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中國軍方研發殲20過程揭密：美俄同行佩服伸大拇指
在1990年代初YF22戰鬥機起飛，中國依然在殲8改中裡面苦苦掙扎，1996年台海危機，一股近乎絕望的情緒涌到人們的心頭：面對美國強大的軍事優勢，我們有能力追趕嗎？
在近乎為改革讓步的十幾年裡，中國軍工並沒有比1980年代初好多少，而1980年代初中國工業處於什麼樣的水平呢？
在1980年代初期，中國的工業能力和管理落後世界了將近50-70年，當時香港記者描述的最典型的廠里情況是：三個工人抹牆壁，一個抹，一個舉灰，一個指揮。《喬廠長上任記》開闢了一個新的時代，更如實反映了當時的管理生產的水平。工人不幹活曠工，鬼怪式操作報廢品多一半，生產監督為0，領導沒有管理觀念，習慣於文革的政治鬥爭方式。
1980年代生產水平最高的上海車廠，準備與德國合資（上海大眾），外國普遍懷疑能否進行，一個最樂觀的德國30歲記者參觀過上海車廠這樣報道：「大眾汽車將在一個100年前的孤島上生產，工人懶散，生產用的葫蘆吊，橡皮榔頭都是我爺爺用的工具。」
日本記者當時參觀武漢最好的鋼廠，發現鋼廠有水壓機銘牌居然是1898年日本產品，連忙問廠長是否錯誤，廠長回答：沒有錯，因為質量好還在用。
軍工廠當時也只比民廠好那麼一點罷了。為改革讓步的十幾年中，軍工產業還是普遍處於1980年代水平。
鄧公不是超人，他的打算是留下重點研究部分，開拓交流，提高工業水準，再將軍事水平提升上去，他不可能預見到1980年代末西方技術封鎖，1991年蘇聯的解體，1990年代中台獨勢力的猖獗，但是他還是留下基礎：亞洲最大風洞群，最大導彈試驗場等一大批不惹人注意但是基礎已經堅實地打下了。中國的基礎研究是紮實的。但即使當時對軍工投入大量資金，也很難對落後的水平有質的改善。
軍工是建立在國家實力，和整體工業能力，工人素質和先進管理上的，先有好錦，才能添花。
F14,當筆者90年代初在電影看到帥帥的阿湯哥沒有興趣，那巨大強悍的F14雄貓卻極大地摧殘了自己幼小的心靈，很多人都有這次經歷，事實是：F14已經快要走上終點，我們還在艱難地改進殲8。
套用一位著名的改革者的話說：「我們開始了，抱著近乎瘋狂的熱情，回過頭來看走過的道路，我們驕傲，但在那時，如果我們真正知道差距是如此巨大，道路如此艱辛，我真懷疑還有沒有追趕的勇氣。」
但是在96年危機，現實差距是如此巨大連瞎子都能看到的，而且未來更加恐怖：美國F22,海浪級潛艇等下一代武器將馬上服役，我們何去何從？
對於中國領導人，軍工，軍隊，廣大的軍迷來說：那是一個近乎絕望，看不到希望的年代。
1996年，當台灣海峽密布戰雲時，兩支航空母艦編隊出現在了台灣東南和東北兩個方向，徹底斷送了1996年大陸軍事封鎖台灣的希望。
在1996年的中國空軍，以落後的狀態直接攻擊台灣密布防空導彈和F5,F104，IDF戰機把守的空域和土地是極其不現實的，大陸的打算是：在空軍的掩護下，海軍艦艇進入台灣南北海運通道封鎖，迫使台灣空軍離開本土警戒網支援和防空優勢火力殺傷區，同大陸空軍在海上空戰，大陸空軍可以依靠海面艦艇雷達提供早期預警，依靠數量來消耗對方戰力。迫使台灣空軍投入到不佔優勢的近戰中去。
