为了隐身和超巡,五代机的机体表面通常需要尽量的光滑平顺,比如采用复合材料蒙皮,减少或消除台阶、鼓包、天线、进排气开口等附属物。
这一点歼-20做得非常出色,甚至比F-22还要好。F-22只有发动机舱段采用了少量金属蒙皮,其余95%的表面为BMI(双马来酰亚胺树脂)复合材料制成的大面积整体成型蒙皮,具有优异的耐热性、电绝缘性、透波性、阻燃性、良好的力学性能和尺寸稳定性。
歼-20也采用了大面积碳纤维增强体环氧树脂基体复合材料整体成型蒙皮,加工工艺极为精湛,平滑细腻,弹舱舱门等部位几乎看不到缝隙,也极少看到铆钉。机体表面的平顺整洁程度比F-22和B-2还要有过之而无不及。除了机头底部的光电指示系统(EOTS)整流罩外,所有辅助进/排气口、光电探测窗口、通讯天线都做到了与机体表面共型,不破坏气动和隐身的完整性。
锯齿边缘:所有舱门、维修盖板、导电率不同的材料交接处(如雷达罩边缘,尾喷口和机身连接处)敷设了微凸起的吸波结构,边缘进行锯齿化处理,锯齿倾斜角度与主翼相同,以削弱主要威胁方向的行波或爬行波反射。
非金属复合材料外沿:机翼及垂尾的前后沿和翼尖、进气口前沿等尖锐突出的强反射区域,采用吸波/透波结构的非金属复合材料。
柔性蒙皮:在襟副翼、垂尾和主翼的连接处敷设导电柔性蒙皮,完全包覆遮蔽缝隙,而且能够保持这些活动部件表面的导电连续性。柔性蒙皮由弹性胶膜和高弹纤维复合制成,要经受住高空高速的严酷环境,还要承受各个控制面频繁偏转带来的反复伸缩,对材料的要求极高。
歼-202015号原型机仰视图,红圈为襟、副翼接缝,橙圈为动作筒铰接部位,都敷设了柔性蒙皮
柔性蒙皮最早引起人们的注意是在F-35的平尾上。传统的全动平尾都是通过转轴安装在机身或者尾撑的侧面。而F-35的机身长度不足,为了尽量延长平尾的力臂,采用了一种全新的安装方式,整个平尾的前端与尾撑铰接,逐渐收窄,与机身成为一个整体。这个铰接的部分就采用了柔性蒙皮,保持了机体表面的平滑过渡,没有任何缝隙。
歼-20的襟翼动作筒、前后缘襟、副翼与主翼连接部位也均有柔性蒙皮覆盖,在技术和隐身效果上和F-22/F-35处于同一水平。歼-20为全动垂尾,因此不存在F-22垂尾上的方向舵接缝。
机喷涂隐身涂料:需要说明的是,和外形设计、结构优化等隐身措施相比,隐身涂料的重要性是相对最低的。隐身涂料可以将电磁波转化成热能,降低反射强度,提高隐身效率。以目前的技术水平,单纯靠吸波涂料产生的隐身效果非常微弱,否则前几代非隐身战斗机刷上隐身涂料也可以完全隐身了。
中国空军战机的涂装久为人诟病,既没有采用美军双色幽灵灰那样的空优伪装色,雷达罩与机身的颜色差别也很大,红色的八一机徽和斗大的机身编号都非常显眼。
根据公开资料,歼-20采用了一种全新的隐身材料,只有美国材料的十分之一厚度,其表层是一层用于印刷电路板的物质,下方有半导体和铜片结构,通电后可以在一定频率范围内吸收微波,且吸收的具体波段可调。这种材料可以降低任何它所覆盖的物体的雷达反射截面积,吸收不同频率的雷达波。而且该隐身材料每平方米的重量仅为0.7千克,还可极大降低红外辐射波,综合性能明显优于目前世界各国通用的雷达隐身涂料,不客气的说,歼-20使用的是全世界最好的战机隐身涂料。
量产型歼-20,机体表面非常干净
量产型歼-20采用近似美军深幽灵灰的新型涂装,漆面哑光,减少了阳光下的反射,机徽采用了中国空军非常少见的灰色低可视度设计(之前仅在少数轰六上短暂出现过),增强了视觉隐身效果。整机看上去朴实无华,杀气腾腾。
作为对比再看一看T-50的裸机状态,其它细节不谈,光看风挡前传统的半球型前视红外搜索/跟踪系统(IRST)、加强框外露的座舱盖和机体表面密密麻麻的铆钉,就可以知道它的雷达隐身性能和歼-20完全不在一个数量级上。