金九拉妻子为什么欠债:辉煌背后的隐忧—《现代兵器》—2011年第3期—龙源期刊网

　　被媒体称为歼-20的中国第四代战斗机，在2011年1月11日成功完成了首次飞行。这次飞行成功意味着四代机项目实现了阶段性的成果。作为中国航空工业和国防系统集体力量的结晶，四代机的首飞不仅仅代表着中国在航空技术上的跨越，也意味着中国在战斗机设计水平上达到了新的高度。

　　中国航空系统在20年前忙着二代机改进型的实用化，本世纪初还在发展歼-7和歼-8的改进型，而到目前已经有能力依靠自己的力量设计出第四代战斗机，这样的技术进步在世界范围内也是令人瞩目的。歼-20是中国航空科研的里程碑，但我们在为取得的辉煌成绩欣赏的同时，对该机整体设计上可能存在的不足和弱点进行分析，可以更全面地了解中国先进战斗机设计能力。

　　国外四代机的发展是以美国YF-22／23项目为开端的。拥有强大航空技术基础和科研能力的美国，在四代机研制上实现突破后，很快就开始将新技术扩展应用到了更大的范围。F-22成为目前世界上战斗力最强的战斗机，接近装备状态的F-35不但在生产规模上更有潜力，还实现了飞机设计师曾经梦寐以求的真正的通用化“一机多型”。俄罗斯在继承前苏联航空技术遗产后，经过米格1.44、苏-47和I-2000的几次努力和波折，也完成以T-50为代表的较先进的换代机型。日本、韩国、印度等国家或独立、或联合，也提出了N个四代战斗机方案，但中国却是真正拿出可飞行的四代样机的第三个国家。

　　四代机的外形设计是隐身技术要求的直接体现。根据国外已经完成的同类飞机和设计方案，四代机的外形设计已经形成了基本公认的原则。四代机的机体设计普遍采用多弧边的多边形，机身和翼面线条连续、无间断和空隙，机体外形尽可能避免出现明显的折边和锐角。水平翼面的前、后缘角度尽可能保持一致，对翼面上的开口和接逢部分进行细致的处理。机体和翼面上的开口集中，边缘多采用折边或锯齿形，避免在迎头方向上形成连续的直线或明显的孔洞。发动机的喷口基本被两侧机体结构遮蔽，喷口处采用带尖角的低信号特征技术措施。

　　但是，世界上已经出现的每种战斗机的设计都不是十全十美，即使是F-22也可以找到设计上的不足。这是因为航空设计本身就是个妥协和平衡的产物，现有的航空技术条件并不能做到面面俱到，真正无缺点的完美设计至少在目前还不可能存在。中国四代机的设计已经达到了很高的水平，但在为此欣喜的同时，分析该机设计上存在的不足，更有利于清晰把握中国四代机的设计条件和任务要求。

　　歼-20采用的鸭式布局是该机与国外其他机型的最大差别。美国和俄罗斯的四代战斗机都考虑过鸭式布局，甚至在大部分项目中将鸭式布局作为首选气动方案，但在实用型号的设计上却都放弃了鸭翼的气动布局，T-50的鸭冀也最终“蜕化”成了中等后掠角边条的可动前缘。歼-20采用鸭式布局设计是反“传统”的，虽然现在还无法切实了解该机的具体设计细节，但通过网上公开的照片已经可以对歼-20可能存在的不足进行简单的分析。这些不足在飞机整体设计上肯定已经进行过考虑，但在横向对比的基础上，也许可以把握歼-20后续改进的脉络。

