【DD小三之军机欣赏系列】（一） 中国人民解放军空军航空兵J 20重型隐身战斗机 - wutong92120/KFQ-POST GitHub Wiki
作者:DD小三 时间:2011-12-06 19:26:06
每当美国空军的F22出现在国人眼中时，众人心中的滋味苦辣酸甜，说不清道不明。因为心里没底，羡慕嫉妒恨，也想要四代机（俄标准五代，本文以四代为准），但不知道中国军工是否有这个能力。
直到2011年1月11日，J-20的横空出世，打破了寂静。谁都没有想到，中国人就这样造出了四代战机，甚至连中国人都没有做好准备。这对于军迷来说无疑是一个重磅级的大惊喜。说实话，DD在看完J-20首飞的视频之后，哭得一塌糊涂，原来我们国家的军工一直都在做事一直都在努力。以下是我最喜欢的一段J-20首飞视频，虽然不甚清晰，但配乐很棒，音乐跟画面情节配合得天衣无缝：
之后，网络上有关J-20的图片被迅速传开。对于J-20性能的猜测，也只有这些有限的图片可供参考。DD也搜集了不少J-20图片，现在DD把我认为比较清晰的和比较有代表性的J-20图片贴出来，我们一张一张的品。
这张图可以看出J-20大体的气动布局，前置鸭翼，带边条大面积梯形主翼，全动垂尾，DSI进气道（看不出可不可调）
工作人员正钻进驾驶舱进行调试，可以看到这架J-20似乎安装着俄罗斯的AL-31系列发动机，减速伞舱的明黄色相当显眼。
J-20跟J-10S停在一起，似乎是领导来视察，通过与人的对比，可见J-20的体量还是比较庞大的。座舱盖一体成型，平视衍射显示器换了跟美军F22类似全新的系统。
模糊中充满气势！
J-20跟地勤保障车在一起，还有工作人员似乎在调试着什么...
这张图片可以隐约看到J-20的平视衍射显示器是有特殊涂层的，跟F22的绿色衍射涂层不同，J-20的金色的涂层。引擎尾喷口收拢。
J-20涉及特殊的主起落架舱盖，不明白为什么设计成这样，想必内有玄机
这张图挺有气势，有人猜测爬登机梯的那人是老江~
这张图片里可以清晰地看到J-20的垂尾是差动的。对于全动且带有倾角的垂尾，差动是必备的条件。并且垂尾和前起落架的转向是随动的。
尼玛
J-20的可动翼面测试，可见J-20的可动翼面相当多，这对飞行控制软件的要求特别高。DD看到这张图片立刻就湿了。。。尼玛鸭翼偏转角度也太大了！
J-20飞临头顶！
神秘的菊花
可爱的小机机
这张的角度最邪恶！
在感性地调戏完J-20之后，DD用通俗的语言和专业的态度来跟大家一起深入了解一番我们国家的四代战机，J-20。
在讲解J-20之前，我们首先必须了解现代战斗机的划代问题。现代战机一般指螺旋桨动力时代之后的，以喷气式战斗机为代表一系列战机。在这个系列中，根据它们各自拥有的特点，可以明显地划分为四个阶段，也就是四个代别（本文采用北约划代标准）。
第一代战机：这代战机标志着战斗机从螺旋桨动力时代进入喷气动力时代。采用螺旋桨发动机的战机的速度是无法超过音速的，因为螺旋桨推进结构有个致命的缺陷，螺旋桨桨叶外侧在高转速时的线速度会达到音速，但是当线速度继续增加时，桨叶的气动效率会急剧下降。因此无论通过增加引擎马力还是提高桨叶的转速和改善桨叶气动外观，都无法让战机的时速再有所提高。于是，装配喷气引擎这一革命性产品的第一代现代战斗机横空出世。第一代战斗机除了配备喷气引擎这一最显著特点以外，还有采用后掠翼和简单的航电设施等特征。下面是第一代战机的著名代表：
美国空军F-100战斗机
苏联空军米格-19S战斗机
第二代战机：从这一代战机开始，由于喷气引擎技术的提高和涡扇发动机的采用，战斗机进入了2M时代。我们知道，声音的速度为每小时一千二百多千米，这个叫做1马赫（1M）。超过这个速度，就是超音速了。第一代战机由于技术水平和涡喷发动机本身的限制，速度在1.3-1.5马赫左右。但第二代战机，时速普遍超过了2M。在这个时代，高空高速是战机追求的终极目标，这是动能制胜论的时代。除了高空高速的特点，这代战机开始广泛采用空对空导弹作为武器（一代战机末期已经有战斗机使用导弹，但技术极不成熟）。下面是第二代战机的典型代表：
美制F-4战斗机，阿根廷空军涂装
苏制米格21战斗机
中国空军歼-8二战斗歼击机，据说这个叫做空中蔡国庆
