同學們都見過天空中飛過的飛機。有的同學還坐
過飛機。飛機已經是很常見的交通工具了。但在2011年-
1月11日中午12時50分從成都某機場起飛的一架飛
機,引起了全世界的震動。這是一架什么樣的飛機呢?
它有一個強撼的名字——殲20殲擊機。下面讓我們
一起來了解一下這架飛機吧。
殲-20是我國自主研發的第五代隱形戰斗機
殲-20是我國自主研發的第五代隱形戰斗機。機
長達21.3m,機寬約4m。機高約4.5m。主翼展開近-
13 m。殲20重約37 t,最大武器裝載量為11t。內置彈
倉中可掛6枚中遠程空空導彈。2枚近距格斗導彈。殲一
20的最大飛行速度達2.5馬赫(1馬赫即1倍音速)。
最大飛行高度為20 km,航程可達5500 km。作戰半
徑達2000km。殲-20的機頭、機身呈菱形,垂直尾翼向-
外傾斜,起落架艙門采用鋸齒邊設計。機身涂有深墨
綠色的隱身涂裝,近似黑色。這都大大增加了殲20的
隱身效果。
目前世
界范圍內已
有的第五代
戰斗機有4
款:美國的F-
22、F-35,俄
羅斯的T-50
和中國的殲一
20(如圖1、圖2)。F-22是最早出現并已正式服役的第
五代戰斗機,它的性能目前是最好的,但由于造價太
貴,已停止生產;F-35是美國為減少軍費開支降低造
價而研制的第五代戰斗機。現已進入試驗飛行階段。
T-50現正處于研制階段,由于俄羅斯經濟情況不好。-
導致該戰斗機首次試驗飛行時間一拖再拖。我國的
殲20從2011年1月11日首次試驗飛行后。又進行了多
次飛行試驗,其各種性能還在不斷完善中。
第五代戰機之所以只有少數有技術和實力的國
家能研制和生產,是因為它的性能要求很高。體現在
四個方面:隱形能力,超音速巡航能力。超機動能力和
超級信息優勢。
隱形飛機是如何隱形的
這里的隱形,并不是說飛機從天空飛過時我們的
肉眼看不到。飛機在低空飛行時。我們既能聽到聲音。
也能看到機身。隱形飛機的隱形。是針對雷達而言的。
雷達是戰爭中的“千里眼”,可以發現幾百千米外的目
標,且不分白天和黑夜。在八年級物理中我們了解到。
雷達通過向空間發射電磁波,電磁波遇到空中飛行物
時發生反射,再被雷達收集,經過處理就可判斷飛行
物所在方位、飛行速度等。戰斗機在飛行過程中一旦
被敵方雷達發現。就會遭到攻擊。
那么,如何減少被反射的電磁波
呢?讓我們先回顧一下光的反射現象。
如圖3所示,兩面互相垂直的鏡面(反
射面)組成一個角反射器。光線從任何
方向對著它照射。經過兩次反射后。反射光線都會沿-
著原來的方向返回。雷達發出的電磁波在空氣中的傳
播和反射規律跟光線相同。如果飛機外型存在相互垂
直的面,就會把雷達發射來的電磁波沿原路反射。被
雷達發現。因此隱形飛機在外型上都盡可能避免出現
相互垂直的面。所以隱形飛機的外形都特別怪異。為了
減少電磁波的反射。隱形飛機攜帶的導彈都沒有像現
役戰機那樣直接掛在機翼下。而是隱藏在內置彈倉
內。這樣的設計對隱身有利。
另一方面。隱形戰斗機的表面一般都涂有一層特
殊材料。能夠吸收雷達發出的電磁波。大大減少電磁
波的反射。從而降低被雷達發現的可能性。由于這種
特殊材料一般都呈黑色,所以。所有的隱形飛機都與
以前呈銀色的戰斗機不一樣。機身都是黑色或近似黑
色的。
還有。隱形飛機在飛行過程中,由于速度快,自重
大。還要攜帶武器彈藥。就需要功率特別大的發動機。
這樣一來。超大功率發動機在工作時會排放高溫尾
氣。高溫尾氣會向外輻射大量的紅外線。很容易被發
現并被紅外線導彈追蹤。所以要實現良好的隱形。還要
對尾氣進行處理。殲20的紅外信號強度目前狀態是大
于F-22。小于F-35。未來“換發修型”后可望與F-22持
平。
性能良好的隱形戰斗機可以在敵方不知道的情
況下實施突然襲擊。先發制人。在戰爭中取得優勢。但
如果認為戰斗機只要能隱形就可以解決一切問題。那
就很危險了。為什么呢?
在戰爭過程中。隱形戰斗機肯定是要攻擊敵方目
標的。一旦發起攻擊。肯定會被敵方發現。所以在有危
險的情況下,要能迅速離開敵方戰場,擺脫敵人的追
擊。這就要求戰斗機具有超高的飛行速度。
第五代戰斗機在設計中希望飛機能以超音速飛
行,能迅速到達和離開戰場。我們知道聲音在空氣中
的速度一般是340 m/s。飛機每小時飛行的距離達到
1224 km,飛行速度跟聲音速度相當。在航空上。以馬
赫為超音速飛行速度的單位。1馬赫就是1倍音速。殲一
20的最高飛行速度是2.5馬赫。每秒飛行約800 m。每
小時飛行約2815.2 km。這個速度在前面提到的四種機
型中。僅次于F-22。
衡量戰斗機性能優劣的另一個重要性能是機動
性。戰斗機的機動性主要是指它在飛行過程中能大角
度爬升、俯沖和轉向。這些對戰斗機發動機的要求特
別高,還要求對機翼的控制特別精確。由于隱形戰斗
機在外形上受到制約。飛機的機動性也受到局限。在
平衡隱形和機動性上,對設計人員提出極高要求。殲一
20殲擊機在達到良好隱形的前提下。采用野翼差動和
全動小垂尾同步偏轉的“獨門絕技”。實現了良好的機
動性,與F-22、T-50相當,強于正在研制中的F-35。
衡量隱形戰斗機性能優劣的最后一個重要指標
就是超級信息優勢。這要求戰斗機在不被敵方發現的
情況下,能主動發現周圍的多個飛行物。并能跟蹤多
個目標,對其中部分目標發動攻擊。同時還要求戰斗
機能與地面的指揮中心實現良好的聯絡。與空中的
預警機聯絡并配合。殲20全身(主翼、尾翼、機頭及-
機身多側)布滿相控陣天線,具備全息感知能力。在
全息感知系統的支持下。殲20可實現多機自動組
網、任務自動分配和自主格斗功能。在信息化能力上
領先F-22。
目前世界上只有中、美、俄三個國家能獨立研制
隱形戰斗機。說明我國的戰斗機研究能力與世界先進
水平的差距已大大縮小。雖然殲20還處在試驗飛行-
階段,還有很多地方有待改進。離正式服役還有一段
距離,但我們相信,在不久的將來,我們一定會看到更
多像殲20這樣的先進戰機出現在人民解放軍戰機系
列中。保衛著我們的祖國和維護著世界和平。
責任編輯 程哲