　　隐身性能受气动限制

　　歼-20是现有四代机中唯一采用鸭式气动布局，也是唯一采用上反鸭翼的正样机型。按照飞机外形隐身技术应用效果分析，鸭式布局确实不如常规尾翼式布局。如果以水平翼面零角度的理论模型方式进行对比分析，当照射飞机的雷达入射方向为正迎头时，常规布局战斗机的水平尾翼与机翼重叠，尾翼的厚度和展向长度远小于机翼，机翼可以为尾翼遮蔽正向的雷达照射信号。鸭式布局的俯仰控制面安装位置在机翼之前，即使采用同水平面和安装角度的翼面布置方式，前翼在雷达照射方向上是与机翼完全独立的翼面，其尺寸较小，基本无法削弱机翼的雷达信号反射强度。如果将常规布局时的翼面雷达反射设为1，必须同时计算前翼和主翼反射的鸭式布局则会成为1+。鸭式布局的前翼和常规布局的尾翼在偏转气动控制时，翼面偏转后会产生复杂的雷达信号反射条件。面对正向雷达信号，常规布局的翼面完全暴露，但翼根安装位置和部分翼面会受到机翼的遮蔽；而鸭式布局的整个翼面都是暴露面积，前翼根处的安装面也直接暴露在机翼的前方，应用同样雷达隐身技术的条件下，水平前翼的雷达反射强度明显大于水平尾翼。如果雷达照射方向与飞机轴线存在一个角度，常规布局的部分尾翼面积会受到机翼的遮蔽，机翼雷达反射面积(不考虑折射消耗)是在总面积上做减法；而鸭式布局的前翼在任何角度都在机翼之前，无论雷达照射的角度是多少，前翼和主翼都要成为各自独立的雷达反射面积。

　　常规布局的四代机采用的都是同高度水平翼面设计，同样安装角度的机翼和平尾在一个平面上，平尾的前端尖角还会与机翼内侧襟翼的切口空间重叠。F-22开创的常规布局尾翼设计已经成为标准，虽然尾翼偏转时会增加雷达反射强度，但其尾翼转轴在喷管附近，80％以上的面积是伸展在发动机喷口后方，转轴只需要旋转很小角度就可以形成较大面积的翼面偏转。T-50的平尾位置虽然相对F-22要靠前很多，但平尾转轴同样是类似前者那样的前置安装方式。F-22在平尾进行大角度偏转时，厚度较大的机翼在迎头方向可遮挡平尾转轴和部分翼面，增加雷达反射强度的只有平尾内侧前端很小部分的楔形面。暴露面积越小，就意味着雷达反射信号处理难度越低，采用与机翼前缘襟翼类似的处理方式就可以有效解决问题，鸭式布局显然无法利用这种行之有效的技术措施。

　　隐身战斗机翼面设计中需要考虑机动飞行的要求，翼形、翼载荷与低信号特征要求之间要取得平衡。根据隐身技术发展的基本规律，机翼与尾／前翼的前、后缘采用相同角度，最有利于飞机翼面雷达信号的隐身处理。常规布局的尾翼尺寸和外形设计灵活性比较高，翼形、翼面积和相对位置受到的限制不大，有利于按照隐身设计的原则进行整体气动翼面设计。前翼布局的作用是提供配平升力和利用涡的有利干扰，但其设置必须考虑到涡的积极干扰效果，前翼下洗流和涡的作用效果与主翼位置的关系很大。按照目前航空气动设计的基本原理，鸭式布局的前翼与主翼的相对位置和尺寸要求非常严格，气动效果与隐身的低信号设计之间存在难以协调的矛盾。

　　美国在四代机设计上广泛研究了鸭式布局，目的就是想利用该布局的高升力特点，但ATF和JSF的最终方案都选择了常规布局。苏联时代的五代机也以鸭式布局为起点，但从米格1.44的鸭式到苏-47的三冀面，发展到最后的T-50时又恢复成了常规布局，原本利用前翼的气动意图已经变成边条前方的襟翼。鸭式布局在气动上的特点是很有吸引办的，美国和苏联在新枫研制上也很重视

鸭式布局的优点。但在实用机型的最终气动设计过程中，鸭式布局总体协调的困难最终阻止了其实用化的进展。美国和俄罗斯甩实际行动证明了如何在鸭式布局的先进性与缺陷之间做出最终的选择。

　　歼-20采用的鸭武布局为了满足前翼涡对主翼升力的积极作用，其前翼和主翼采用了不同的反角。其翼面设计虽然实现了气动上的积极效果，但上反的前翼和下反的主翼使飞机水平翼面在雷达反射上完全无法互相遮挡。上反前翼虽然有着一定的气动贡献，但在隐身方面要付出相当大的代价。缩小前翼的面积可以降低雷达信号反射强度，但是鸭式布局的前翼不仅仅是配平面，而是要利用前翼对机翼的有利干扰作用，这就从笺动角度严格限制了前翼的尺寸和嚣形。歼-20的前翼只在前缘后掠角上与机翼达到了一致，后缘角度则存在非常明显的差异。而且新机为了满足鸭式布局的气动效果，上反前翼和后方边条还进一步恶化了翼面的隐身性能。

