十年吧。”

J20战斗机基本数据:

仅就照片和来进行分析数据如下；

尺寸：长19.6米，翼展14米，高5米2，翼面积79平方米。

重量：空重20吨，正常起飞重量X2吨，最大起飞重量39吨。

发动机：太行小涵道比加力改型发动机，最大推力14.5吨，FADEC控制。

武器：前后两个武器内置仓和两个侧面仓，6枚PL12D+4枚PL10或2枚YJ91改+空空，配备2门30机炮。

（以上数据均为根据照片预估，有较大差错）

外型分析:

在80年代初，世界各国在研究第四代战机时，又重新重视起三角翼的气动布局。并将其作为第四代战机的重要气动布局加以研究。 事实上，在80年代提出的第四代战机的方案中，近耦鸭翼加三角翼气动布局就占总方案的59.3%，其他的占40.7%，加上三角形气动布局，已占据各种方案相当大的比例。从世界各国最终采用的方案来看，法国的“阵风”、欧洲的“台风”均采用近耦鸭翼加三角翼气动布局，由于不具有超音速巡航能力，被认定为3代半，最近美军对其的评价是已超过F-15。俄罗斯的米格-1.44也是近耦鸭翼加三角翼气动布局，S-37均采用了前掠式鸭翼气动布局。美国的F-22则是三角翼气动布局（参选方案也有鸭式三角布局，考虑隐身效果而未采用）。

我国的4代要求的是系统整体的突破，并且在个别技术上有创新，同等的技术能否将现代空战变成空中拼刺刀？在低可探测技术发展到一定程度后，决定空战结果的是机动性 。

611所的方案之所以胜出，我国气动研究的特殊情况是一大原因。在采访611所首任所长也是歼8飞机早期总师的王南寿时，王老说我国的气动研究与美国的差距非常大，因为美国人本土不打仗又有钱，所以他在这方面的积累比我们强得多。我国自己研制的三代机歼-10是鸭式布局，所以这方面的模型吹风必然是最多的，对这种布局的各种情况会掌握的比较全面，所以四代机继续选择这一方案也就顺理成章了，具体的方案就是歼-10的宋文璁总师在论文中提到的大边条、小展弦比中等后掠角机翼、全动垂尾布局。至于沈阳落选的三翼面雪HU，个子太大，全机重量也大，又长又细，飞控极度复杂，超巡比不上成都方案，隐身性能也比不上成都方案（双三角翼对影身还是有些影响的）。机动性双方各有千秋，成都的瞬盘和稳盘相当出色，能量机动更强，所以还加了个大边条，配合鸭翼，在加莱特和DSI两者选择方面，成都的可调DSI，比不可调的沈飞加莱特进气道更先进。尖拱边条是边条中最新的技术。九十年代后刚出来的而已。而且在边条中能拉出最强的涡流“三涡一体”，对于低速性能好处，配合大鸭翼，高中低速机动性能极强。

发动机:

原型机不是装WS15首飞的，原型机发动机为太行14.5吨FADEC增推改进版。未来将安装WS15，预期尾部也将隐身优化。

航空电子设备:

手不离操纵杆，AEAS雷达，综合电子战系统（IEWS）具有雷达告警、信号收集和分析，被动式辐射定位和电子对抗能力，该综合电子战系统与战斗机的机载有源相控阵雷达和光电传感器系统高度融合。其设计目的就是最有效地向飞行员提供战场态势，从而使在战场上远离危险的境地。

“这里四周是一圈计算机机柜和电气控制柜。在实验室的一个角落处，一个我们从未见过的铁灰色涂装的军用飞机机头和驾驶舱段赫然映入眼帘。它一反我们过去常见的圆弧线条的机身外观，而是由不同形状的平面和折线构成的具有极佳的反射雷达波辐射的前卫造型，极像大名鼎鼎的美国四代机——F-22和俄罗斯前不久刚刚试飞的五代战斗机——T-50。这就是中航洛阳电光所将参加本次珠海航展的重量级展品——先进战斗机模拟座舱。几名技术人员正在围着座舱忙碌，舱内弹射坐椅上端坐着飞行员仿真人，“他”身着新式迷彩服，头戴飞行头盔，威风凛凛，面前是多块由电脑控制的彩色液晶多功能显示器。油门开关在座舱左侧，操纵杆在座位右侧。正在现场协调的中航洛阳电光所总体部张主任向我们介绍，目前一架先进战机的航电系统成本要占整机造价的一半，航电系统构成飞机的灵魂。这个模拟座舱估计是这次航展航电系统展位中最吸引人眼球的展品了。它集中体现了中航工业经过50年发展，在航电系统领域取得的骄人业绩和不凡实力。它分为国产玻璃座舱和仿真视景系统两部分。所谓的“玻璃座舱”，就是用液晶显示器代替传统机械仪表盘，屏幕根据飞行员的需要以图形形式显示飞机状态、飞行计划和武器控制，以减小飞行员的工作负荷。在瞬息万变的现代空战中， 符合人机工程学操作界面的玻璃座舱能充分发挥飞行员和飞机的能力，极大提高飞行员和战机的战场生存率。

