【軍事博評】呂琪:3D技術造就「飛鯊」新兄弟

2022-08-05 02:34:59 最後更新日期:2022-08-06 13:32:23
呂琪

香港輕新聞特邀軍事評論員

 6272A編按:首張殲35近照,其350003號機似乎代表她是第二架可飛的殲35原型機。(網絡圖片)

 國產航母「福建艦」下水,與之配套的艦載隱身戰機何時服役成為軍迷關注的新熱點。近日,網絡上曝光了一張機體右側垂尾布位刷上「350003」機號的新款戰機照片。這是迄今為止網路上清晰度最高的「殲-35」隱形戰鬥機照片,一經披露,便引燃軍迷的關注和熱議。

「殲-35」面世

「殲-35」戰機的前身,最早追溯到當年瀋陽飛機工業集團 (以下簡稱:沈飛)研發的「鶻鷹」戰機,最早傳聞叫「殲-31」戰機,當初有人認為這是沈飛在與成都飛機工業集團(以下簡稱:成飛)的「殲-20」戰機的四代機競爭中輸掉的型號。

6272編按:瀋飛開始研發隱身戰鬥機應該由”新93”方案說起,說機似乎受F-18影響並有些類似當時還未有詳細設計的F-18E,可說也是一種將隱身特點隔入既有戰鬥機設計的準隱身機,且大邊條和機翼後緣垂直於機身設計也是隱身大忌,可說很不成熟,不過這時已見到些記殲35的影子。

 

它的初亮相也頗有戲劇性,最早是被軍迷在河北省的高速公路的某個服務區拍到的。當時該機包裹嚴實,只能大概看到是一架飛行器,這架飛機也因此被軍迷戲稱為「粽子」。後來的試飛以及在航展上亮相時,因為機尾翼上方繪製了一隻鷹的標誌,因此得名「鶻鷹」。因為首飛是機身上的編號為「31001」,所以也被認為是「殲-31」戰機。

6272CC編按:瀋飛競爭次世代重型隱身戰鬥機的設計可說是個災難,比SU-27還大一截的設計及三翼面布局,隱身性能不佳之餘也不注重速度設計據說令評審相當錯愕,結果當然變成沒人要了。爾後為挽救技術劣勢,瀋飛被迫以自己資金搞了FC-31項目,並重頭設計一架比較傳統的隱身次世代戰鬥機原型機(比較像F-22但中型化),並針對中型化戰鬥機的國內外市場。

 

因為落選後被認定是外貿機,網路上認可的名字是「FC-31」戰機。直到2021年10月29日,瀋飛廠區一架「綠皮」的新款戰機騰空而起,完成了首次試飛任務時,坊間傳聞仍認定是簡裝版的外貿機,網上還有人稱它為「鶻鷹3.0」版等。

9個月之後,當這款全新塗裝的原型機再次出現,改變了眾人的看法。因為相比之前沒有任何正式塗裝就進行各種試飛的飛機而言,這次亮相的飛機已經正式噴塗中國海軍專屬的「海軍灰」低可視塗裝。

FHOUReKagAYz6N 編按:不同階段FC-31的演變過程,留意是保留機身較薄的特點。事實上中、土、韓、印四國未來次世代中型機的需求,都有點像美國洛克希德在過去提出過的F-57(22+35)概念,即把F-35的原素加進F-22上,作為次世代改良型;不過這四國由於發展的都是中型機,概念是倒轉的(把F-22的原素加在F-35規格的機體上)。(網絡圖片)

 

