創(chuàng)新杯”第六屆全國未來飛行器設計大賽獲獎作品選登

北京理工大學珠海學院 周恒旭

空軍作為戰(zhàn)略性兵種，其威懾基礎是由戰(zhàn)斗機構成，先進空優(yōu)的戰(zhàn)機是戰(zhàn)略力量的來源，是實現(xiàn)攻防兼?zhèn)?，空天一體的關鍵因素。故此，務必確保戰(zhàn)機的空中優(yōu)勢。戰(zhàn)機有輕、重之分，而輕型機受機體大小，載油量限制，發(fā)動機推力限制，很難在空優(yōu)基礎上擴展執(zhí)行對陸對海打擊任務，更致命的是輕型機難以執(zhí)行縱深精確打擊任務。戰(zhàn)機只有具有大載彈量，大載油量，高度復雜集成傳感器系統(tǒng)才能完成此任務，所以，唯有重型機成符合條件，才是王道。需要強調一點的是，未來空戰(zhàn)/戰(zhàn)爭是體系之間的對抗，重型機只是打擊終端節(jié)點，故發(fā)展全新一代重型機要充分考慮系統(tǒng)的框架和特點，而且不是設計發(fā)展一個神乎其神獨立作戰(zhàn)的萬能戰(zhàn)機，這是空想。

殲-45青龍戰(zhàn)機

基本尺寸：

機長22.4米，

翼展13.2米，

前緣后掠角為40度，

主輪距為5.3米，

展弦比2.98，

機高5.5米，

主彈艙長5.5米、寬4米，

副彈艙/格斗彈艙長3.5米、寬0.6米，

空重19噸，

載油7～10噸，

隱身載彈量3.8噸，

最大起飛重量34噸，

實用升限13 000米，

起降滑跑距離800～1 000米。

氣動布局

主翼：由于超音速機動比過失速機動重要得多 故不考慮用前掠翼。殲-45將采用中等后掠角中等展弦比大面積低載荷的鉆石型主翼。中等展弦比的主翼最符合隱身原理 而且中等后掠角和中等展弦比是主翼在亞音速和超音速階段的升阻比較大，亞/超音速階段的升阻比決定了飛機的航程，越大航程越遠，符合戰(zhàn)場需求。

DSI進氣道：1、請注意上置兩側進氣道不等于上部進氣道，在爬升時對發(fā)動機毫無影響，而且上置兩側進氣道可以進一步擴大了下部分的彈艙的容積，尤其是彈艙的高度，越高的彈艙可以容納直徑更大的彈藥，為戰(zhàn)機的多用途打下基礎，發(fā)揮出六代機發(fā)動機大推力的優(yōu)勢，尤其是裝載對地對海巡航導彈，打擊高價值目標的超遠程空空導彈和打擊低軌的動能彈；2、上置可以騰出下面的空間出來安裝兩側雷達，這樣兩部雷達才有一定的距離差實現(xiàn)無源精確定位，而傳統(tǒng)的雷達空間將安裝機載激光武器系統(tǒng)，使激光擁有正前方全視界打擊范圍，這樣一來的話將一舉兩得；3、上置兩側類DSI進氣道可以非常大地放寬飛機的靜不穩(wěn)定性（在先進的人工智能控制系統(tǒng)支持下），越寬的靜不穩(wěn)定性不僅改善亞音速/跨音速/超音速的升阻特性使其擁有更大的航程，而且有更好的敏捷力（超機動性能的一種體現(xiàn)）；4、因為要隱身，故機頭為菱形，菱形機頭會產生不可預測的機頭渦，這種紊亂的機體渦直接進入發(fā)動機的話可能在某個速度段上使發(fā)動機的首級風扇出現(xiàn)振喘或者功率不穩(wěn)定/下降，故要加裝類DSI。

航電系統(tǒng)

光纖代替此前的電傳操縱系統(tǒng)中的電纜，即可以實現(xiàn)高頻大容量信號的高速傳遞，又能解決飛機的電磁兼容/干擾問題沒。

基于交互式多模型方法對飛控系統(tǒng)實時參數(shù)監(jiān)控對比，為異常數(shù)據(jù)建立多個識別模型和最優(yōu)二次型控制和特征配置，基于此飛控系統(tǒng)通過四余度對故障數(shù)據(jù)進行隔離和正常參數(shù)高仿真重構，從而使飛控系統(tǒng)擁有更好的的可靠性和良好的性能。

人工智能，通過分布在飛機各個重要位置的高敏傳感器收集整理各個部位的氣動狀態(tài)數(shù)據(jù)，如流速，渦體大小，是否到達渦體脫離臨界值等，傳到中央高速處理器與飛行包線內正常值比較評估，預測潛在的各種飛行風險，主動提早跨人做出處理，或者在通過腦電波收集頭盔感知下得知飛行員要進行超機動，人工智能飛控系統(tǒng)可以基于各種數(shù)據(jù)，主動進一步細微優(yōu)化戰(zhàn)機的姿態(tài)。

“飛推火”一體化，“飛推火”是四五代機的典型技術特征，當然六代機將繼續(xù)完善發(fā)展，六代機的“飛推火”一體化不僅指飛控系統(tǒng)，推力系統(tǒng)，火控系統(tǒng)的一體整合，更加在于整合全機的所以子系統(tǒng)在一起形成綜合航電控制系統(tǒng)（子系統(tǒng)為：電源/核電源，第二動力，燃油，環(huán)境控制，生命保障，探測/通信/導航/識別/電子戰(zhàn)系統(tǒng)等），此舉將使飛機能實現(xiàn)更優(yōu)更全面的自主/無人/非自主控制，更容易實現(xiàn)多模塊化任務（比如無人狀態(tài)下，遠程預警機操作員可以直接對戰(zhàn)機進行姿態(tài)控制，攻擊路線選擇等），也能為后期升級改裝奠定好的硬件基礎。