當時台灣空軍尚沒有空中預警，但是F5，F104戰鬥機的中距搜索和遠射能力，已超過了大陸除SU27以外的所有飛機，F104戰鬥機雖然被稱呼為寡婦製造者，但是超音速性能和攔截能力出眾，F5是一種平庸的飛機，但是操控簡單，電子設備對於中國來說依然先進。而殲8-2直到1998年，才告別了單一的雷達系統。
更糟糕的是：台灣依靠美國製造的IDF戰鬥機也投入使用，它存在推重比不足的問題，但是雷達電子性能經過美國支援，已經不亞於F16A/BBLOCK15的水準。在台灣強網支援下，台灣空軍的訓練在美國強化下更有效率。
但是大陸依然有一定的把握達到目的，在1996年，中國空軍僅有30架掌握尚不充分的SU27做為空中中距雷達警戒和打擊力量，大陸不打算將這寶貴的力量投入到近戰中，而是作為警戒和空中刺客作為盤旋在台灣空軍眼前的陰影存在。由於低空掃描能力不佳，SU27將作為中高空的戰機補充。
殲8戰鬥機在1996年不具備中距遠射能力，雷達性能單一容易受干擾。但是在對殲7的對抗訓練中，中國空軍發現：殲8的迴轉半徑與殲7相當，有更好地爬升能力，探測能力比殲7好，能搭載更多的燃油，這意味著在無地面指揮下，殲8可以採用更多的戰術來擊敗殲7。更符合境外做戰的觀念。
殲7具有良好的超音速性能，但是亞音速性能糟糕，在越南，越空軍的米格21採用偷襲戰術，從不跟美國人空戰。如果需要複製這一戰術，殲7需要良好的引導和小機群多批趕赴空域。
殲6是當時大量存在的超級過時貨，但是它是當時唯一一種可以在近戰纏鬥中徹底壓倒台灣除IDF之外所有飛機的國產戰鬥機。兩台發動機提供幾乎1戰鬥推比，垂直機動性和跨音速空戰能力超過F5，水平機動性遠在F104之上。但是設備落後，導彈不可靠只能依靠機炮纏鬥，最大的弱點是超音速性能嚴重不足，油料太少，雖然靠新保型油箱能夠彌補這一點，但是只能依靠小機群多批連綿不斷才能彌補空域。在越南戰爭中，殲6是美國人認為最難纏但是又最好對付的飛機：不與它纏鬥，用速度保持距離，殲6隻能返航，這時油多的美國機再追擊。殲6在纏鬥中往往是勝利者，但是由於油料不足發生事故和被美機追擊墜毀的事件驚人。越南空軍非常不喜歡殲6。
強5也具有同殲6一樣好的低空纏鬥能力，在巴國演習中戰勝過幻影3（二代機里公認地的F4,米格21，幻影3三大王者之一），同時強5也具有迫使台灣海軍躲藏在本土的使命，經過大陸評估認為：當時台灣海軍的防空能力並沒有超越1981年馬島海戰的英國艦隊能力。可以想象：大陸將象阿根廷一樣，用少量還不可靠的殲轟7，H6D發射C601，C801導彈，眾多的強5象敢死隊一樣低空轟炸台灣海軍，只不過規模強度比阿空軍殘忍地多。雖然預見到會有眾多的損失，但是完全可以迫使台灣海軍不能忍受損失只能靠近本土防空火力殺傷優勢區，遠離大陸封鎖艦隊。
在1996年，大陸的電子指揮和電子戰能力仍遠遠落後「二流北約」水平的台灣，空軍依靠語音指揮能力加秘不足，至於台灣西面的海港，空軍力量遠未到達，只能依靠潛艇和導彈進行封鎖，對於糟糕的潛艇噪音，台灣東部海域的複雜的聲紋情況會掩蓋潛艇的諸多不足，雖然能造成一定的損失，但是還是可以完成有限度的封鎖布雷任務。
大陸預計：在高額的損失后，大陸依然能夠利用封鎖戰，導彈來干擾台灣軍事，政治，經濟的決心。迫使台灣走回談判桌來。