　　总而言之，鸭翼布局在隐身飞机设计上的消极影响是存在的。虽然隐身性能是许多不同技术措施应用后的综合效果，但每一个单项都直接制约了整体效果的发挥。鸭式布局的翼面隐身设计并无特殊之处，但独立的前翼完全暴露在雷达信号面前，在同样应用环境下的雷达反射强度要比常规布局高。鸭式布局飞机的翼面设计要受很多因素的牵制，鸭翼不仅本身相比平尾是个强反射源，而且形成的折射和绕射对飞机其他部分的影响也很大，单纯应用于鸭翼的低信号措施并不能真正解决整体设计的问题。鸭翼对隐身性能最根本的影响并不在翼面本身，而是无法遮蔽的机体固定安装面，以及鸭翼对飞机其他部分的连带影响。单纯从技术上解决鸭翼雷达反射问题并不困难，难的是将这个翼面综合到整个飞机的隐身气动设计中。从CALF到JSF上的一系列鸭式布局方案的失败可以看出，前翼在隐身设计上存在着巨大的技术困难。歼-20首先按照验证机的标准进行设计和实践考验，气动布局的不确定因素是该机设计必须首先解决的问题。毕竟歼-20在四代机中选择了从没实用过的气动布局，鸭翼隐身的实际影响需要通过实践才能够最终确定。

　　鸭翼布局隐身飞机的翼面设计本来就是隐身设计的难点，国外和国内都没有真正有效的解决方式。现在很多乐观的观点在谈到前翼隐身问题的时候，大都认为“隐身飞机需要解决很多问题，鸭翼只是其中的一个而已”，或者将其寄托在什么“神奇”的技术上，如等离子隐身。不过，这种理想状态的“解决”方法显然不具备实际的意义。很多关于歼-20翼面布局可能影响隐身性能的讨论中，乐观者往往用设计师肯定会有解决办法作为依据。如果这样的乐观主义能够代替现实，那俄罗斯T-50采用直通进气道的问题，是不是可以用俄罗斯设计师经验更丰富来“解决”呢?事实显然不会是这个样子。飞机隐身性能是一个整体效果，任何一个部分的问题都会导致整体效果被破坏。F-117早期试验时，就曾经因为标准件紧固不到位而降低了整机隐身性能。正所谓“千里之堤，溃于蚁穴”。歼-20的翼面设计是整体性能综合考虑的结果，飞行性能和隐身性能之间必然有一个平衡点，没必要在隐身效能上因前翼和边条的存在就如临深渊，但也不要以主观的想法就漠视这个问题的存在。

　　机翼面积受到限制

　　鸭式布局战斗机的主翼面大都采用三角翼。应用三角冀不但可以更好地利用前翼的涡效应，还可以保持较好的结构强度和降低翼载荷。四代机的高性能与翼载荷有密切的关系，虽然翼身融合设计可以增加可用升力的机体面积，但机翼的外面面积仍然是飞机升力性能的基础。现代战斗机在设计上虽然应用了增升装置和翼身融合，但机翼面积对飞行性能仍然有着决定性的价值。F-22保持了F-15延续下来的高推重比和低翼载的特点，大面积的梯形冀提供了出色的翼载荷。T-50更是将增加翼面积的条件发挥到了极限，机翼面积占整个飞机投影的比例接近飞翼布局，在战斗机中这样高的翼面积设计也是空前的。在歼-20的鸭式布局设计中，为了能够利用前翼对主翼的积极干扰，综合前翼和边条的效果，前冀和主翼之间的边条使翼面间存在较大的间距。

　　歼-20的机体长度虽然达到了堪称可观的标准，但从照片看，机翼的内侧弦长只有机身长度的40％左右。机翼内侧弦长限制了机翼的轴向长度，三角翼的前缘后掠角又限制了展向长度，综合作用的结果就是歼-20的外露翼面积比例过小，较高的单位翼载荷对飞行性能会产生不利的影响。歼-20的机翼面积与F-22和T-50相比，在单位翼载荷和相对面积上都存在明显的差距。较宽的机体虽然也可以产生部分升力，但小迎角时机体升力的效果和作用远不如机翼，更不用说在复杂机动动作时所起的作用。