中國的航空器標誌使用和命名都有嚴格的規定,不可以隨便塗刷「八一」軍徽,也不能隨便使用「殲」、 「運」、 「轟」、 「直」這類專用字詞等作為型號命名。只有得到軍方提出要求主導項目,認可方案並確定要進入解放軍序列服役,才會被賦予軍徽塗刷和命名權。一如「殲-35」的前身「FC-31」,不管是1.0版本還是2.0版本,從沒有出現過八一軍徽,它只是出現在航展上而沒有出現在空軍主導的對外展示中,也沒有起用過「殲-31」的稱呼。

f9d78f7b410b4cec9066aaa01cf00b4f編按:去年初在瀋陽去陝西的高速公路上給拍到的疑似FC-31機身組件,但翼形完全不同,估計是FC-31艦載型一體成形但沒有摺翼部分的機翼及機身構件。陝西的閻良是中國飛行試驗研究院的所在地。留意這機的機翼及機身沒有拆開,可能製作時就一體成型了。(網絡圖片)

 

這次在原型機的機首位置,明顯塗刷上低可視度的八一軍徽,這就表明這架原型機已經結束了沈飛的試飛,轉而由中航試飛院主導相應的試飛工作。並且從相應的技術細節上來看,這架飛機的機尾已經刷上了編號「35003」,這也等於首次公佈它的型號 ——-35隱形艦載機

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編按:右圖為比較清晰的FC-31艦載型試驗機劌照,左圖為美國F-35C和三種FC-31原型機的比較。有指新的艦載戰鬥機抄襲F-35C,但其不單翼形不同、引擎數量不同、機身厚度不同,且連機背處理都完全兩回事。(網絡圖片)

 

「殲-35」看點多多

現在對於「殲-35」來說公開的資料不多,但從曝光的照片來看,解放軍的艦載機項目進度喜人。這架編號「350003」的「殲-35」原型機相應的技術細節上來看,還是帶來了不小的驚喜。

從這張高清圖上,明顯能看到彈射杆,這也意味「殲-35」戰機未來將在彈射型航空母艦上進行部署。「福建艦」是中國第一艘採用彈射器的航空母艦,並且採用了劃時代的電磁彈射器,「殲-35」可謂是為之度身定制。

eng not編按:殲35部分結構和殲20相似且似乎共用同一尺寸彈艙,現時也見到和殲20使用相同的電戰火控設備,這點有助大幅加快殲35的研發過程。(網絡圖片)

 

照片顯示機身下部有一個與「殲-20」戰機類似的EOTS光電瞄準系統,這意味著「殲-35」戰機可以在無線電靜默的情況下發起空對空作戰。在完全無線電靜默狀態下具備戰鬥力的第五代戰鬥機,可以對沒有反隱形手段的國家和其戰鬥機構成非常致命的威脅。

照片中「殲-35」戰機的兩台發動機的尾噴口都帶有鋸齒,應該是採用了推力向量技術,也就是軸對稱推力向量發動機。從發動機的整體外形來看,應該使用的還是「WS-13E」發動機,而不是早前坊間傳聞更先進的中推「WS-19」或者「WS-21」發動機。不過這也符合中國這幾年新飛機的發展規律,都是先用穩妥技術的發動機試飛,然後在逐步過渡到更新款的國產發動機。

cvn2編按:戰鬥機設計總是和目標要求及取捨有關,DSI進氣道雖然較輕較先進,但加萊特進氣道在超過2馬赫時有更好的壓氣效果,而且雖較重但設計較簡單,可見得KF-21其實更傾向高速性能。(圖片來自韓國空軍Twitter及China Defence Forum)

 

-35戰鬥機是作航母艦載機使用而開發,從圖上隱約能看到該機的機翼採用了折疊模式。「殲-35」戰鬥機和「殲-20」戰鬥機一樣,也採用了DSI進氣道設計。從隱身的效果來看,DSI進氣道比早些天韓國試飛的「KF-21」戰機採取的加萊特進氣道要更好。

1658587721034編按:殲35垂尾上的擬似鯊魚標置,由於口部異常大,有機會是個卡通形象。有網友也在猜其卡通形象是怎樣的。(圖片來自CHINESE DEFENSE FORUM)

 

