戰鬥機是一種先進武器,指標先進,結實耐用,好修長壽是通用要求,但是要做到這一點很不容易,首先設計師要儘量採用各種高新科技,包括總體,氣動,航電,隱身,發動機,材料等等,首當其衝的就是設計,總體方案先程序度決定了飛機的上限指標,所以世界各國設計師都為此殫精竭慮努力!
殲-20戰鬥機起步是也是鴨式佈局,按照傳統,鴨式佈局比正常佈局具有更高的升力,更輕的重量,更好的機動性,所以成都飛機設計所設計師繼續鴨式佈局,最早是K94,後來升級為邊條鴨式佈局代號K96(96年搞的方案),特點是採用了鴨翼主機翼之間加入了邊條翼,而且機身採用升力體設計,鴨翼邊條翼機翼和機身具有有利的氣動干擾,升力特性很高,K96方案做了低速和高速風洞實驗,效果良好,低速最大升力係數達到1.79,配平最大升力係數達到1.92(作戰可控能用的指標)和美國最後來公佈的F-22戰鬥機資料相似,可見水平之高。
殲-20戰鬥機對於中國航空科技研發來說,不亞於一次跨時代的攀登珠峰
這個資料和三代機的1.5有巨大進步,但是設計師並沒有停止腳步,最終的結果是,K98方案,1998年提出的鴨式佈局方案,採用腹部進氣,高速低速風洞實驗結果良好:98-5方案其最大升力係數達到1.84; 在放寬靜安定度0.096MAC條件下,具足夠的低頭控制能力,低頭控制能力不足是三代機的通病,K98設計大大強調了大迎角低頭控制能力,偏航/滾轉穩定性臨界迎角為37度,遠遠大於三代機常見的26度, 超音速飛行M=1.5的時候,飛機零升阻力系數小於0.03,超音速巡航升阻比大於5,而且亞音速巡航升阻比大於9,這是一個非常了不起的成就!
後來在不斷優化中,飛機由腹部進氣改成兩側進氣,指標繼續提高,最大升力係數達到2.3,可算世界頂峰,整個過程也非常不輕鬆,從2001架開始,設計師從內到外都做了巨大努力,不斷減重減阻,提高效能指標,整個過程中,成都飛機設計研究所和成都飛機公司人員,開啟了大家熟知的611工作制(611也是成都飛機研究所的代號),一週工作6天一天11小時!
氣動外形確認了,畫圖之後剩下就是製造,這是很麻煩的事情
飛機總體氣動外形在2009-2010年左右凍結,這時候,作為承製廠的成都飛機制造公司就開始鴨梨山大了,為了儘量提高殲-20飛機效能,按照設計師的計算,飛機就必須比三代機減重1500千克,這是一個高難任務,為此,飛機必須採用大量先進複合材料,比例大幅度超越殲-10的6%和殲-11B的12%,超過20%,這是一個很難的任務。
從中國航空工業戰鬥機複合材料製造來說,瀋陽飛機公司長期一直領先,殲8和殲11B都在國內採用先進複合材料,而成都飛機公司要製造殲-20,就必須超越老大廠沈飛,最終成功了,這背後,就是一個巨大的麻煩,一方面成飛製造複合材料經驗不足,而且長期投資不足裝置落後,建立在三代機殲-10的製造裝置基礎,遠遠不能滿足四代機的高要求,必須大量投資更新裝置,而大量人員需要重新培訓,而且不能毛手毛腳幹壞,必須儘量儘快成熟,一步到位,成飛製造複合材料零部件也一躍成為中國第一,品質優良!
殲-20的成功,不僅僅是飛機設計所的成功,也是製造廠技術員的心血結晶
雖然成都飛機制造公司工人技術人員足夠努力,技藝高超,但是在新型戰鬥機製造上,由於人的基本限制,不得不更換思路,傳統殲-7和殲-10戰鬥機噴漆使用人工,但是殲-20戰鬥機,由於隱身需要,表面需要噴塗多層塗料,而且要求厚度均勻,厚度精度極高,這就不可能依靠手工,最終不得不開啟腦洞,使用機器人噴塗,除了普通機身外表面的噴塗機器人之外,還必須開發S型大彎曲進氣道噴塗機器人,這是一個巨大的進步,雖然美國人在上世紀70年代F-16戰鬥機就採用機器人噴漆,但是中國戰鬥機採用機器人,殲-20還是頭一遭,事實證明,也取得了巨大的成功!
飛機是一種理論和實踐高度結合的產物,設計不容易,製造更麻煩,試飛更困難,在中國人民的支援下,成飛完成了中國第一款隱身戰鬥機殲-20,以前所未有的效能和無比的品質,獲得了國家大獎和客戶的巨大讚譽,成為中國當之無愧的航空產品第一大名牌!