導讀

    朱日和沙場閱兵場上，震撼亮相的殲20，大家一定都還記得。

    從2016年珠海航展上的驚鴻一瞥，到今年朱日和沙場閱兵場上，首次以三機編隊的形式接受檢閱，殲20在公眾間的關注熱度，一直不減。

    27日，這一重型隱形戰斗機又迎來一個好消息。國防部發言人吳謙在記者招待會上宣布，中國的隱形戰斗機殲20已經正式列裝部隊了，這意味著，中國空軍正式跨過了“四代機”門檻。

    門檻

    鋪天蓋地，媒體都在強調“四代機”門檻，這個門檻到底有多重要？跟美國的F22/F35戰機，又有什么差別？

    我國國產車的發展的歷程或許是個好例子。大家都知道，早先我我們的國產車性能不太優，比不上國外的豪車，但是真要在市內跑起來呢，其實差距也不是太大。最關鍵一點，這是坐在汽車里了，不再像以前在風雨里蹬三輪了。

    殲20跟美國的F22/F35相比，也是這個道理。兩者可能還有差距，但這是汽車跟汽車之間的差別，再也不是汽車跟三輪車之間的差別了。

    當然，作比較不是最終目的，最終目的是實戰能力。殲20最大的優勢，就是可以依據自己軍事戰略需求，來確定未來戰爭形式。換句話說，中國空軍終于到了“想打什么戰爭造什么武器”的階段了。

    一般來說，按照歐美國家的標準，第四代戰斗機大約要符合：超機動性，超音速巡航，隱身性和至強戰場感知能力。一言以蔽之：這架飛機不能光隱形，還得飛的夠靈活，夠快；再打個比方，它不是一個僅僅依靠自己眼睛和手腳的戰士，而是一個有著百眼百手的巨人，只不過，出現的時候以一組手眼出現。

    從這個技術標準來看，四代機所取得的技術突破，必將改變未來空戰的模式。許多流行了100多年的傳統空戰看家本領，很可能成為昨日黃花。如果拿著現在各國空軍的主力三代機去跟他硬碰硬，最后恐怕只有被吊打的份。

    國力

    新技術的突破，總是讓人感到振奮。但如此的強大第四代戰斗機，卻不是輕易就能造得出來的。

    強大的國力必然是第一基礎，此外，足夠先進的科研能力，以及契合自主的國家軍事戰略都缺一不可。環顧世界，真正有能力研發隱形戰斗機的國家，屈指可數。

    目前，美國有兩款投入現役的隱形戰斗機，一個是最新服役的F35，一個是10多年前就開始服役的F22。

    俄羅斯雖然早就公布了蘇霍伊設計局的T50驗證機，但卻始終“只聽樓梯響，不見人下來”，一口氣拖了十幾年，也沒見太明顯的改進。

    至于歐洲各國，雖然早前有了四五種隱形戰斗機研發項目，但是在美國啟動F35項目之后，紛紛無疾而終。至于這其中的微妙嘛，大家可以自己體會體會。

    當然也真就有不信邪的美國的小兄弟，比如日本。前段時間，日本在隱形戰斗機上，沒少下氣力，不光去買了英國半途下馬的隱形戰機項目，還在去年搞出來了一個“心神”驗證機。至于效果如何，大家可以自行搜索，島叔就厚道一下，不多評價了。

    除了美國之外，各國的隱形戰機之路為什么如此波折，不外是缺少了上面說過的三個條件。

    轉型

    說了這么久，殲20對中國的意義到底在哪里？

    作為一個有著自己價值觀的大國，從本質上來說，中國在國際格局中貫徹自己國家意志，必須依靠強大的經濟和政治實力。如果不想在價值觀上屈從于人，那么就必須有足夠的手段來維護之，軍事力量顯然是其中不可或缺的一環。事實上，海灣戰爭以來的歷次局部戰爭，都告訴我們，現代化戰爭中，強大的空軍可以起到決定性作用。

