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标  题: 中国新一代高性能隐身战斗机发展
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年04月29日22:44:21 星期天), 转信

中国新一代高性能隐身战斗机发展揭密
　　　　　　　——601所泄密的国产高机动性能隐身战机发展简介
　　　　　　　　　　 作者：ILLK
　　
　　　本文资料根据公开资料《空气动力学研究文集》整理而得
项目简介
　　在“八五”初期，国防科工委和中航总公司更具我国的国情，考虑
到国外先进战斗机的技术特点，提出了我国新一代战斗机的战技要求：
　　1 新飞机要具有较好的隐身性能，正前方RCS 0.5m^2
　　2 机动性优于Su27
　　3 不要求有超音速巡航能力
　　这就是我国的“三代半”战斗机，并称之为高机动隐身战斗机。
以上指标的具体含义是，新飞机要有大的瞬间盘旋能力和大的可用迎角，
有高的最大升力系数及在失速迎角之后飞机仍是稳定可控、同时超音速
的升阻比要高，而在外形设计上还要考虑到隐身的要求。
　　
　　601所的高机动隐身战机的布局经历了四次重大的方案改进，这些
布局方案分别称作91型、92型、93型和新93型。最终布局方案具备良好
的低、亚音速大迎角气动特性，战效及隐身的模拟计算表明，该方案的
飞行性能和隐身性能都达到了战斗机先进气动布局所要求的设计指标。
　　国产高机动隐身战斗机要求具备的气动设计指标：
　　1 亚音速区最大升阻比达到10，在超音速区最大升阻比达到5；
　　2 低速最大升力系数大于1.8，超大迎角（a>60）气动特性可接受；
　　3 超音速最小阻力系数小于0.044。
　　
　　601所总体设计初期，选择的发动机是预研的国产中推涡扇发动机
两台（加力推力8120KG）或俄罗斯的RL33发动机（加力推力8250KG），
在飞行升限、最大飞行速度、爬升率、稳定盘旋过载、基本航程和起降
性能等参数，经过总体综合优化设计，得出高机动隐身战斗机的翼载应
为325350KG／m2，推重比应选在1.10~1.15之间，飞机的总重限制在15
吨。机翼的展弦比应在2.8～3.5之间，前缘后掠角38～45，根梢比在5
～6。
　　601所91型：翼下进气大边条方案其几何特征类似米格29，布局上
偏重高机动性
　　601所92型：另一种是两侧进气小边条方案称为92型，它的前机身
和进气道吸收了一些YF22的布局特点，布局上偏重隐身特性。
　　　　　　　　91型飞机重量　　　　92型飞机重量
结构重量　　　　　 4568.7　　　　　　　 4771
动力装置　　　　　 2933.4　　　　　　　 2930
设备　　　　　　　 2029.3　　　　　　　 1979
空机重量　　　　　 9351.4　　　　　　　 9680
有效载荷　　　　　 5247.5　　　　　　　 5200
总重　　　　　　　14999.5　　　　　　　14880
　　601所根据隐身研究的成果，对飞机正前方的主要强散射源：进气
道、座舱和雷达天线等，侧向的机身和垂尾等飞机部件做了处理。特别
是进气道，气唇口，管道和压气机等部件。进气道采用采用斜切式进气
口和S弯型管道有效降低雷达散射截面积。使用倾斜侧机身、外倾双垂
尾翼身融合体外形。双垂尾外倾角大于20度。
　　
　　在1991～1993年间的风洞吹风中发现92型在满足隐身要求的前题下
对气动性能也能达到91型的标准，91型淘汰。
　　
　　601所93型：针对92型的问题，对其进行重大改进，重新设计了进
气道和机翼边条，机头缩短，双垂尾前移，形成了93布局，93型重量特
征与92型基本一致。
　　601所新93型：为了全面达到先进气动布局课题指标的要求，对93
型进行低速最大升力、超音速最小阻力、最大升阻比和航向稳定性的改
进。包括：
　　1 修改机翼翼型相对厚度；
　　2 选择高效率的边条；
　　3 中弧度弯扭机翼设计；
　　4 选择最佳垂尾位置，在93的基础上前移；
　　新93型满足了低亚音速最大升力系数、超音速最小阻力系数、超音
速最大升阻比的3向设计要求。
　　同时新93型的横向稳定性也较最初有大幅改善。在相当大的迎角范
围内，随着迎角的增加安定度也增大。偏航导数的不安定区也消失了。
同时93型在迎角为20度时的下降幅度明显消失，新93型已经满足了大迎
角纵横向可控的指标要求。
　　
飞行性能和战效分析
　　　　　　　 高机动隐身战斗机飞行性能的对比
　　　　　　　　　　　　　 新93　　　　　F16　　　　　 Su27
正常起飞重量（Kg）　　　　14986.5　　　 11350　　　　 23000
正常载油量（Kg）　　　　　 4860　　　　　3170　　　　　5270
发动机台架推力（Kg）　　　 2x8120　　　 10800　　　　2x12500
飞机推重比　　　　　　　　 1.08　　　　　0.95　　　　　1.09
机翼面积（m^2）　　　　　　 41　　　　　 27.8　　　　　 62
最大时用M数　　　　　　　　2.0　　　　　 2.0　　　　　 2.35
最大使用表速（Km／h）　　　1480　　　　 1390　　　　　 1400
最大使用过载（g）　　　　　　9　　　　　　9　　　　　　　9