照片裡最有趣的一點,是飛機垂尾上除了醒目的「35003」數字以外,還有一隻生猛的鯊魚圖案。這也側面的證實,這架飛機就是中國海軍的裝備。根據這幾年國產飛機的命名習慣來看,空軍的戰鬥機都是以「龍」來命名的,比如威龍「殲-20」、梟龍「FC-1」和猛龍「殲-10」。而海軍的戰機就用「鯊」來命名的,比如大名鼎鼎的飛鯊「殲-15」戰機。目前雖未公佈「殲-35」戰機的正式名稱,不過這個鯊魚圖案預示著又一條猛鯊即將加入海軍戰列,不妨猜測一下,這款戰機叫「咩鯊」。

 

cvn4編按:中央電視台展示的一個金屬3D打印機框結構及相關的論文分析。由結構及尾翼機械俯仰結構判斷,應該是FC-31的002號機。

 

新款战機3D

此前沈飛公開發表的一篇論文表示,對新型飛機的建造,將採用了機翼-機身整體結構增材製造技術,由此建立鋁合金加強框一翼梁整體件,這樣將會令飛機的零件減少 50%、減重 38%、翼根高度降低 1/4、製造效率提高數倍以上。它的工藝優點有很多,在整體的結構減重具有非常大的提升,並且強度和可用也得到了大幅度增加。

增材製造一體成型技術就是大家熟悉的3D列印,是以數位模型為基礎,將材料逐層增加以製造三維結構實體的智慧製造技術。與傳統的減材製造(如機加工)和等材製造(如鑄鍛焊)相比,增材製造技術在複雜結構件的製造領域具有不可替代的優勢。

eng notebook norsk編按挪威鈦合金公司(Norsk Titanium)利用一種電漿快速堆疊技術,製造787飛機所需的鈦合金部件金屬3D打印技術在航空領域上的應用可說愈來愈多。(圖片來自Norsk Titanium)

 

採用3D成型工藝的「殲-35」艦載機,比傳統隱形機的水壓成型工藝效率將有極大的提高。「殲- 35」戰機的整個主翼梁與機身一次性製造出來,除了體現出現代航空大國的技術底蘊外,採用新設計、新工藝製造的「殲-35」戰機,完成了機身減重的升級,也有效提升了機體的強度和機身壽命。

此前一直困擾「殲-35」戰機的機內容積不足問題也將不復存在,空餘出來的空間可以增加油箱容積。增載入油量後,「殲-35」戰機的作戰半徑將獲得進一步的提升。從相關論文內容來看,「殲-35」戰機的作戰半徑有可能達到1,350千米,這在目前全球的現役、在研隱身戰機中絕對是一流水準。相比之下,美國的「F-35C」作戰半徑為 1,100 千米、「F-35B」為 900 千米,「殲-35」戰機無疑擁有最遠的作戰半徑,這意味著「殲-35」戰機上艦後,所負責的航母艦隊防空圈範圍,會得到不小的提升。

be6453195009476c85ab12df77abd13c由現時大型比較來看F-35機身肯定比殲35厚不少,雙方的重量可能在伯仲之間,殲35有機身截面積較小、阻力較低的優勢,不過阻力雖較低,但機身能容納的儲油空間也會縮小,殲35的解決方法似乎就是加了一個「拱背」。這拱背不但可更有效減小機艙罩構成的阻力,而且也有足夠大的空間安裝大油箱。(資料及圖片來自來自《航空科技學術》2020年第4期,王向明(瀋陽飛機設計研究所)〈飛機新概念結構設計與工程應用〉) 

 

不久前,「殲-35」項目負責人在接受內地中央電視台官媒採訪時還曾明確表態,「殲-35」戰機將被打造成四種機型。可以推測,未來除了海軍航空兵隱形艦載戰鬥機外,應該還包括空軍陸基中型隱身戰鬥機,以及雙座版教練/戰鬥/攻擊機和外貿版的隱形戰鬥機。未來沈飛將會以「殲-35」戰機和「FC-31」戰機為基礎,打造出一個大的家族,在立足國內市場外,還要進一步開拓海外市場。

發佈於 軍事博評
By 2022-08-05

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