创意坊

创新杯”第六届全国未来飞行器设计大赛获奖作品选登

北京理工大学珠海学院 周恒旭

空军作为战略性兵种，其威慑基础是由战斗机构成，先进空优的战机是战略力量的来源，是实现攻防兼备，空天一体的关键因素。故此，务必确保战机的空中优势。战机有轻、重之分，而轻型机受机体大小，载油量限制，发动机推力限制，很难在空优基础上扩展执行对陆对海打击任务，更致命的是轻型机难以执行纵深精确打击任务。战机只有具有大载弹量，大载油量，高度复杂集成传感器系统才能完成此任务，所以，唯有重型机成符合条件，才是王道。需要强调一点的是，未来空战/战争是体系之间的对抗，重型机只是打击终端节点，故发展全新一代重型机要充分考虑系统的框架和特点，而且不是设计发展一个神乎其神独立作战的万能战机，这是空想。

歼-45青龙战机

基本尺寸：

机长22.4米，

翼展13.2米，

前缘后掠角为40度，

主轮距为5.3米，

展弦比2.98，

机高5.5米，

主弹舱长5.5米、宽4米，

副弹舱/格斗弹舱长3.5米、宽0.6米，

空重19吨，

载油7～10吨，

隐身载弹量3.8吨，

最大起飞重量34吨，

实用升限13 000米，

起降滑跑距离800～1 000米。

气动布局

主翼：由于超音速机动比过失速机动重要得多 故不考虑用前掠翼。歼-45将采用中等后掠角中等展弦比大面积低载荷的钻石型主翼。中等展弦比的主翼最符合隐身原理 而且中等后掠角和中等展弦比是主翼在亚音速和超音速阶段的升阻比较大，亚/超音速阶段的升阻比决定了飞机的航程，越大航程越远，符合战场需求。

DSI进气道：1、请注意上置两侧进气道不等于上部进气道，在爬升时对发动机毫无影响，而且上置两侧进气道可以进一步扩大了下部分的弹舱的容积，尤其是弹舱的高度，越高的弹舱可以容纳直径更大的弹药，为战机的多用途打下基础，发挥出六代机发动机大推力的优势，尤其是装载对地对海巡航导弹，打击高价值目标的超远程空空导弹和打击低轨的动能弹；2、上置可以腾出下面的空间出来安装两侧雷达，这样两部雷达才有一定的距离差实现无源精确定位，而传统的雷达空间将安装机载激光武器系统，使激光拥有正前方全视界打击范围，这样一来的话将一举两得；3、上置两侧类DSI进气道可以非常大地放宽飞机的静不稳定性（在先进的人工智能控制系统支持下），越宽的静不稳定性不仅改善亚音速/跨音速/超音速的升阻特性使其拥有更大的航程，而且有更好的敏捷力（超机动性能的一种体现）；4、因为要隐身，故机头为菱形，菱形机头会产生不可预测的机头涡，这种紊乱的机体涡直接进入发动机的话可能在某个速度段上使发动机的首级风扇出现振喘或者功率不稳定/下降，故要加装类DSI。

航电系统

光纤代替此前的电传操纵系统中的电缆，即可以实现高频大容量信号的高速传递，又能解决飞机的电磁兼容/干扰问题没。

基于交互式多模型方法对飞控系统实时参数监控对比，为异常数据建立多个识别模型和最优二次型控制和特征配置，基于此飞控系统通过四余度对故障数据进行隔离和正常参数高仿真重构，从而使飞控系统拥有更好的的可靠性和良好的性能。

人工智能，通过分布在飞机各个重要位置的高敏传感器收集整理各个部位的气动状态数据，如流速，涡体大小，是否到达涡体脱离临界值等，传到中央高速处理器与飞行包线内正常值比较评估，预测潜在的各种飞行风险，主动提早跨人做出处理，或者在通过脑电波收集头盔感知下得知飞行员要进行超机动，人工智能飞控系统可以基于各种数据，主动进一步细微优化战机的姿态。

“飞推火”一体化，“飞推火”是四五代机的典型技术特征，当然六代机将继续完善发展，六代机的“飞推火”一体化不仅指飞控系统，推力系统，火控系统的一体整合，更加在于整合全机的所以子系统在一起形成综合航电控制系统（子系统为：电源/核电源，第二动力，燃油，环境控制，生命保障，探测/通信/导航/识别/电子战系统等），此举将使飞机能实现更优更全面的自主/无人/非自主控制，更容易实现多模块化任务（比如无人状态下，远程预警机操作员可以直接对战机进行姿态控制，攻击路线选择等），也能为后期升级改装奠定好的硬件基础。