　　歼-20的机翼面积其实并不小，只是在综合了前机身尺寸和整体条件后，其翼面积就显得远不够充裕了。歼-20的机翼面积受到气动设计的制约，大幅增加几乎是不可能的，因此，翼载荷这个有关飞行性能的问题必须慎重考虑。中国航空工业在飞机发动机方面不如美、俄，和美、俄同类机型拼动力性能的成功几率太低。按照现在歼-20的气动设计特点估计，其应该会采用角度空战作为格斗空战的基本形式，在大迎角状态下发挥鸭翼布局的高升力气动效果。为了弥补翼面积不足的问题，歼-20采用上反前翼和机翼边条综合作用方式，利用前翼和边条的涡升力效应，在大迎角状态下提供比主翼面更加有利的升力性能。歼-20增升措施的应用对飞行性能有积极作用，但鸭翼和边条双重作用的结果是增加了一对翼面，这两组外形差异很大的翼面又各自独立，翼面布局的复杂性对雷达隐身性能的影响非常明显。在没有两全其美的解决方案之前，歼-20的翼面设计只能在这些矛盾中追求最有利的平衡。

　　机体尺寸和重量过大

　　歼-20的照片在网上流传后，其尺寸问题受到了广泛的关注，很多人都在根据旁边的参照物来计算其机体尺寸。按照目前流传的照片估算，歼-20的机体长度20～21米，翼展13～14.5米，机体尺寸在现有四代机中算是个大个子。歼-20采用了与F-35类似的DSI进气道。DSI进气道是全固定结构的超音速进气道，高速飞行时要依靠进气道中央的机体隆起，将机身侧面的附面层推离进气道管道。相比CARET带排气的多边斜角唇口设计方式，DSI进气道的侧面尺寸要受到隆起部分气流效能的限制。同样面积的进气道，CARET可以设置成宽扁的四边形，DSI则必须采用横向窄而高度大的四边形。在同样的进气道截面条件下，F-22的CARET进气道可以使机体横向变宽，单发的F-35也能够设置截面较小的进气道，但单通道进气量大的歼-20的机体正面投影，则显得比F-35甚至F-22更为敦实。

　　歼-20采用了大推力涡扇发动机，

鸭式布局的优点。但在实用机型的最终气动设计过程中，鸭式布局总体协调的困难最终阻止了其实用化的进展。美国和俄罗斯甩实际行动证明了如何在鸭式布局的先进性与缺陷之间做出最终的选择。

　　歼-20采用的鸭武布局为了满足前翼涡对主翼升力的积极作用，其前翼和主翼采用了不同的反角。其翼面设计虽然实现了气动上的积极效果，但上反的前翼和下反的主翼使飞机水平翼面在雷达反射上完全无法互相遮挡。上反前翼虽然有着一定的气动贡献，但在隐身方面要付出相当大的代价。缩小前翼的面积可以降低雷达信号反射强度，但是鸭式布局的前翼不仅仅是配平面，而是要利用前翼对机翼的有利干扰作用，这就从笺动角度严格限制了前翼的尺寸和嚣形。歼-20的前翼只在前缘后掠角上与机翼达到了一致，后缘角度则存在非常明显的差异。而且新机为了满足鸭式布局的气动效果，上反前翼和后方边条还进一步恶化了翼面的隐身性能。

　　总而言之，鸭翼布局在隐身飞机设计上的消极影响是存在的。虽然隐身性能是许多不同技术措施应用后的综合效果，但每一个单项都直接制约了整体效果的发挥。鸭式布局的翼面隐身设计并无特殊之处，但独立的前翼完全暴露在雷达信号面前，在同样应用环境下的雷达反射强度要比常规布局高。鸭式布局飞机的翼面设计要受很多因素的牵制，鸭翼不仅本身相比平尾是个强反射源，而且形成的折射和绕射对飞机其他部分的影响也很大，单纯应用于鸭翼的低信号措施并不能真正解决整体设计的问题。鸭翼对隐身性能最根本的影响并不在翼面本身，而是无法遮蔽的机体固定安装面，以及鸭翼对飞机其他部分的连带影响。单纯从技术上解决鸭翼雷达反射问题并不困难，难的是将这个翼面综合到整个飞机的隐身气动设计中。从CALF到JSF上的一系列鸭式布局方案的失败可以看出，前翼在隐身设计上存在着巨大的技术困难。歼-20首先按照验证机的标准进行设计和实践考验，气动布局的不确定因素是该机设计必须首先解决的问题。毕竟歼-20在四代机中选择了从没实用过的气动布局，鸭翼隐身的实际影响需要通过实践才能够最终确定。