    目前國際關系格局之下，不想看見中國堅持自己獨特價值觀的國家，不在少數。對這些國家來說，他們注定不可能幫助中國。當然理解中并且愿意提供幫助的人，也不是沒有，只是目前他們基本處于有心無力的狀態。所以中國必須建設一支具有世界一流水平的空軍，在這一方面，只能靠自己。

    所以說，中國自主研發制造的第四代戰斗機殲20的列裝意義，究竟有多重大，大家應該已經明白了。它的出現明確的標志著，中國空軍真正開始了從“國土防空”向“攻防兼備”轉型的步伐，也是中國綜合國力具體物化的標志之一。

    空間

    當然，質疑的聲音同樣存在。從它開始出現在在一小部分軍迷的視線中的時候，不少人就一邊稱呼它為“黑絲帶”（機體黑色，四代機的諧音），質疑它是否夠得上前面提到的那四個標準。

    公允地說，這些質疑有一定道理，但也不必過于糾結。

    從現實的角度來看，未來它還有相當的改進空間，但最終徹底實現“四代”標準應當不是難事。最重要的是，目前的殲20足以滿足我們在一定范圍內的需求。

    從技術上來看，目前殲20雖然正式列裝了，但如果嚴格按照那四個標準來看，還有許多的不足。比如在隱身性方面，就存在不少爭論。僅僅從形體角度觀察，為了遷就發動機的安裝，尾部雷達的可視性，就明顯不如美國的兩款。此外，老短板發動機又一次拖了后腿。當然，這有歷史因素，初期的殲20原型機使用了俄制發動機，而且無法實現超音速巡航功能。

    那么，有值得樂觀的部分嗎？有的。能夠實現“戰場感知能力”的航電設備，目前的表現就很不錯。但居安思危，我們也得想到，僅僅靠飛機的電子設備硬件達標，這是遠遠不夠的。

    百眼百手巨人之所以強大，不光是有眼睛和手腳，還必須有一個強大的身體。為了確保戰機的強大感知能力，除了戰機本身的機載相控陣雷達要足夠強大之外，還要有相應的預警機、衛星通訊鏈路、地面雷達等裝備。在強大的指揮自動化系統協調之下，通過高速和強加密、抗干擾的數據鏈接融為一體。在這方面，我們仍然需要通過科研和訓練逐漸去試驗和摸索。

    結論

    但是不管怎么說，殲20的強大是一個事實。局部指標的不足，暫時可以通過合理的使用和戰術，甚至發揮整個體統的長處去填補短處。

    關于殲20

    總體設計 ：從已經公布的照片來看，殲－20是一架“大”飛機，整體尺寸和美國的F－111戰斗轟炸機接近。這意味著它在與敵機空戰之外，還能扮演對地、對海攻擊的角色。

    氣動外形：首先，殲－20采用鴨式布局 配合全動尾翼，顯示出設計者對操縱性和機動能力的重視。其次，該機的主翼后掠角大于43度，超音速下的飛行性能因此受益。第三，它的進氣道尺寸較美國的F－22更大，同時具有和F－35近似的“鼓包”設計，提高了效率。

    隱身能力：殲－20的設計思路與F－22基本一致，特別重視對X波段雷達 的隱身能力，其實際表現有望超過F－35和俄羅斯的T－50。值得注意的是，殲－20的發動機噴口設計得不夠理想，是明顯的雷達反射源，這一缺陷今后會逐步得到彌補。

    航程：得益于更大的機身，殲－20理論上能裝載更多燃油，這有助于延長它的超音速巡航時間，賦予其大約1800公里的作戰半徑。

    發動機：考慮到中國的國產發動機尚不成熟，有人猜測殲－20目前使用的是俄羅斯提供的發動機。事實上，動力不足是困擾該機的最大瓶頸，可能導致其無法達到預期的性能指標。

    雷達及電子設備：第四代戰機 必須配備先進的主動相控陣雷達 和精密被動探測設備，外界眼下還無法掌握中國在這方面的進展情況。當殲－20進入批量生產階段后，這些設備有望逐步投入使用；另外，俄羅斯也在試制具備兼容性的同類硬件。

