前言:2月4日~8日,沙特舉辦2024世界防務展,美國只派出模型參展,俄羅斯展館只有800平方米,而中國展館達4668平方米,展出了種類繁多的武器,其中最受關注的就是FC-31隱形戰鬥機,中方不僅多次宣傳FC-31隱形戰鬥機,還在本次航展上作為體現中國航空科研成就重要的展示品,但依然沒有收到任何訂單。
一:01號FC-31戰鬥機
FC-31技術驗證機於2012年10月31日成功首飛,在2014年11月11日的珠海航展上進行了首次公開飛行表演,當時只製造了1架31001號樣機,技術狀態與2002號殲-20技術驗證機相似,設計細節沒有徹底固定,國內外一開始就拿FC-31隱形戰鬥機與同月3日首次在航母上成功著艦的F-35隱形戰鬥機相比,FC-31被稱是中國版F-35戰鬥機,F-35戰鬥機的最大速度1.6馬赫,FC-31戰鬥機最大速度1.8馬赫,F-35戰鬥機的作戰航程為1240公里,FC-31戰鬥機1207公里,這兩種技術標準和機體規格差不多的隱形戰鬥機確實有橫向對比的條件。
F-35戰鬥機作為F-22戰鬥機的低成本補充方案,設計時也沒有追求絕對先進效能,但為了滿足多軍種載荷和航程指標,尤其是海軍陸戰隊垂直起降要求,很多氣動和結構相互矛盾,給設計造成了很大的麻煩,在不斷的平衡中消耗了太多資源,增加了大量成本,不斷增加的功能也使作戰系統日趨複雜,很多問題只能用妥協的方法解決,使F-35戰鬥機陷於邊改邊試、邊試邊改的迴圈中,其設計週期之長、投資和設計難度之大在世界戰鬥機設計史上無出其右。
FC-31隱形戰鬥機本非屬國家立項戰鬥機,而是沈飛工業集團公司自籌資金,在成熟的三代機技術加上四代機的氣動和材料基礎研發的外貿戰鬥機,動力、武器和系統都選擇了成熟產品,而且原來的目標是培養隊伍和驗證技術的,所以選材和結構設計要比F-35戰鬥機大膽和寬鬆得多,整機長16.9米,翼展11.5米,機體規格與EF2000戰鬥機相當,介於戰鬥機F-15和米格-29M戰鬥機之間,基本重量與F-35A戰鬥機相當,機體佈局與肥胖的F-35戰鬥機差異很大,顯得更加苗條順滑,更接近於F-22戰鬥機。
二:FC-31戰鬥機和F-35戰鬥機的對比
FC-31是典型的隱身戰鬥機設計,採用單座、雙發、V形向外傾斜雙垂尾佈局,機頭、機身截面呈菱形,設計重點與F-35戰鬥機正好相反,目標是壓倒目前服役狀態的三代先進戰鬥機,屬於側重空中優勢的多用途戰鬥機,由於不需要兼顧垂直起降,機體設計要比F-35戰鬥機容易得多,機頭從雷達罩前端逐步增加直徑,逐漸增加到駕駛艙處最大直徑,駕駛艙完全突出在機體上方,是F-22戰鬥機駕駛艙是水泡形,FC-31戰鬥機艙蓋後有機體結構段,兩者從機頭到駕駛艙後都有明顯起伏曲線,駕駛艙後都有明顯垂直收縮。
FC-31戰鬥機中段機身結構與F-22戰鬥機類似,都是將中央翼內側框架外側的機身邊條作為承力結構,但機體長度要短得多,既要控制結構重量,又要保證強度,進氣道側面就被起落架擠佔,所以起落架設定接近F-35戰鬥機,F-35戰鬥機也是將主起落架安裝在機翼根部的機身側面,起落衝擊載荷直接傳導到進氣道上的橫向結構,由於主起落架需要收起空間和進氣道側面結構強度限制,所以無法在側面安裝彈艙,FC-31戰鬥機也同樣無法配置側面彈艙。
但由於沒有F-35戰鬥機設計時的內部載荷要求,過載荷適應性與F-35A戰鬥機的差距比較明顯,F-35戰鬥機內部彈艙單件載荷為910千克,雖然採用了兩側進氣的單釋出局,但其進氣道、機身和彈艙各自獨立,中機身尺寸比F-22戰鬥機還要大,FC-31採用了並列雙釋出局,中機身比F-35戰鬥機還要小,但彈艙空間接近F-22戰鬥機,載荷淨截面1.4平方米,全載荷達1.8噸,可掛載4枚中距空空導彈,中段機體的寬度明顯大於發動機艙,從進氣道到噴口的機體寬度幾乎相同。
