沈飞FC31或将大改:采用先进超材料打造更强隐身性能

来源:大水

中国航空工业庞大的院所中,沈飞和成飞以及西飞是不折不扣的三大巨头,在人员,资源和技术方面都拥有无可辩驳的优势,其中沈飞和成飞是长期以来的“死对头”,两家研发产品都是战斗机,所以竞争激烈,沈飞长期以来都占据优势,最近些年开始严重落后对手,歼-20战斗机的出现,使得成飞获得了中国第一隐身战斗机制造商的宝座。

虽然沈飞也不甘示弱,在歼-20战斗机首飞2年后,也打造了自己的FC-31鹘鹰隐身战斗机,截止2020年年底,歼-20战斗机总数接近50架,而FC-31战斗机目前大约4-5架,其中前三架是31001和31003飞行测试样机,31002是强度试验飞机,今年到明年,沈飞预计将建造2架新型样机,预计一架做强度试验,另外一架进行试飞,为未来的隐身舰载机竞标做准备。

FC-31战斗机在隐身试飞上特别落后于歼-20,所以必须加班加点往前赶

最近,甚至光启公司宣布,和中国沈阳某单位签署了“基于超材料的先进多功能机载产品独家研制任务”协议,中国航空研究院孙聪院士与深圳光启高等理工研究院刘若鹏院长等相关领域专家共同出席,大家都知道,孙聪院士曾经参与过FC-31战斗机的设计,这也极有可能是FC-31战斗机大改,增强隐身性能的一个重要信号。

细节更有意思,该协议部分产品研制经费拨付协议6500万元,协议所含产品重量占整机机体结构重量近10%,该系列超材料航空产品价值占整机价值比例不低于其重量占比,该公司的宣传:超材料技术在新一代航空装备领域应用上取得重大突破,实现了由“整机部分重要超材料结构件”到“全机超材料结构件” 的历史性跨越,也是超材料技术大规模全面应用的里程碑。

歼-20战斗机采用了率先在特殊部位采用了隐身结构材料,FC-31战斗机将继续前进

大家都知道,该公司所说的超材料,就是隐身结构材料,隐身结构材料主要应用在独特敏感区域,比如机头雷达罩,机翼尾翼鸭翼前缘,这些部位容易生产比较大的雷达波反射,该公司开发成功的宽频带吸波材料,多次在航展展出,也成功应用在歼-20战斗机上,获得了巨大的成功。

按照飞机整体结构计算的话,FC-31战斗机新阶段重量,极有可能从12.5吨升级到14吨量级,主要原因是,舰载机需要加强起落架,机身,加大机翼等要求,大约会有1吨左右的增重,而且飞机还必须适当增加内油以扩大航程和作战半径来弥补尺寸较小带来的弱点,按照14吨空重计算,结构系数30%左右,最终隐身结构材料大约是14X30%X10%=420公斤,按照这个数据来看,FC-31几乎机身所有蒙皮都可能采用隐身结构材料制造,可以说是另类的领先。

这是光启公司在航展上的宣传,有意思的是,示例飞机就是FC-31战斗机

光启公司在航展上宣传的重点是该公司超材料有很多优势,主要原因是基于外形与吸波材料的传统隐身技术有很多缺陷,比如吸收频带窄、低频(米波)兼容宽带吸收效果差,维护困难甚至无法维护,存在雷达探测与隐身、天线辐射与隐身功能兼具的矛盾问题,低频、宽频吸收材料重量重,而且恶劣环境下隐身性能稳定性较差,这些问题在美国战斗机上表现突出,F-117的沉重铁氧体涂层,F-22一半时间用来修补隐身涂层,F-35隐身涂层不断起泡开裂,让人大跌眼镜。

基于超材料的新型隐身材料优势在于,一个是隐身频段宽而且隐身效果好,涵盖低频到红外的全频段隐身,隐身性能相比传统吸波材料提升1~2个数量级,而且少维护甚至免维护,采用新型隐身结构材料后,可以实现“隐身、探测、结构及承载”一体化设计,使得隐身结构重量减轻50%,全寿命周期综合成本降低50%。

歼-20战斗机已经证明了强大的隐身能力,多次在空中模拟中击败国产三代机,国产飞机即使打开雷达,也无法发现近距离的歼-20,FC-31战斗机能实现同样的目标吗?从理论上还是可能的。

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