中国全力打造隐身空军:加速生产歼20隐身战机

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2017-09-26 23:35:25

歼20实现百分之百国产化:两关键技术不看国外眼色

近日,编号2021的最新一架歼20改进批次原型机首次成功引起了媒体的高度关注,这架黄色防锈底漆涂装的战机不仅开启了歼20战机的全新时代,更是由于换装了国产新型发动机和某型石墨烯纳米带隐身材料,使得歼20战斗机首次实现了全面国产化,其意义非同小可,在此之前,歼20战斗机长期使用俄制某改进型发动机的现状,即将在第2或第3批次的歼20战机诞生时成为历史。战斗机的航空发动机被誉为“战机的心脏”,是战斗机整体性能提高最关键因素,国产四代机作为空军未来几十年的重点装备,大国战机不可能长期使用外国产发动机,这既不安全也不经济,而且我们也不可能将战机性能提升以及产能扩增掣肘在它人手中。


中国全力打造隐身空军:加速生产歼20隐身战机

实际上,这次换装国产新型发动机将极大的提高歼20战机的超音速巡航能力,据了解,国产新型发动机虽不如涡扇-15的澎湃强悍,但总体性能依然优于目前近18架歼20战机的俄制发动机,超音速巡航能力是歼20战机设计之初,就要求的看家本领。为了在发动机性能还敢不上美军同等水平的情况下实现相近的超音速巡航能力,歼20战机在气动外形上做大量细致的修改,以尽量降低飞机的波阻。除此以外,为了减小摩擦阻力、形阻等阻力,歼20战机选用了更合适的翼型,更小的浸润面积,避免过多的鼓包等修形,其气动设计已经空前强大。


中国全力打造隐身空军:加速生产歼20隐身战机

军事专家雷泽告诉记者,超音速巡航可以使歼20战斗机用更快的速度飞抵战区。普通的作战飞机只能是以马赫数0.9左右巡航抵达战区,在发生应急事件的情况下将失去最佳时机,以至延误战机。而具有超音速巡航能力的歼20飞机,有更高的速度机动性,反应能力快,能争取更多的时间,甚至先发制人,变被动为主动,快速追击敌机。对于国土、领海广袤的我国来说,由于不可能密集地部署军事基地,战斗机的快速抵达能力就显得十分重要,因此超音速巡航的意义就更加重大。

此外,虽然普通战机在亚音速状态下可能比超音速巡航状态的歼20具有更大的作战半径,但是却没有超音速巡航的歼20战机快速反应能力,当飞到预定空域时,敌机可能已经完成任务返航了。而具有超音速巡航能力的歼20战斗机就可以解决这一难题,通过其快速抵达能力,加上武器初始动能更大,可以在敌机进入目标区域之前,将敌人拦截在其攻击范围之外,大的拦截范围使得战斗机的运作效率成倍提高,同时还能让机载武器进一步提高射程,让一架四代战斗机实现数架甚至十多架三代机才能达到的作战效能。

长时间的超音速巡航,会使飞机表面温度急剧升高并超过500摄氏度,飞机的金属结构因为高温而变软,很多复合材料和隐身涂料也到了温度极限,各种结构件热胀冷缩不均匀,导致结构损坏或者连接处出现过大缝隙而破坏表面流场和隐身能力,不过,我国新开发的石墨烯纳米带材料可以有效解决这一问题,昨日在北京航展现场展示的石墨烯吸波条样品,可以说让我国战机隐身材料的技术一步直接赶上国际先进水平。

近年来,我国隐身战机主要采用的吸波材料多为铁氧体化合物,虽然铁氧体具有吸收强、频带较宽及成本低等特点,但存在密度大、高温特性差等缺点,另一类磁性金属材料性能良好,但某些材料还需进口,我国自上世纪末期开始研究新型碳系吸波材料,在2011年后开始发力石墨烯吸波材料研究,目前已经有成果转化为实际应用的例子。石墨烯是一种二维层状结构的新型碳材料,是目前国际上比较流行新型隐身材料之一,石墨烯独特的孔壁及单原子层的二维结构,使得其具有质量轻、比表面积大、导电性好、高的介电常数等性质,且其存在的大量悬空键在电场的作用下,更易因外层电磁的极化弛豫而“吸收”电磁波,我国目前在多种石墨烯隐身材料领域获得长足进步,打破了国外的长期垄断局面,让歼20战斗机在隐身能力上没有吃亏。

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