第三代战机：这一代战斗机是现今各国（肯尼亚和刚果这一类国家不讨论）空军和海军航空兵普遍使用的主要机种。随着涡扇发动机技术的飞速进步，这类战斗机的发动机推重比普遍达到了8以上，并配备了先进的雷达火控系统和电传操控系统。空空导弹取代了机炮成为最重要的机载武器。美国的F-15和俄罗斯的Su-27是其中最杰出的代表。在这一代战机中，高低搭配的思路被普遍采用，例如美军的F-15（重型）搭配F-16（轻型）；俄罗斯的Su-27（重型）搭配Mig-29（轻型）。下面是这一代战机的经典代表：
美国空军F-15E重型战斗轰炸机
中国空军J-11战斗机，从机头雷达罩的涂装可以看出，这是在中国组装的Su-27。
法国阵风战斗机
第四代战机：大家好！我叫第四代战斗机，来自地球！
终于到第四代了，在这个时代里，具有先进的战斗机设计思路的设计者们对未来战斗机提出了四个标准，也就是著名的4S标准，分别为：1、要求有良好的隐身效果。2、要求具备超音速巡航能力。3、要求具备超机动性能。4、要求具有先进的机载电子设备。美国人是这个标准的奠定者，美国空军的F-22隐身战斗机是目前唯一已经服役的第四代战斗机。然而，许多国家都在努力研发自己的第四代战斗机，例如俄罗斯的T-50型战斗机和中国的J-20型战斗机。下面是第四代战斗机的典型代表：
终于到第四代了，在这个时代里，具有先进的战斗机设计思路的设计者们对未来战斗机提出了四个标准，也就是著名的4S标准，分别为：1、要求有良好的隐身效果。2、要求具备超音速巡航能力。3、要求具备超机动性能。4、要求具有先进的机载电子设备。美国人是这个标准的奠定者，美国空军的F-22隐身战斗机是目前唯一已经服役的第四代战斗机。然而，许多国家都在努力研发自己的第四代战斗机，例如俄罗斯的T-50型战斗机和中国的J-20型战斗机。下面是第四代战斗机的典型代表：
美国空军F-22隐身战斗机
中国空军J-20隐身战斗机
俄罗斯研制T-50战斗机（不知道这个是专门卖给印度，还是俄罗斯未来四代机就是这个样子）
美制F-35隐身“轻型”战斗攻击机，这个机机现在已严重超重了，问题多多...
我们的J-20作为四代战斗机的后起之秀，到底有什么特点呢？下面DD就带领众JRs来看一看我们自己的四代机到底有什么值得说道的地方。
1、J-20的外形无疑采用了具有典型隐身效果的处理方法。
我们可以看到，J-20的机身棱角分明，机头的截面呈菱形，进气道截面呈平行四边形，垂直尾翼有外倾角度，机身的舱盖也都带有锯齿。这样的设计，使得敌方雷达的雷达回波不会直接被反射回去，而是散射到特定的方向，已达到雷达隐身效果。采用这种外形，对于设计层面的大型计算机要求特别高，这也间接反映了我国现今的大型高速计算机技术水平。我们来看一下这种外形的隐身原理：
以往的飞机不注重隐身设计，机身上随处可以找到平滑的过度面，这样一来，我们总能在机身上做一条切线来垂直于敌方雷达波。而隐身设计的机身充满了棱角，从而避免敌方雷达波被直接反射回去。
2、机身涂料与工艺。从众多J-20的图片里可以看到，J-20的机身并没有喷涂常用的明黄色防锈底漆，而是一层灰黑里面带一点绿色的涂料。有些图片中还可以看到在这层深色涂料之间露出的明黄色底漆。这样看来，至少这层深色涂料算是J-20的较外层涂料，而机身上的八一军徽也暗示了这也许就是J-20的最终涂层。现在并不能判断这是否是隐身涂层，但在有些图片里，地勤人员直接站在机身上作业，可见机身涂层强度并不弱。其实，美军的F-22隐身涂层强度也并不像谣传里说的那么脆弱，我们也市场看到美军地勤人员站在F-22上，乃们可知空气高速摩擦的力度要远远大于人的脚掌踩踏否？
这次成飞的技术人员可以说在机身工艺方面有很大的突破。以往遍布机身的铆钉不见了，这个有两种可能。第一，机体大量采用复合材料，复合材料的处理可以是胶性的，这个在空客A380上被大量应用，自然省了铆钉。第二，机身涂层很好的遮盖了机体铆钉。DD倾向于第一种，因为铆钉工艺处理的蒙皮往往会沿着铆钉痕迹形成一圈形变的效果，这个是任何涂层都难以掩盖的，但J-20的机身表面十分平整。J-20的密封工艺也非常不错，以至于大家长时间找不到弹仓在哪里。
乃们能看到弹仓的痕迹吗？？？
乃们能看到弹仓的痕迹吗？？？
3、机动性能猜测。这次成飞可是玩儿大了！让我们来数数J-20有几个可动操纵面。前置鸭翼算两个，主翼前段机动襟翼共两个，主翼后端副翼左右各两个共四个，倾斜垂尾共两个，一共8个可动操控面，其中4个还是全动的！！！做出这样的设计不可谓不大胆，也体现了我国空军对机动性的追求。