以上就是所有可行的手段，可以看到：直到1990年中，中國的軍事力量一直仍處於停滯狀態，為改革讓步，大量的武器裝備和訓練依然面向防禦大規模入侵時水平，在冷戰時代，這種防禦還是有效果的，但是對於抑制海島進攻性作戰，仍屬於力不從心，在1960-1980年代初，對於空軍進攻性自主項目幾乎均告失敗，落後的工業難以支撐。
不管如何，在1996年，大陸仍有把握進行代價高昂的封鎖做戰，空軍缺乏電子對抗，精確打擊能力，難以對台灣本土的優勢防空火力殺傷區進行打擊，但是對於掩護大陸封鎖艦隊依然是夠用，美國海軍通過研究認為，大陸海軍能夠通過動員民船，具備一次性布設台灣南北兩端與東方國際航線的近乎7000枚各種水雷的能力，這種能力還是令人頭疼的。中國此次演習，不但具有恐嚇與封鎖意圖，還將做戰力量將向福建集中之意，有在演習中奪取台灣外海島嶼之意。
美國派遣兩隻航母艦隊先後抵達了台灣東南與東北海域，這兩隻艦隊的部署很有玄機：它們正好位於台灣優勢防空火力殺傷區的側后，堵住大陸海軍封鎖通道，位於大陸空軍作戰力量的邊沿，大陸空軍短腿的優勢力量難以對其發動攻擊。航母艦隊並能夠對進入台灣東部海域的大陸海軍實施反潛作戰。這就扼殺了大陸所有戰勝的希望。
這口氣我們咽下了，伴隨著近乎15年台毒的猖獗和美國的得意，但是他們忘記了一點：大陸雖然落後，但是是一個澎湃快速發展的大國，科技工業和軍事的發展從 1980年代就開始轉變，財力也在不斷聚集，即使發展速度與台灣一樣，大陸的巨大基數也是可怕的，更別說7-11%的增長率了。時間對大陸有力，美國自欺欺人的「賣給台灣的武器能夠保持優勢到2025年」會逐步失效。在2005年，美國人已經感到不妙，大預，空中加油，殲10，殲11等各種空軍力量大步前進。中國絕不坐等時間流失，我們不會忘記96之恥：空軍的目標是2015年取得在台海對美國和台灣的絕對優勢！
殲20，這種能夠飛到台灣東海驅趕美國航母，掃蕩敵方空中防線的戰機，它的種子在1996年就埋下了！
美國一位軍方人士在2005年報告：「1996年台海危機我們錯誤地炫耀武力的結果，就是中國人開始瘋狂地造飛機買軍艦。」
這，僅僅是開始！！！
在1996年危機后，追趕F22的念頭已經滲透在人們的心中，象一個巨大的魔咒揮之不去。
在今天，我們可能習慣了F22的造型，猛禽訂立了一個標準，無論是美國的F35,俄國的T50,日本的「豆飛機」心神小驗證機。還是還在空中樓閣的印度 MCAC,韓國KFX中型雙發小F22,都可以說是F22思路的複製。F22的布局目前是最成熟簡潔的，其他方案不過是F22的簡化，要麼是減少某些功能，放大其它功能（T50減輕隱身，加強機動性）。
考慮到中國的工業能力，無論是飛豹也好，殲8-2一定有多種方案，但它們必定選取其中風險最小的，最容易實現的。但是殲20出現讓人們大吃一驚：這是完全另類的猛禽！如果有人說這是對F22的剽竊，那麼其他方案是什麼？！他一定是眼睛瞎了！！
僅就筆者看到一位英國網友的話說：「就外形設計來講，殲20是一種另類的設計，它必定對目前單調的五代機設計布局作出巨大貢獻，對於世界所有軍事發燒友來說，殲20為我們提供一種新奇的享受。」
但是另類的背後，則是巨大的努力和風險。這種另類是否值得？能否徹底告別那絕望的年代？
二 布局的困惑
飛機設計是最艱難的科學，由於飛機設計指標幾乎是相互矛盾的，一個指標上去，另一個指標幾乎就下降了。戰鬥機追求各個空域，速度指標的平衡。
