给歼 20 配套机背隐身弹舱方案,有望实现鱼和熊掌兼得 —— 在大幅提升载弹量的同时,保留优秀的隐身能力与机动性能。

对比传统非隐身战机,歼 20、歼 35 这类隐身战机的隐身优势十分突出,但短板同样明显:受内置弹舱空间限制,弹药携带量有限。目前歼 20 机腹主弹舱常规只能挂载 4 枚霹雳 15 空空导弹;即便采用折叠弹翼的新型导弹,最多也仅能携带 6 枚。和歼 16、F-15 这类四代重型战机可携带 8 至 10 枚,甚至十余枚空空导弹的火力相比,持续作战的火力差距十分突出。

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针对隐身战机弹舱载弹不足的痛点,现有两条主流思路各有短板。 第一种是外挂弹药,也就是大家熟知的 “野兽模式”,F22 与歼 20 都曾展示过这类挂载方案,可以一次性挂载大量空空导弹。但缺陷非常直接:外挂弹药会严重破坏隐身外形,在对手先进相控阵雷达面前,极易被远距离探测、锁定并发起攻击。

第二种是外挂隐身弹舱,外形类似副油箱,内部装载空空导弹或者制导炸弹,能够一定程度维持隐身效果。但这类外挂舱体依然会显著改变整机气动外形,拖累飞行速度与机动能力;即便做了隐身修整,外部舱体依旧会增加雷达反射信号,隐身效果存在明显折扣。

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想要提升隐身战机载弹量,同时最大限度保住隐身、机动性能,机背一体化弹舱与机背保形弹舱是一条值得探索的技术路线。

机背一体化弹舱,是在机身设计阶段,就在机背集成整体式隐身弹舱,用于容纳空空导弹与多型弹药。相较于机腹弹舱,机背区域不受起落架舱、发动机舱结构约束,舱体可以从座舱后方一直延伸至发动机喷管附近,依托相对平直的机背结构,打造长度可达 8 米的超大弹舱,远大于歼 20 现有约 4 米的机腹主弹舱。更长的舱体,既可以容纳更多中远程空空导弹,也能够适配霹雳 17 这类超远程大型空空弹;弹舱和机身一体化融合,可维持良好的隐身外形与气动布局。

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机背保形外挂弹舱,结构思路类似战机保形油箱,专门做隐身修型、气动优化,可按需挂载在机背。在兼顾隐身与气动效率的前提下,增加空空导弹、对地弹药携带量;保形油箱的作用是增加航程,而保形弹舱的作用,则是拓展载弹能力。

随之而来的关键问题:导弹布置在机背,该如何安全发射? 常规向上弹射的方案难度大,本方案采用倒飞发射机制:发射弹药前,战机进行滚转,由正常平飞姿态转为机腹朝上、脊背朝下,机背弹舱内的导弹就可以像常规机腹弹舱弹药一样,依靠重力 + 弹射机构完成安全分离发射。

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发射模式可设置两种:一是人工模式,由飞行员自主控制战机滚转、进入倒飞姿态,完成弹药发射;二是全自动模式,飞行员按下发射按键后,飞控系统自动完成滚转、发射、改出回正整套动作,降低飞行员操作负荷,规避误操作风险。

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除了封闭式保形弹舱,还可以采用机背半开式弹槽设计:导弹一半收纳在弹槽之内,以此降低气动阻力、优化隐身表现。对于地面雷达、低于本机高度的空中雷达,很难捕捉到机背开放式弹槽的反射信号;只有敌方飞行器处于更高空域时,才有机会观察到机背。发射仅在短暂倒飞瞬间完成,敌方雷达很难稳定捕捉这个转瞬即逝的信号。 对比参考 KF-21 机腹半埋式弹槽,其对下方雷达是明显的强反射源;而弹槽布置在机背,天然具备隐蔽优势。

在此基础上,还可以进一步简化方案:在机背设置轻量化外挂挂架,挂载空空导弹、对地弹药。地面以及低位雷达很难探测到机背挂载的弹药,隐身效果远优于翼下外挂;同时对整机气动、机动性能的干扰,也小于翼下挂载。

这套思路同样可以延伸到歼 10、枭龙这类中小型战机。机背挂载中远程空空导弹,能够把翼下挂架全部释放出来,挂载对地、对海弹药,丰富战机多任务能力。

(注:本方案源自国家专利局专利)