　　鸭翼布局隐身飞机的翼面设计本来就是隐身设计的难点，国外和国内都没有真正有效的解决方式。现在很多乐观的观点在谈到前翼隐身问题的时候，大都认为“隐身飞机需要解决很多问题，鸭翼只是其中的一个而已”，或者将其寄托在什么“神奇”的技术上，如等离子隐身。不过，这种理想状态的“解决”方法显然不具备实际的意义。很多关于歼-20翼面布局可能影响隐身性能的讨论中，乐观者往往用设计师肯定会有解决办法作为依据。如果这样的乐观主义能够代替现实，那俄罗斯T-50采用直通进气道的问题，是不是可以用俄罗斯设计师经验更丰富来“解决”呢?事实显然不会是这个样子。飞机隐身性能是一个整体效果，任何一个部分的问题都会导致整体效果被破坏。F-117早期试验时，就曾经因为标准件紧固不到位而降低了整机隐身性能。正所谓“千里之堤，溃于蚁穴”。歼-20的翼面设计是整体性能综合考虑的结果，飞行性能和隐身性能之间必然有一个平衡点，没必要在隐身效能上因前翼和边条的存在就如临深渊，但也不要以主观的想法就漠视这个问题的存在。

　　机翼面积受到限制

　　鸭式布局战斗机的主翼面大都采用三角翼。应用三角冀不但可以更好地利用前翼的涡效应，还可以保持较好的结构强度和降低翼载荷。四代机的高性能与翼载荷有密切的关系，虽然翼身融合设计可以增加可用升力的机体面积，但机翼的外面面积仍然是飞机升力性能的基础。现代战斗机在设计上虽然应用了增升装置和翼身融合，但机翼面积对飞行性能仍然有着决定性的价值。F-22保持了F-15延续下来的高推重比和低翼载的特点，大面积的梯形冀提供了出色的翼载荷。T-50更是将增加翼面积的条件发挥到了极限，机翼面积占整个飞机投影的比例接近飞翼布局，在战斗机中这样高的翼面积设计也是空前的。在歼-20的鸭式布局设计中，为了能够利用前翼对主翼的积极干扰，综合前翼和边条的效果，前冀和主翼之间的边条使翼面间存在较大的间距。

　　歼-20的机体长度虽然达到了堪称可观的标准，但从照片看，机翼的内侧弦长只有机身长度的40％左右。机翼内侧弦长限制了机翼的轴向长度，三角翼的前缘后掠角又限制了展向长度，综合作用的结果就是歼-20的外露翼面积比例过小，较高的单位翼载荷对飞行性能会产生不利的影响。歼-20的机翼面积与F-22和T-50相比，在单位翼载荷和相对面积上都存在明显的差距。较宽的机体虽然也可以产生部分升力，但小迎角时机体升力的效果和作用远不如机翼，更不用说在复杂机动动作时所起的作用。

　　歼-20的机翼面积其实并不小，只是在综合了前机身尺寸和整体条件后，其翼面积就显得远不够充裕了。歼-20的机翼面积受到气动设计的制约，大幅增加几乎是不可能的，因此，翼载荷这个有关飞行性能的问题必须慎重考虑。中国航空工业在飞机发动机方面不如美、俄，和美、俄同类机型拼动力性能的成功几率太低。按照现在歼-20的气动设计特点估计，其应该会采用角度空战作为格斗空战的基本形式，在大迎角状态下发挥鸭翼布局的高升力气动效果。为了弥补翼面积不足的问题，歼-20采用上反前翼和机翼边条综合作用方式，利用前翼和边条的涡升力效应，在大迎角状态下提供比主翼面更加有利的升力性能。歼-20增升措施的应用对飞行性能有积极作用，但鸭翼和边条双重作用的结果是增加了一对翼面，这两组外形差异很大的翼面又各自独立，翼面布局的复杂性对雷达隐身性能的影响非常明显。在没有两全其美的解决方案之前，歼-20的翼面设计只能在这些矛盾中追求最有利的平衡。