几名技术人员正在精心调试机舱坐椅前一个带支架的玻璃仪器和仿真飞行员头盔上插着电缆的新奇装置。张主任指着模拟座舱里这两样东西介绍说，这就是中航洛阳电光所研制并参展的两项拳头产品，具有当今国际一流水准的航空火力控制系统——平视显示器和头盔瞄准具。平视显示器是目前在战斗机上普遍应用的武器瞄准系统。它利用光学反射原理，将重要的飞行相关资讯投射在一片玻璃上面。这片玻璃位于座舱前端，高度大致与飞行员的视线相平，投射的文字和影像被调整在焦距无限远的距离。飞行和空战时，飞行员不用低头观察仪表，在抬头看前方的同时就能够将光电玻璃上显示的飞行数据和敌机目标等资料一览无余。

作为我国唯一的以机载火力控制技术为核心的火控系统和光电系统专业所，中航洛阳电光所曾自主研发出了我国第一台机载平视显示武器瞄准系统，几十年来成功地为包括飞豹、歼十等数十种型号的飞机研制了各种类型的平视显示武器瞄准系统，实现了空军作战飞机火控瞄准系统质的突破与跨代的飞跃。

中航洛阳电光所研制的新一代头盔瞄准具堪称近距离空战的“撒手锏”。瞄准具一般戴在飞行员的右眼上，镜片中央有一个瞄准光环。当飞行员发现目标时，便立即接通头盔瞄准具工作开关。在飞行员转动头部的同时，头盔上的光敏探测器把敌机的数据传给机上电子计算机，计算机控制空空导弹等机载武器系统瞄准目标。飞行员的头转向哪里， 瞄准光环就对准哪里。飞行员只要按下导弹发射按钮，目标便难逃覆灭。”

隐身性能:

从J20照片上很容易看出机体按照低可观测性和VLO要求进行设计，类似F22的机头，DSI进气道，深色隐身涂料，光滑的蒙皮。我估计其雷达截面在01到0.5平方米之间，隐身设计远优于T50。

作战能力评估

:J20VsF22:

机动性，J20小胜；

航程，J20胜；

隐身，F22大胜；

航电系统，J20胜；

超巡，J20胜。

J20VsT50:

机动性，J20大胜；

航程，J20胜；

隐身，J20胜；

航电系统，J20小胜；

超巡，J20胜。

J20VsF35:

机动性，J20大胜；

航程，J20胜；

隐身，F35胜；

航电系统，F35胜；

超巡，J20胜。

（最关键一点，飞机价格J20大胜，其实未来俄罗斯和美国最好的选择是采购J20，又便宜而且性格也说的过去）

联合研制和经费:

重型机是全国大协作，方案是611所的，飞控也是611设计的，结构设计是601和611共同设计，(因为双发战机601经验更多，今年重四发图。601所也参与进来了，而且机体结构还是601所为主，东北在机体结构，复合材料部件.钛合金部件方面比成都有优势。

设计理念:

1、根据国情选择的技术方案背景

J20采用的先进技术，其中主要有：

1.大量使用强度大、重量轻的铝锂合金、钛合金和硬质碳纤维和玻璃纤维复合材料。各型复合材料的使用量将占整机材料的20％－40％。

2.采用新型吸波材料、红外抑制技术、等离子体隐形技术以及先进的气动外型设计，使飞机的隐身能力达到极致。

3.采用推重比达8－10的新型带推力矢量喷口的涡扇发动机，使飞机能够持续超音速巡航飞行。

4.装备有源或无源相控阵雷达和红外／激光／微光综合探测系统，使飞机探测距离更远，并可对付多批次多方位的目标。

5.采用全权多余度数字式电传操纵系统和先进的故障诊断和警告系统，使飞机的空中机动能力和起降性能更好，安全性更高。

6.采用“玻璃座舱”设计，即用广角全息平视显示器、两至三个阴极射线管或液晶下视显示器、以及背投式液晶显示器来取代大部分圆盘式仪表以及头盔瞄准显示器，建立了良好的人机界面，从而为飞行员提供更多的信息和更方便的作战能力。

7.装备高精度综合导航系统、高度自动化的综合防御电子对抗系统、敌我识别装置以及语言控制系统。

8.采用全埋式武器舱。

由于采用了以上先进技术，战斗机获得了卓尔不群的先进性能。当然，过多地采用高端技术也使飞机的造价陡增，性价比下降；而且过分强调高新技术，就象是“超前消费”一样，并非完全适用于当前的作战需要。如美 F-22的载弹量只有1.5吨，小于第三代的米格-29（3吨）、F-16（5吨）。所以，在确定第四代战斗机的设计指标时，俄罗斯和欧洲采取了作战能力和技术性能均衡的原则。这一点对我们了解中国第四代战斗机很有帮助。

未来发展和影响

1、采购量，武器性能和成本对采购的影响

2、对地区影响，分印度、日本、韩国、俄罗斯、欧洲、美国、台湾

总结

经济发展对军队武器系统建设的影响；以及未来J20系统发展的方向。

（一口气写到这里，累了去睡了，剩余的大纲已经有了，改天补齐）

主要参考文献：

http://www.top81.org/show.php?f=1&t=1038582&m=7432909

http://www.junshijia.com/article/200911/31438.html

http://junshi.xilu.com/2009/0702/news_1375_334602.htm

http://club.mil.news.sina.com.cn/viewthread.php?tid=172753&page=1