FC-31戰鬥機機翼比F-35戰鬥機薄,翼型和垂尾構形類似F-22戰鬥機,翼面設計顯得保守,位置還不夠理想,平尾比較靠前,雖然也延伸到噴口後方,但邊條只延伸到噴口魚鱗片外段,機長與機身長的差異比F-35戰鬥機小,翼面可利用的尺寸也要小得多,雖然設計簡單和強度好,但平尾舵效和靜不安定設計餘度不如F-35戰鬥機,F-35戰鬥機和FC-31戰鬥機都進氣道採用了DSI設計,F-35戰鬥機突起範圍佔據整個進氣道內側壁,FC-31戰鬥機採用了三邊形前掠進氣唇口,機身突起的高點位置靠近進氣道上端,向前延伸的突起細長,能夠滿足M1.7最大飛行速度和30度迎角的亞音速機動。
FC-31戰鬥機和F-35戰鬥機最大的不同是動力佈局,F-35戰鬥機的單釋出局是受F-35B垂直/短距起降戰鬥機只能採用單臺主動力的技術限制,不得不接受單釋出局,FC-31戰鬥機的動力佈局選擇則簡單得多,最大起飛重量25噸級的FC-31戰鬥機至少要達到17噸推力,但中國沒有F135這樣19噸的先進發動機,於是選擇了兩臺RD-93發動機,總推力約為17噸,雖然推重比勉強達到了7,但線形順暢的機身、輕薄的機翼意味著飛行阻力更小,比F-35戰鬥機更注重機動性和高速性,即使發動機最大推力只有8.3噸,最大速度也比F-35戰鬥機高0.2馬赫。
標準空戰狀態下推重比可以達到1.1,這個機動性優於F-35戰鬥機,未來國產發動機的推重比能達到10,FC-31戰鬥機的起飛推重比和半油推重比將分別上升到1.1和1.29,,比F-35A戰鬥機高出0.2以上了,2015年F-35戰鬥機在1月14日的一場F-35A戰鬥機與F-16D雙座戰鬥機近距模擬交戰中,F--35反應遲緩,俯仰角速度不足,無能量優勢,被帶兩個副油箱的F-16D雙座戰鬥機爆打,雖然中距空空導彈已經成為空戰的首選,對戰鬥機的機動性要求有所降低,但隱身戰機對抗,誰都無法保證是否會發生近距格鬥,此時機動性差的戰鬥機就只能被別人當靶子打了。
三:02號FC-31戰鬥機
而2016年底首飛的02號FC-31戰鬥機優化了翼身融合設計,進氣道還是DSI結構,凸起的位置和整體佈局更加類似F35A戰鬥機,座艙蓋由固定風擋和上翻艙蓋改用F35A的整體無框結構,機翼修改為接近F-22戰鬥機的蝶型並加大翼展,尾翼也改進為後掠式切角梯形,後機身完全改變了01號機中、後段機體過渡段生硬和不協調的弱點,平尾驅動系統後移很多,一直延伸到噴口魚鱗片段,機內空間也有所增加,彈艙可攜帶6枚中距空對空導彈,機長增加到17.3米,翼展11.5米,發動機換為2臺國產渦扇13中推渦扇發動機。
FC-31戰鬥機的機頭直徑比F-22戰鬥機小25%~30%,可以安裝0.68米直徑天線的1000個X波段T/R元件的KLJ-7A型有源相控陣火控雷達,探測距離還優於F-35戰鬥機的AN/APG--81有源相控陣雷達,但配套的PL-12中距空空導彈的近距作戰效能不如AIM-120C中距空空導彈,一旦沒有在中距迎頭攻擊中消滅對手,其隱身效能無法應付近戰中的紅外格鬥空空導彈。在機頭下方也增加了機體分佈紅外孔徑系統,可以將紅外影象與雷達地圖成像疊加執行對地任務。
