精选的歼20战斗机： 喜讯！歼20战机将迎来“中国心

长期以来，航空发动机一直是制约国产战机性能的一大瓶颈。即便是已经小规模列装、整体性能媲美F-22的国产五代机歼-20, 依然配备着俄制AL-31F发动机。这款发动机是上世纪80年代的技术水平，早已性能落后。基于此，我国投入巨大资源和力量研发的国产涡扇——15发动机，一直被寄予厚望。在歼-20问世8年后，如今涡扇——15发动机终于即将批量列装。据悉，最新批次的量产涡扇——15发动机将至少完成10架歼-20战机的换装。与此同时，在矢量喷管打造飞火推一体化的设计思路下，歼-20的飞行速度有望突破2.2马赫，航程与作战半径优势也将进一步凸显。

从发展历史来看，我国早在上世纪80年代开始，就全面进入了国产航空发动机的研发时代。至今为止，先后有10款左右国产航空发动机问世，尽管在性能水平上同美制、俄制航空发动机依然有不小的差距，但却为国产航空工业积累了大量技术经验。其中，目前已经进入批量使用的涡扇-10发动机堪称最为经典的现役航空发动机。除了歼-11战机装备了涡扇-10原型版发动机之外，包括歼-10、歼-11B均装备了衍生型号的涡扇-10A发动机。特别是2008年以来，随着涡扇-10B发动机（最大推力14.5吨，与俄罗斯五代机苏35配备的117S发动机最大推力旗鼓相当）的诞生，中国空军主力战机歼-10C、歼-16都已经全面完成了国产航空发动机的换装。

当然，航空发动机决定了一款战机众多领域的性能水平，特别是五代机领域，战机的机动性与超音速巡航性能都对发动机提出了很高的要求。在这样的前提下，歼-20战机不得不选择使用俄罗斯生产的AL-31F发动机。与歼-20相比，美制F-22战机装备的F135涡扇发动机性能优势十分明显，推力达到了16吨左右，在小涵道比涡扇发动机中仅次于俄罗斯的新型发动机“产品30”。不仅如此，根据美国媒体的报道，为了进一步巩固美制五代机航空发动机的推力优势，美军已经完成了新型发动机F135- GO2的研发定型，将在2020年正式量产。据悉，新型发动机的最大推力将高达19吨，

事实上，关于歼-20的国产发动机换装计划很早就已经全面展开。此前，小批量生产的歼-20中，就有数架战机换装了国产涡扇-10B的增推版涡扇-10C发动机。但从测试情况来看，涡扇-10C发动机与F119涡扇发动机的性能差距依然不小。不仅如此，由于在材料、设计结构等方面的欠缺，涡扇-10C发动机的使用寿命也远远低于同类型的美制、俄制发动机，极大地限制了这款发动机的量产规模。因此，涡扇——15发动机更加受到国人的期待。

众所周知，作为五代机的标志性能，超音速巡航是五代机除隐身性能之外最大的优势所在。尽管目前歼-20凭借细长体气动设计优势，已经初步形成了超音速巡航能力，但发动机的动力短板依然限制了其续航能力。很显然，大推力涡扇——15发动机的问世，不仅能够大幅度提升歼-20的超音速巡航能力，也将让其拥有更加强大的机动飞行能力。特别是在矢量喷管技术优势的赋能下，歼-20能够进一步发挥相控阵雷达优势，以更为复杂的空中机动飞行动作，有效躲避敌军雷达与导弹的锁定。

在今年“中国航空学会冯如航空科技精英奖”评选中，航发集团总师程荣辉收获大奖，而他获奖的依据就是实现了涡扇-15发动机性能技术的重大突破。据悉，涡扇----15发动机的最大推力达到了18.5吨，几乎达到了F135涡扇发动机的水平。与此同时，包括双余度全权限数字电子控制系统、三元矢量尾喷管等众多前沿科技的融入，涡扇——15发动机在动力性能、使用寿命（6000小时）等关键数据上都有了质的飞跃。这也意味着，歼-20战机将实现完全体的飞火推一体化，整体战力性能得到进一步提升。

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在近日举办的莫斯科航展上，外形科幻的苏-47“金雕”前掠翼试验机以静态展示方式亮相，让广大军迷惊喜万分。苏-47上一次公开现身还是在2007年莫斯科航展上。

作为21世纪第一款前掠翼飞机，苏-47采用了独特的“前掠翼+鸭翼”三翼面布局，1997年9月首飞。公开数据显示，其最大平飞速度1.65马赫，最大航程3300千米。

军事科普作家陈光文表示：“雪藏12年之后，俄罗斯展示苏-47的这一举动令外界大吃一惊，更没想到一架已经下马的战机竟保养得如此好。从这些细节看，俄罗斯应该没有最终放弃对苏-47进行技术试验，也可能正将各种最新技术植入该机，以解决以往遇到的问题。”

前掠翼战机机动性能更好

二战时期的德国爆发出了强大的创新能力，前掠翼飞机就是德国的杰作。1944年12月，德国HE-162前掠翼战斗机试飞，1945年1月开始正式生产。有猜测称，苏-47就是苏联和俄罗斯在研究吸收了从德国获取的原型机和资料基础后开始研制的。