　　机体尺寸和重量过大

　　歼-20的照片在网上流传后，其尺寸问题受到了广泛的关注，很多人都在根据旁边的参照物来计算其机体尺寸。按照目前流传的照片估算，歼-20的机体长度20～21米，翼展13～14.5米，机体尺寸在现有四代机中算是个大个子。歼-20采用了与F-35类似的DSI进气道。DSI进气道是全固定结构的超音速进气道，高速飞行时要依靠进气道中央的机体隆起，将机身侧面的附面层推离进气道管道。相比CARET带排气的多边斜角唇口设计方式，DSI进气道的侧面尺寸要受到隆起部分气流效能的限制。同样面积的进气道，CARET可以设置成宽扁的四边形，DSI则必须采用横向窄而高度大的四边形。在同样的进气道截面条件下，F-22的CARET进气道可以使机体横向变宽，单发的F-35也能够设置截面较小的进气道，但单通道进气量大的歼-20的机体正面投影，则显得比F-35甚至F-22更为敦实。

　　歼-20采用了大推力涡扇发动机，

每台发动机的进气量已经接近F-35的动力系统。双发战斗机的进气设计需要保证每台发动机独立工作的需要，都要有独立的进气道。DSI结构的进气道宽度受到机体突起的影响，当进气道宽度一定时，增加进气道截面就只能增加垂直方向的长度。歼-20两侧进气道的S型喉道和并列双发动机布局，以及上单翼的翼面结构特点，使其正面投影面积非常大，机头和前机身的截面远大于F-22和T-50。而整体修形又使这个趋势保持到了机尾部分，明显大于发动机外廓尺寸的后机体和巨大的双尾撑，都证明了歼-20的机体尺寸之巨大。在歼-20的整体布局中，机体不但长度比较大，而且在截面尺寸上也比较高。也就是说歼-20的机体设计得又长又粗，结果就是需要将更大的重量投入在维持机体结构上。

　　现代战斗机的高性能和完善战斗力的要求，对飞机的尺寸和重量都有很大的限制。传统来说；战斗力越完善，则飞机的尺寸和重量就越大。按照现有技术条件进行估算，新机的尺寸和重量与苏-27类似，属于典型意义上的四代双发重型全天候战斗机。战斗机尺寸的增大虽然是战斗力完善的基本保证，却未必是技术先进性的代表。战斗机体积一方面与飞机的性能要求和设备条件相关，同样也受飞机与成品的设计和生声条件影响。虽说增大尺寸和体积是新型战斗机的基本趋势，但在达到同样技术和战术性能要求的前提下，尺寸和重量越小，则意味着飞机设计和技术水平越高。

　　国外先进隐身战斗机的小型化设计非常出色。美国F-22的体积和重量要比F-15增加很多，但是在去掉与内部弹舱相关的结构空间后，前者的结构设计和重量控制比后者更优秀。俄罗斯T-50增加了内部弹舱结构，改善了飞机的强度和飞行性能，但其尺寸和重量都要明显小于上一代的苏-27。F-22和T-50这些四代机的尺寸和重量控制非常严格，有利于动力性能和飞行性能的提高，即使采用与三代同规格战斗机同样的动力系统，其综合飞行性能都可以得到明显改善。歼-20的尺寸看起来比T-50和F-22要大得多，在现有航空结构和材料技术水平的制约下，其结构重量估计将明显超过F-22和T-50，笔者估计基本空重至少要达到15吨的等级。

　　大尺寸的机体有利于增加内部载油量和设置弹舱，但是对于先进战斗机而言，基本重量和推重比与飞行性能有着直接的关系。有的观点认为，可以依靠发动机增推来改善重量增加的问题。表面看起来这个观点有一定的道理，但是先进航空发动机恰恰是中国航空技术上的软肋。中国航空动力系统在成品性能和技术方面不如美、俄，歼-20比国外同类机型更大的体积和重量，将会对配套航空动力系统的性能指标造成很大压力。按照歼-20的气动设计和尺寸规格估计，即使其发动机推力能够达到俄罗斯117S的标准，整机推重比也难以超过使用同样发动机的T-50。

　　依靠飞机气动设计是不是可以解决重量问题呢?我们可以用第三代的F-15和苏-27作为对比的依据。苏-27在机体结构和气动设计水平上要比F-15好，但外形尺寸和重量过大的问题，却限制了飞机动力性能和先进气动设计的充分发挥。结果就是苏-27的重量成为了整体性能上的软肋，更好的结构和气动设计并没有为其带来相应的优势。歼-20的大尺寸也存在类似苏-27相对F-15的问题，况且，奠气动和结构设计与F-22横向对比，并没有当初苏-27相对F-15那样的优势。