    武器：和F－22相同，殲－20主要利用內部武器艙攜帶彈藥。除了各種空對空導彈 外，該機在執行空對面打擊任務時，還可以攜帶中國自制的“雷霆”、“飛騰”、“雷石”系列精確制導炸彈 。殲20參數〔推測值〕空重：20噸。戰斗全重：45噸。燃油：15噸。最大起飛重量：37噸。武器裝載能力：10-15噸。機身長：23米。　翼展：13米?！∽畲箫w行速度：2馬赫?！∽畲箫w行高度：30000米。　航程：8000公里，經過一次空中加油，可達12000公里。　　主要武器：霹靂21組合動力空空導彈 ，霹靂12激光制導導彈 ，霹靂10雷達制導導彈，霹靂8紅外制導導彈，多用途精確制導武器 ，自由落體炸彈等。　飛行員：1人　。最大過載：10G。雷達反射面積：0.05平方米。紅外信號強度：預計和F-22相當。預計5-8年后進行實戰部署，首先會部署于江南、沿海一代，特別是海軍航空兵部隊。

    這一大國重器使用了哪些材料？尤其是使用了哪些新型的神秘材料？

    我們從殲20照片的細致分析，到處可見到基礎工業、裝備制造業水平、材料科學、電子科學等各個方面取得了質變的跡象和結論。殲20采用的氣泡式整體座艙蓋，目前除了美國只有中國實現，其材料是高分子聚碳酸酯材料。機身墨綠色，完全不同于三代機的黃皮機，是采用了復合材料和隱身涂料，其中包括暫時時間上領先于美國的反無源探測“吸波隱形涂料”。發動機尾噴口（注意白色尾噴口的2001號原型機，而非黑色尾噴口的2001號原型機。備注：也即2001號原型機有兩架，采用了不同的發動機），采用了耐超高溫的羰基陶瓷與金屬整體復合材料。殲20機身比起T50無見任何外露式天線和光電雷達端口，保證隱形性能，這至少是采用了光電雷達在機身環形隱蔽布置，分布數據整體集合成像先進技術的特征，也是電子技術質變的一個特征。殲20機身極長，機內主承重梁必然采用了高強度、低重量、高難加工、需要N萬噸壓力成型機才能加工成型的鈦合金主梁。殲20氣動設計中巨量的風洞吹風和計算，則依賴于大型超級計算機。由此種種跡象，可以確定，殲20的出現，并不僅僅是成飛公司或是611所或132廠的一個里程碑，而是中國整個基礎工業、裝備制造業、材料科學、電子科學等各個相關領域的一個重大突破。殲20要想在未來實現超音速巡航性能，除了大推力發動機以外，必須還要使用碳纖維材料為戰機減重，特別是，這在中國缺乏大功率發動機的現實下，具有很大意義。

    那么，這一大國重器使用了哪些新型神秘材料？小編匯總如下，如有不妥，望海涵，并指正。

    高性能碳纖維復合材料

    那么碳纖維復合材料在軍事航空領域到底有多么重要的作用呢？據消息稱，國外將復合材料應用在戰機機身、主翼、垂尾翼、平尾翼及蒙皮等部位，起到了明顯的減重作用，大大提高了抗疲勞、耐腐蝕等性能，數據顯示采用復合材料結構的前機身段，可比金屬結構減輕質量31.5%，減少零件61.5%，減少緊固件61.3%；復合材料垂直安定面可減輕質量32.24%。

    據悉，美國第四代戰斗機F22采用了約24%的碳纖維復合材料，從而使該戰機具有超高音速巡航、超視距作戰、高機動性和隱身等特性。而據外媒報道，F-35戰機首飛時間一推再推，其中很重要的一個原因就是超重。為破解這一難題，洛？馬公司采用多達35%的碳纖維復合材料才大幅降低了機體重量。美國防部在“面向21世紀國防需求的材料研究”報告中強調，“到2020年，只有復合材料才有潛力使裝備獲得20-25%的性能提升”。