陈光文介绍：“当美国的F-22首飞成功后，一般都习惯与美国保持着战斗机同代的俄罗斯，自然感到时不我待，于是也开始研发自己的第五代战机。当时，据说给俄罗斯军工部门下达的研究指标是：性能不能低于美国F-22，多功能性（空战、对地打击）、超级机动性、隐身性、短距起降技术等都要与F-22差不多。”亮相后的苏-47几乎惊艳了整个世界，因为其不但在外形上十分科幻前卫，而且还采用了自己独特的前略翼设计，基本实现了这些研究指标，更重要的是没有模仿F-22。

那么，苏-47为何采用前掠翼？前掠翼和后掠翼各有什么优缺点？

“如今几乎所有的民机或军机，都是后掠翼机型，因为这一机型可在飞机速度不断提高的状态下，有效解决阻力的发散现象，还能解决飞机本身潜在的失速问题，特别是有能力突破音速飞行的战机更是必须采用后掠翼机型。”陈光文科普道，“而前略翼机型现在来看基本都是试验机型，如美国的X-29和俄罗斯的苏-47，现实中根本没有任何一款机型服役。不过，美俄却都在积极研究前略翼机型。这是因为该机型与后掠翼相比最大的气动优势在于跨音速低阻和高机动性能”。

具体来说，前掠翼飞机所产生的升力更大，在仰角状态下的机动性比同类型的后掠翼飞机要强。具有相同机动性能的前掠翼飞机和后掠翼飞机相比，机翼可以设计的更小，减小产生的阻力和机体本身重量，降低失速速度和产生尾部螺旋的概率，进而带来飞机低速操纵性能的提升，缩短起飞与着陆滑跑距离。据美专家估算，若F-16战斗机使用前掠翼结构，其转弯角速度可提高14%，作战半径可增大34%，起降距离可缩短35%。也就是说，采用前掠翼的苏-47将更容易实现五代机“4S”能力中的“超机动性”和“超音速巡航”。

存在难以克服的技术障碍

有媒体表示，苏-47事实上已经初步具备了五代机的“4S”能力，即“超机动性”“超音速巡航”“隐身能力”和“高级战役意识和效能”。如机动性方面，借助前掠翼的优势，苏-47在亚音速时有着极高的灵敏度，并且在超音速时仍旧保持机动性。同时，其隐身性能以及航电系统也比较出色。而且，随着俄罗斯发动机技术的提升，将来升级发动机后也可取得超音速巡航能力。

苏-47最主要的特点有两项，一是试验了俄罗斯第一款电传操纵系统。二是使用了十分前卫的前掠翼技术，同时使用了吸波涂层和20%—25%的复合材料。独特的气动布局，使苏-47具备了在亚音速时有极高的灵敏度，在亚音速和大攻角时有出色的气动性能，能够快速地改变仰角和飞行路径，并且可以在所有的仰角下发射武器。即使在超音速时仍然可以保持良好的机动性。

那么，为何俄罗斯将其放弃，转而研发苏-57作为五代机？

“苏-47最终没有投产，主要是因为该机无法满足俄军的要求，使得其在俄罗斯第五代战斗机的竞争中败给了苏-57，最终苏-47停止研发，未能实现量产。究其原因，还是当时的技术条件无法解决前掠翼设计的老问题。”陈光文表示，一是气动弹性发散问题，这是一直困扰前掠翼技术得到广泛工程应用的最大障得；二是气动效率较低，主要原因在于根部气流分离问题难以解决。但近期有俄罗斯专家指出，苏-47之所以没有进入量产，主要是一直没有解决该机进入螺旋失速状态的改出问题，并且当时俄罗斯也没有成熟的发动机推力矢量技术，所以才最终放弃了苏-47的进一步研发。

“从技术上来看，苏-47的确令人耳目一新，但在当时的复合材料技术条件下，前掠翼存在难以克服的技术障碍，这使得俄选择了类似F-22风格的苏-57。”陈光文说。

苏-47或将重新披挂上阵

前掠翼所存在的技术难题，在20年前的确是巨大的拦路虎，不单俄罗斯，就是美国也无法解决。

时隔12年，俄罗斯再度曝光苏-47，而且还是以保养良好的状态出现，是否意味着俄罗斯并没有真正放弃苏-47？当前，苏-47的价值又在哪里呢？

对此，陈光文认为：“俄罗斯在航展上再次展示苏-47，也许意味着两个问题：一是俄罗斯要复活这一项目，二是该机已基本解决此前存在的技术性问题。或者，俄罗斯正在继续使用最新技术改进苏-47，特别是可有效解决进入螺旋失速状态的改出问题，成为该机一直在进行试验的主要方面。比如，复合材料的气动弹性剪裁技术可以在一定程度上缓解气动弹性发散问题。若如此，可以设想，在解决了前略翼战机的技术性问题并改装AL-41F推力矢量发动机之后，同时大量应用在苏-57上已经成熟的一些航电技术，有理由认为设计相当前卫的苏-47可以成为苏-57的好搭档，就像F-35与F-22。”

能够保养得这么好还在航展上公开展出，足以说明俄罗斯从来就没有放弃对这一前卫机型的技术验证飞行。“苏-47原来存在的问题如果得到有效解决的话，就为其重新披挂上阵扫清了障碍。”陈光文说。