　　降低飞机基本重量是提高性能最直接的方法。当发动机性能一定时，飞机尺寸越小，重量越低，飞行性能就越出色。现代航空技术在结构优化上的效果比较显著，如F-22的基本重量就比YF-22降低了4500公斤，但这个成绩的很大一部分是靠缩短机体和部件尺寸取得的。歼20的尺寸本来就已经够大了，维持外形尺寸和强度的结构重量优化潜力非常有限，无论怎样改进都难以抵消外形尺寸对重量的影响。歼-20的后续发展应该会在减重上下很大工夫，但基础设计如果没有得到革命性的改变，重量问题将会成为其在性能上面对的最大软肋。

　　改进发展潜力受气动布局的限制

　　F-22这样常规气动布局战机的改进潜力比较突出，如曾经提出过的FB-22战斗轰炸机项目，就可以利用大三角翼实现大载荷航程。中国歼-20的鸭式布局是整体设计的基础，而鸭式布局的前翼和机翼面积、位置都有严格的要求，移动位置或改变翼面尺寸对气动影响很大，很难在后续改进发展上对基本设计进行大的变动，在气动和结构改进潜力上无法与常规布局相比。

　　歼-20的气动外形基本遵循了四代机的设计特征，但在雷达低信号特征方面确实存在弱点，尤其是该机在同代机中最为复杂的翼面设计，与国外四代机简约干净的外形设计有明显的差别。歼-20存在这种问题的基本原因，就是采用了其他国家四代机没有使用的鸭式布局的结果。歼-20在设计上既要保证四代机基本的低信号特征标准，又不能放弃鸭式布局在气动设计上必须保证的要求。鸭翼要发挥气动作用，就必须与主翼进行固定的配合，存在矛盾的气动和隐身要求要在气动设计上综合起来，就是现在歼-20这样超级复杂的翼面结构，其翼面的数量是目前同类实用机型中最多也最复杂的。现代航空隐身技术的方式和效果差异不大，不同国家采用类似技术的隐身措施的收益也基本相同。按照航空技术发展的基本规律看，四代机的设计越复杂，在技术上保证整体隐身性能就越困难。

　　歼-20采用鸭式布局的另一个主要原因，可能是为了更好地发挥设计单位的技术优势。从性能方面估计，歼-20应该具备比较好的空战和拦截性能，在国土防空体系下有较强的对空作战能力，空战性能应该能够应付F-22的威胁。歼-20的气动外形虽然过于复杂，但是也足以保证主要方向的隐身能力，在对空作战中争取获得正迎头方向的隐身效果。

　　综上所述，歼-20战斗机的隐身性能应该不如美国F-22，首飞的样机也没有达到最终的设计标准。但以现有设计条件进行分析，即使不考虑鸭式布局在隐身性能上的弱点，比较直观的也可以发现该机体积大、翼面积小等诸多问题。

　　四代战斗机的设计强调隐身与气动性能的平衡，按照现有技术条件和结构特点估计，歼-20的性能指标应该是偏重于空战的要求，在隐身性能上不是很适合执行对地攻击和突防任务。同时，歼-20存在体积大和成本高的不利因素，在技术性能和成本控制方面都不适合发展成多用途战斗机。按照歼-20的气动布局分析，该机对空作战性能进行了倾向性的设计，整个飞机性能重点集中在拦截和近距离格斗空战上。单纯从战斗力的性能重要程度来看，隐身性略差的歼-20不是F-22那种进攻性战斗机，更类似于苏联防空军在设计苏-27时提出的要求。歼-20应该具备在防空作战中拦截轰炸机和战术攻击机的能力，在国土防空作战中，可以在空战中“撕开”F-22的“鹰墙”，依靠较强的空战能力对攻击机进行前出拦截，但歼-20这种体积堪称庞大的高机动战斗机，并不适合在进攻性纵深突击中承担护航和制空任务。

　　美国空军在作战飞机隐身化的过程中，F-22和F-35的战术运用有着清楚的侧重点。歼-20可以为中国空军提供类似F-22的空战能力。随着中国航空兵作战装备体系的更新和完善，具备隐身性能的多用途战斗机和无人战斗机装备后，歼-20将会成为基地和安全空域的空中“保护伞”。歼-20的这个战术运用特点，也有利于集中装备技术和战术优势。但以空战为重点进行的设计基础，并不利于后续的改进发展和多用途扩展的需要，把歼-20发展成中国航空兵的远程战术打击装备，至少在目前还缺乏足够效费比的支持。

　　(编辑／一翔)