FC-31戰鬥機內部最大載荷2噸,機翼載荷6噸,執行區域防空任務時載荷4枚PL-12中距空空導彈,4架戰鬥機就可在800千米外的200千米正面形成阻擊線,足以應付小編隊敵機突擊威脅,執行護航任務與攻勢制空時,可依靠0.05的迎頭RCS隱身特點在空戰中與預警機配合形成阻擊牆,在編隊前開啟空中走廊,保證攻擊機編隊空域安全,或掩護攻擊機編隊執行精確打擊任務,自身也可掛載射程超過100千米的GPS/INS制導滑翔炸彈,執行對地/海精確打擊任務。
四:好貨難賣
經過完善的FC-31戰鬥機在隱身設計、態勢感知能力、己不遜於F-35戰鬥機,機動性達到“陣風”、F/A-18戰鬥機水平,綜合作戰能力足以與F-35戰鬥機相匹敵,而且成本遠低於F-35戰鬥機,理論上可以作為高端出口戰鬥機,填補殲-7、FC-1和殲-10戰鬥機的技術不足,可以針對需要替換米格一29和F-16戰鬥機的客戶,替代殲-7系列和FC-1戰鬥機的出口,再爭取在經濟較發達地區的高效能戰鬥機市場,前景看起來不錯,但實際這個想法有點脫離了實際,導致FC-31戰鬥機至今並沒有收穫外貿訂單。
原因也很簡單,第五代戰鬥機成本高,技術複雜,出口空間小,以西方陣營是不會購買中國戰鬥機的,並已被美國透過F-35戰鬥機專案繫結,F-35戰鬥機再差也沒有其他機種可選。傳統的中國戰鬥機使用者都是經濟不發達國家,幾乎沒有財力採購6000萬美元一架的FC-31戰鬥機,能夠把殲-7用好就已經是很不錯了,亞非國家多數面對的低烈度的反遊擊,而FC-31戰鬥機雖然以“低成本隱形戰鬥機”為核心賣點,但也完全是按對抗強敵需求而開發的,需要系統的體系支援和足夠的數量,維持1架PC-31戰鬥機的費用就可以維持幾十架殲-7戰鬥機了,
中國如果按照FC-1戰鬥機那樣提供大份額、高比例,甚至是全額的貸款的方式出口,很多亞非國家甚至連1架FC-31戰鬥機都維持不了,如果連維護都要中國提供貸款,那就等於免費送了,南美、南亞和非洲倒是有財力採購第五代戰鬥機的國家,但這些國家並沒有迫切的對抗隱形戰機壓力,而且這些國家可以選擇的途徑也比較多,如果在FC-31和F-35A之間,選擇F-35的國家要比選擇FC-31的多,一來慣性思維迷信美國科技的人還很多,透過採購又可在政治上和美國拉上關係。
目前中國還在積累國際政治地位,對世界的影響力還沒有建立起來,還沒有辦法像現在的美國那樣拉人、拉錢、用收保護費的方式賣F-35,FC--31戰鬥機也無法利用國家資源的支援,在歐洲,亞洲、非洲賣出的可能性非常低,只有中東的出口前景稍稍樂觀。隱形戰鬥機對中東國家來說只是個夢,美國只願出口F-35隱形戰鬥機給以色列,在沙特與以色列關係正常化後,美國才同意出售50架F-35戰鬥機給阿聯酋,但2021年拜登上臺後擱置了交易,中東國家是非常需要一種可以對抗以色列F-35戰鬥機,FC-31戰鬥機還是有填補這空白的機會的。
五:結語
FC-31戰鬥機目前處於還沒找到一個十拿九穩的買家的尷尬地位(巴基斯坦可能是首個使用者,但還沒落實),雖然出口不利,但近年來美國海軍開始部署F-35C/B戰鬥機,使得中國海軍現役殲15艦載戰鬥機幾乎沒有遠距離先敵發現、先敵攻擊的可能,為轉變不利地位,研製隱身戰機艦載戰鬥機迫在眉睫,沈飛工業集團公司有艦載戰鬥機的研製經驗和技術積累,也擁有效能、尺寸、重量等比較適合改進艦載戰鬥機的FC-31平臺,可以在短時間內研製完成新一代艦載戰鬥機,
2021年,艦載型殲35戰鬥機首飛成功,這款戰鬥機和02號FC-31氣動佈局和尺寸基本相同,只是針對艦載機的特殊要求加大了機翼面積,增加了前緣襟翼、後緣襟翼和後緣副翼,還採用了機翼摺疊技術,而且空軍也需要比殲-20更低的成本採購替換現役殲-7/8和1殲-10的陸基型殲35戰鬥機,出口那幾十架的量在中國海軍加空軍預計在一千架以上的訂單前都不值一提了。