    對于新型復合材料的發展趨勢和其對軍用航空的重要意義，中國都相當重視，但是礙于西方壟斷技術和產品，中國只有埋頭自主研發。功夫不負有心人，現在終于具備了一定的生產能力，而不用再受技術大國卡脖子了。近期媒體報道稱中復神鷹率先在國內建成了首條基于干噴濕紡工藝的碳纖維生產線，實現了連續穩定運行。其T800碳纖維生產線規模擴大到百噸級，有進一步擴大生產能力的潛力，屆時將真正實現中國高強度中等模量碳纖維的產業化生產，實現中國碳纖維行業的戰略破局。

    實際上中國的四代機殲20和殲31要想達到四代機超音速巡航問題，除了性能優異的大推力發動機外，如果使用碳纖維復合材料實施減重，也對性能指標的實現有極大的幫助。而在中國自主發動機的缺陷尚未有效解決的前提下，其重要性尤其得到體現?？罩?7噸的殲20戰斗機如果使用30%以上的復合材料，減輕的重量可以增加載油量或載彈量。按現在碳纖維復合材料的產能規模算，如果每架殲20用30%的碳纖維復合材料部件（約合5噸），那么中復神鷹年產100噸復合材料，可以支持殲20每年生產至少20架。

    新型碳陶復合材料

    根據一些最近公開的報道和論文披露，中國已經在近幾年定型的戰機——包括殲20、殲10B、殲15上應用了新的碳陶復合材料剎車。這種基于碳-碳基礎上進行改性的新改進型材料，雖然是德國等西方國家在上世紀80-90年代率先展開研制的，但是至今主要應用在高檔汽車上，在飛機上實用化的，目前僅有中國一家。

    圖：殲20的剎車就是碳-陶材料的

    戰斗機降落時是否需要放傘，一則是看剎車性能是否足夠——而材料則是最關鍵的一點；二則是取決于戰機運作能力的要求，以及使用成本之間的妥協。傳統的剎車材料分為三代，第一代主要是石棉塑料/鑄鐵，第二代主要是粉末合金鋼材，第三代則是碳-碳剎車。

    這幾代材料中，最關鍵的性能提升在于能在更承受更高的溫度而不會出現制動性能下降甚至全面喪失的情況；比如第一代材料做的剎車，其高溫區域溫度最高只能達到200-250度，到了碳-碳剎車時就達到700度了。

    但是碳-碳剎車并非全無缺陷。首先是高溫下，碳-碳結構易于被氧化，在370度上就會開始發生。因此從上世紀80-90年代開始，利用高溫抗氧化的陶瓷材料對碳-碳材料進行改良，利用陶瓷阻斷碳的氧化過程，就成了一個很有潛力的發展方向——雖然最初它更多是應用于高超聲速飛行器的隔熱耐熱防護。

    由于碳化硅陶瓷由于制取相對容易，而且它隨著溫度而膨脹收縮的特性又與碳-碳材料十分匹配，因此它成了一個非常熱門而且福有實用化潛力的發展方向。比如美國X-38飛行器的鼻錐就是用碳化硅陶瓷改性的碳-碳材料做的。

    而在做剎車材料時，碳-碳材料的另一個缺點是靜摩擦系數不高，而且比較愛吸潮，一旦處于濕態摩擦系數就衰減嚴重，制動性能會有很明顯的下降。而在引入一定數量的碳化硅這樣的硬質材料作為基體的一部分以后，剎車對于包括水分、油分、霉菌等外界環境介質的敏感性急劇下降了。

    碳-陶剎車在飛機上的實用化，主要是在引入碳化硅的過程中，對于硅的殘留量很難把握；因此在剎車表面溫度最高能達到1200度以上的情況下，有可能因為硅的融化導致摩擦性能不穩定——甚至摩擦失效、完全喪失制動能力。