我们知道，老式的飞机采用机械连杆操纵，靠的是人力，做一个稍微大一点的机动都得咬着牙根使劲拉。后来随着液压系统的引入，对人力的要求渐渐减弱，但飞机又越做越大，早期的波音747也还是机械液压操纵，对人力的要求依然存在。从操纵难度上来讲，可动操纵面越来越多。早期的飞机只有三类操纵面，分别控制俯仰、滚转和横向动作，因此早期的飞机驾驶舱设计比较简单，脚下两个蹬舵（不是油门和刹车！）控制左右平移，操纵杆控制俯仰和滚转。但到了现代，飞机的操纵面极大的丰富起来，大量的副翼襟翼全动操纵面被采用在飞机上。这样就带来一个问题，人脑无法协调控制这么多的操纵面，如果用人手来操纵，也无法安排这么多的操纵杆。
电传操纵系统的问世解决了这个问题。电传操纵的原理说起来简单，飞行员不直接与操纵面打交道，而是通过操纵杆告诉机载计算机一个指令，计算机通过解码，将信号传递给操纵面的动作部分，从而达到机动动作。这样，飞行员就从复杂的操纵动作当中解放出来，不再考虑应该让哪个操纵面移动，让它们怎么移动这些问题，一切都交给机载计算机来处理，我只要通过操纵杆告诉我要移动的方向和幅度，计算机会自动协调各操纵面的动作。然而，电传操纵系统对计算机的处理能力和飞控软件的编写提出了极高的要求，飞行员的一切要求都需要通过计算机来实现，要多过一道手。在人力操控时代，飞行员是飞机动作的直接负责人，你摔死了，肯定是你操纵失误。但在电传操控时代，飞控软件的任何一个细微的编写错误，都有可能让飞行员丧命，即便你的操作无误。
J-20的可动操纵面达8个，可全动操纵面占了一半！那只有两个可能，第一，成飞研制J-20不怕死试飞员。第二，成飞对自己的电传操控软件有足够的信心。让我们来看一下J-20的可动操纵面调试画面：
翼面飞舞！尼玛啊
4、记载航电设施。J-20的雷达现在还无法通过图片来得知具体是哪种类型，但根据中国雷达研制的进度水平，加装有源相控阵雷达应该是可能的。其实中国已经掌握有源相控阵雷达的技术，这一点从空警2000的不可转动雷达就可以看出。以往的雷达是机械扫描式的，通过电机带动雷达头进行扫描动作。而有源相控阵雷达的雷达阵面是由许许多多的雷达单元（就是一个一个小小的雷达）组成的，每个单元都具有搜索与寻获目标的能力。下面是典型的有源相控阵雷达，我们可以看到阵面上丰富的单元，密密麻麻：
在座舱电子信息化水平方面，我们只能从图片中看到，J-20加装了衍射平视显示器（HUD）。在J-10这样的三代机里（J-10B和F-16及阵风等战斗机已经加装了衍射平显），平视显示器大多采用折射式的，原理就跟我们小时候上学，老师用的幻灯机一样，通过多个镜片组成的镜片组来成像。但衍射显示器只需要一个镜片就可以显示，并且显示效果要超过以往的折射式平显。大家常玩的使命召唤里有一种瞄具，在一中方框里有一个镜片，中间有一个红点，这也是衍射原理应用于瞄具的典型范例。
枪用全息衍射瞄具
战机用衍射平视显示器
5、如何让战机飞起来，做出各种高机动的动作？对，就是引擎！外界对J-20的疑点集中的最多的部分就是J-20的引擎。令人琢磨不透的是，J-20试飞时所用的引擎喷口覆盖了一层白色的贴片或者涂层，这是一种从来没有见过的引擎喷口。事实上，J-20的另一架原型机上装载的是俄罗斯的AL-31系列发动机：
AL-31的典型尾喷口
虽然对于J-20的动力系统众说纷纭，但DD着实不知道J-20试飞时到底使用的是什么发动机。可靠的消息是，我们国家的大推力喷气引擎正在研制当中，是不是传说中的WS-15（跟美制F110同一级别），这个无从证实。DD坚持，所有非官方的消息都不能当成最终证据，所以国发当毛发党的言论，DD在这里就不引用了。对于J-20的动力系统，我们只好拭目以待！
关于J-20，还有好多好多没有说到的地方。以上说到的，也只是粗浅的谈个大概。随着J-20情况的明朗化，我相信众JRs得以深入了解J-20的日子为期不远了。祝愿我国的军工发展越来越好！向奋战在一线的军工科研人员致敬！
为了让大家更直观的体会到J-20与美俄四代机之间的差别与特征，DD放上一组我自认为制作比较靠谱的对比图，这是我在网上发现的最精良的对比图了：
最后上一段视频，这个视频里集中了成飞生产的许多拳头产品，有J-20、J-10B、枭龙，并且视频足够清晰。但贴上来肯定要对视频进行压缩的，原视频有290M大小，想要的JR可以把你们的U盘快递给我，我装好再给乃们快递回去，不包邮哦亲~
希望众JRs们赏图愉快，这是对我最大的支持。
DD小三