僅僅拿飛機機翼面積來說，大面積機翼會降低翼載荷，提高飛機的亞音速機動能力，但是大面積機翼會降低速度，爬升力。而三角翼對於超音速是最有利的，但是嚴重提高了翼載荷，難以做出機動動作。在笨拙的重視超音速二代機F4，F5,F104之後，美國首先到了忍無可忍的地步，他們認為在掛載武器時候，戰鬥機之間很難發生純超音速空戰，他們從F15開始，彪悍地使用了低面積過載和高推力發動機的思路，而對於缺乏高推力發動機的而有技術基礎國家來說，是不可能採用這種跟風的。當F22出現，更是發展了這種彪悍的思路：用大后掠的蝶型翼—即加超音速性能又降低翼載荷和變態的F119發動機達到完美的平衡---如果沒有F119，朔大的蝶型翼是極其笨重的，這種思路非常簡潔，即使如此，優良的材料和隱身修形造成的飛控的複雜程度也是近20年其他國家望其項背的。
沒有發動機，沒有材料，但是可以先做基礎研究，反正到了工程階段，這些問題差不多隨工業發展已經解決了，如果想造飛機，那就早點動手吧。要研究一架5代隱身戰鬥機，中國的科研人員和軍方首先要確認一些思路：
1 它是輕型，中型還是重型？
無可否認，儘管由於材料和電子技術的進步，戰鬥機的體積有越來越大的趨勢，一方面，對航程的需求，武器載荷要求越來越高，另一方面由於設備越來越複雜，連電子干擾設備也開始裝入機體。F16，殲10的航程與機動性已經不亞於重型戰機，但是它們的任務擴展性是遠不如重型機的。
隱身的5代更提出新的標準，雖然俄國提出等離子隱身概念，但它離實用性還遠不可及。內部格艙那巨大的體積和類S形進氣道必然造成近乎巨大的體積。
中國完全可以採用低風險低成本的中型5代，武器掛載採用類似隱身武器繭包的設計，重量依然不小，無論是任務擴展性還是隱身都遠不如重型的。
中國從沒有獨立研發重型機的經驗，這一次，卻是例外！96台海危機的陰影一直在我們心頭。進攻性是不能不具備的需求！
2 採用什麼樣的外型？
1996之後，是時候檢視我們對策了。中國的研究人員仔細考察了F22的設計，同時原蘇聯S37和米格1.42驗證機先後暴光，但是對於我們自己的飛機，設計人員對於落後的工業體系依然心中無數。
採用類F22的常規布局是最穩妥的，但是中國和俄國都意識到：在材料和發動機落後的情況下，常規布局是沒有指望能夠與F22對抗的。在2000年前，中國與俄國在技術方開展了合作，但是沒有就第5代戰鬥機達成任何一致。可以肯定，在611所宋總的《一種小展弦比高升力飛機的氣動布局研究》發表之前，中國已經對第5代戰機的基礎進行了大量的研究，但是對於採用哪一種構型還沒有確定。
這裡懶的寫，套用某大佬的原話：「宋老《一種小展弦比高升力飛機的氣動布局研究》論文中援引的方案是611上世紀90年代中期對四代氣動探索的一個過程成果，該方案的渦升力設計重點仍然在翼面形式的邊條、鴨翼、機翼的氣動耦合上；菱形機頭出於隱身和大迎角偏航穩定性的優勢被引入設計中，但尚未很好的融入整個布局，機頭渦被認為是鴨翼渦的一個不利干擾因素。今天的殲-10氣動是早期眾多方案中較為穩妥的一個，沿用了殲-9計劃中大量現有的風洞資料，而更激進的雙三角翼方案因為風險過大而被放棄；《小展弦比》一文中的邊條翼鴨式布局方案應該就是由早年落選的鴨式雙三角翼方案逐步演化而來。」