升限（Km）　　　　　　　　 19.0　　　　 18.3　　　　　 18.5
爬升率H=1Km,M=0.9　　　　　 309　　　　　280　　　　　 300（估）
爬升率H=5Km,M=0.9　　　　　 232　　　　　190　　　　　 220（估）
定常盘旋H=1Km,M=0.9　　　　　9　　　　　　9
定常盘旋H=5Km,M=0.9　　　　　7　　　　　 6.06
定常盘旋H=10Km,M=1.6　　　　3.9　　　　　　　　　　　　 3.4
水平加速M=0.6->1.3　　　　　 33　　　　　 42
最大航程（Km）　　　　　　 3200
最大作战半径（Km）　　　　 1200　　　　 1200　　　　　 1580
起飞滑跑距离（m）　　　　　 309　　　　　350　　　　　　400
着陆滑跑距离（m）　　　　　 498　　　　　670　　　　　　620
表中飞机起飞重量为14986.5Kg，机内燃油4860Kg，机动性计算取50%
的机内燃油。升限计算重量取35%机内燃油；着陆性能计算取8.5%的机
内燃油。飞机基本武器状态为带2枚近距格斗导弹。可见，高机动隐身
战斗机的飞行性能全面优于F-16，它的爬升率和定常过载优于Su27飞
机，其他飞行性能与Su27相当，只是在续航能力上稍差一点，可以采
取空中加油的方法弥补。
最后通过引进俄罗斯的软件进行模拟高机动隐身战斗机的雷达散射截
面积在正前方30度范围内，RCS达到0.3M^2，在侧向RCS小于1M^2。这
表明该方案隐身性能已经满足了指标要求。
后记
　　关于国产高机动隐身战斗机的传闻已久，从当年BQZS转载一篇配
图的美国海军情报中心的文章开始，网上所谓XXJ、J12、新J10的讨论
不绝于耳。
　　从相关文献中可以得知，提出研制高机动隐身战斗机的时间是1990
-1991年间，之后几家设计单位开始提出气动方案，各自拿出最后优化
过的气动布局。601所的新93型布局方案也就是其中一种。在95年基本
上气动布局就都研究完成了，在1996-1997年间大概进行了选型。除了
新93方案另外还有一种布局和93方案类似的三翼面方案，该方案也就是
最近网上流传的Jane''s公布的三视图。它和93方案的区别大致是机头、
边条还有使用3翼面。此外，还有一种双发双垂尾机腹进气鸭式布局的
方案。而最后这个方案大概才是最后的选型结果，也就是目前计划实行
中的国产高机动隐身战斗机。
　　目前基本可以肯定新93性很有可能是所有布局方案中第一个被淘汰
的。根据资料显示新93型作战能力不强（由于是作为气动验证型，评估
方法很欠缺），其对较新型的F16 Black 5x的作战交换比最高仅达到
1:1.23。对于空军要求的能在国土防御中有效的对抗进攻中的F22。显
然这个数据还不能令人满意。加上新93型的数据泄密，加速了其在选型
中的淘汰。
　　另外，外电公布三翼面布局据说也是淘汰的（JCZS某大佬语）。具
体原因还不清楚，恐怕三翼面导致的隐身问题是其淘汰的主要原因。
　　剩下的就唯有鸭式布局的国产高机动隐身战斗机了，其上视图可以
看出它不是10号的简单放大，拥有很高的翼面积和翼身融合体。某种程
度和俄罗斯的MFI-I142有很多相似之处。最明显的区别就是飞机的大小。
　　大家现在很清楚了国防科工委和中航总公司的国产高机动隐身战斗
机的要求：战斗机总重，其大小和欧洲目前发展的三代半类似，飞机空
重大概都在9500KG左右，推力都是9000KN级附近的，根据Aero所述我们
的先进中推推重比达到8，并可能接近9，这样就可以达到欧洲战斗机EJ
-200发动机的水平。其和F-22比还有不少差距。其明显具备超越欧洲战
斗机很多的隐身能力，也具备水平很高的大迎角飞行能力，个人认为实
力在EF-2000之上。但是这款战斗机明显不具备F22级别四代机的很多尖
端特性。如全面的超音速巡航能力，该机具备部分超音速巡航能力，但
是与美国的F22不可同日而语。另外的缺陷就是电子设备的先进性远不
如F-22，主要不是雷达系统的差异而是信息系统的综合能力上的差距。
关于该机的判断可以肯定一点，前段时间我在鼎盛、JCZS所做的评估基
本是正确的。
　　正因为这些，所以这个在85计划初期发展起来的战斗机计划，明确
可以认为是西方三代半标准后期战斗机的水平，这种战斗机水平极为接
近F22，在特定的战场支援环境下，更确切的说就是在中国本土防空中
这种先进战斗机完全可以和F22对抗，并取得辉煌的战果！
　　根据可信的消息，这种机在选型成功后，即开始进入详细设计阶段，
这个阶段中通常开始构筑各部分的功能细节，同时一些模型或者改装的
科研机就会开始试飞，验证具体功能。现在已经有一段时间了，最近的
庆祝中国航空工业50周年的相关新闻中，也明确提到该机将在明年进行
试飞。同时，Aero提供的资料也说明中推的定型将在2003年左右完成。
（先进战斗机和先进发动机的工程进度是配套的），预计2005-2006年
国产高机动隐身战斗机就将进入量产型试飞的阶段，如果国际形势逼迫
下进度更快的话，那么在2008年，F-22进入部队服役不到4-5年，全球
第二种具备隐身和高机动能力的空中优势中型战斗机将在中国率先进入
部队服役！
　　祝愿中国的明天更加强大！
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