    根據國內的報道，國內目前已經解決了硅殘留問題等重大技術難關。利用碳化硅改良碳-碳剎車的碳陶剎車，靜摩擦系數高1-2倍，濕態下的摩擦性能衰減只有原來的40%，使用壽命能達到原來1-2倍。而且由于碳沉積等工藝上的不同，新的碳陶剎車在性能更好的同時，更易于生產且更便宜。其生產周期只有原來的1/3，價格只有原來的2/3。

    殲20服役后隱身涂料進步一代

    隨著殲20的正式服役，細心的網友可能發現了，關注殲20這么長時間，發現殲20的顏色越來越淺了。最初殲20的原型機出來的時候，全身漆黑。所以才被網友們親切地稱為“黑絲帶”。不過后來的量產型顏色卻變成了銀灰色，快成了“白絲帶”這是什么原因呢？

    隱身涂料發展到今天已經是第三代了，第一代隱身涂料是黑色，第二代是銀灰色，或者黑灰色。第三代是銀白色，或者白色。這種涂料可以直接噴涂覆蓋機身形成一種納米隱形鍍膜層，強度和韌性遠超鐵氧體材料?，F在殲20也采用了淺色調新型隱形涂料。關于隱身涂料有個說法就是顏色最淺技術越先進。殲20的在研制過程中，隱身涂料的研發腳步也沒有停止。

    稀有金屬“錸”在航天以及航空發動機上的應用

    本年4月初，西班牙《調查我國》曾報導了一篇文章稱，我國正在全球市場上活躍收購金屬錸，可是，西方卻開端為此憂慮，以為一旦我國把這種金屬運用到航空或軍機發動機范疇，那極有也許打破美歐長期以來對這一技能的獨占。

    而錸作為一種稀有金屬能夠運用在航天以及航空發動機的制作方面。據有關音訊報導，全球已探明的金屬錸約2300噸，首要散布在北美和歐洲。在我國，已探明的儲量還不到240噸。

    而就在不久前，央視新聞發布了一條音訊，我國研發的專門為殲20量身定做的第五代WS-15發動機，將更換現裝俄制發動機的殲-20戰機，音訊一出，國人振作，闡明長期以來我國軍機心臟病疑問得到有用處理。

    可是，在國內與歐美的發動機研發距離中，資料疑問帶來的困惑程度，僅次于規劃和技術技能水平的落后。這也是十分要害的要素。

    那么錸終究有多重要呢？

    （1）錸的強度十分高既健壯又難以開裂；即便是高溫、急速冷卻和激烈加熱并帶有激烈機械沖擊和振蕩的條件下，它也具有極佳的長期作業抵擋變形和開裂才能。

    （2）現階段領先的航空發動機的鎳基單晶資料葉片中，遍及富含3-7%以上的錸；每一次新的單晶渦輪葉片高溫目標和壽數功能大幅度提高，背面都離不開錸的含量提高——包含這些年美國和日本替換改寫的那些世界紀錄。

    （3）錸礦首要散布在美洲和歐洲，挖掘和出售又絕大部分被美國所操控。而進入21世紀后，美國的新一代高功能發動機，開端大批量交給軍事、民用航空的歷史進程，兩者的高度同步底子不是偶然。

    而我國在高溫合金的開展上，盡管成分規劃緊跟國外的開展腳步，現已開展到第四代單晶；可是因為錸資本嚴峻缺少，實踐批量出產商品遭到的約束比美國遠遠大得多的多。太行、渦扇20、渦扇15等發動機的功能和壽數，無不受限于這一疑問。因而，我國才不得不活躍的在全球市場上收購金屬錸。不過我國也有一種資料資本，美歐等國想要制作領先戰機、激光制導導彈及航母彈射器等簡直徹底需求依靠從我國進口，那就是稀土?，F在，這一資本我國全球儲量榜首，假如沒有我國的稀土，這些高科技兵器的出產底子也無從談起。

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責任編輯：王元

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