宋老《一種小展弦比高升力飛機的氣動布局研究》在那時只是一種備選方案，沈飛也提出了自己的方案，在競爭中，沈飛601所似乎批評了鴨式布局的缺陷（以下會提到），闡明了三翼面對於配平，機動和升力的好處。但是有幾個問題是無法迴避的：三翼面對於RCS的增加比鴨式和常規布局複雜，對於阻力的增加更是發動機不能承受之重的。對此，601所似乎還有常規布局作為後備，正是他們自己的不確定性和無絕對把握使他們輸掉了重型機的競爭。
但是，611所的方案比常規布局更具有挑戰，為此，據說611下了軍令壯，於是殲20開始了它的真正腳步。
鴨式布局自然意為在前機身兩側有一對鴨式前翼，世界強國就有初步的研究，鴨式的布局在二戰前就有研究，在1960年代蘇聯也對米格21進行了深入的驗證。但它們都失敗了，鴨式非常規布局一直沒有起步。而中國在力圖擺脫蘇聯影響的1960年代，也對所謂「抬」布局進行了大量的研究。鴨式布局不是垃圾，但更不是超級布局，在1980年代前，飛控技術還不能解決鴨布局帶來的問題。只有在電子與氣動技術真正成熟起來，鴨式布局才遍地開花。
在這裡我們依然引用大佬的原話： 「到60年代初，二代戰鬥機的氣動布局設計主要特點仍是保持附著流型以避免和抑制氣流分離；但對機動性的追求要求可使用迎角不斷加大，分離不可避免。隨著近距耦合固定鴨翼的瑞典SAAB-37戰鬥機將渦升力的應用實用化，實現了對氣流分離的控制和利用，脫體渦流型開始被廣泛的應用直到今天。戰鬥機對渦升力的應用，主要是依靠氣流從渦流發生器（鴨翼，邊條）前緣分離出穩定的漩渦，高速旋轉的氣流提高了機翼表面的負壓，漩渦強度隨迎角增大而增大，產生很大的渦升力，在升力線斜率上表現出明顯的強烈性，非線性。因此渦升力在帶來巨大升力收益的同時，也對戰鬥機的控制技術提出了同樣巨大的挑戰。從對渦升力的應用水平（同時也大致代表了主動控制水平）來看，三代機的氣動水平可以劃分為三個階段。第一個階段以F-15為典型，這種早期的三代機並沒有渦流發生器，沒有應用渦升力，靜穩定布局，控制增穩；第二個階段是F-16（真正的第一款三代戰鬥機）和蘇-27，以小邊條作為渦流發生器是其共有的特徵，並開始放寬靜穩定度，模擬電傳足以滿足控制需求；第三個階段，一方面是使用大邊條的F/-18E/F和我國的FC-1，另一方面是使用可動鴨翼的歐洲颱風，陣風，鷹獅和我國的殲-10，這個階段的戰鬥機都已經採用高度靜不穩定設計，模擬電傳已經不能滿足需求，數字電傳成為標準配置。總的來說，越大的氣動收益，就有越大的控制難度和風險。在常規布局戰鬥機中，作為俯仰操縱面的水平尾翼一般處在機尾的位置，在很多型號上為了追求最大的控制力矩，平尾還要延伸到尾噴管以後，一定程度上可以近似的認為氣流經過平尾以後便不再對飛機本身造成影響；而鴨式布局中作為俯仰操縱面的鴨翼放置在機翼之前，經過它的氣流還要持續的參與進整個機身的流場，尤其是鴨翼還身兼渦流發生器的作用，鴨翼狀態改變直接導致機翼上方渦流體系的變化，因此鴨翼偏轉對整機的影響遠比平尾來的複雜而劇烈。常規布局並非對渦流發生器兼具氣動操縱能力的優勢沒有認識，比如像可動鴨翼靠攏的可動邊條技術，但是因為效能和代價的問題並沒有實用化。更為複雜而劇烈的影響，就意味著更大的潛力。全動鴨翼的鴨式布局戰鬥機在氣動理論上和主動控制水平上的需求遠高於常規布局，包括三代後期的大邊條常規布局。這也是該類飛機普遍出現晚，飛行性能好的一個原因；一度有人把使用全動鴨翼的鴨式布局稱為三代半布局，如果僅僅從氣動和主動控制技術看，這個說法不無道理。」
但是凡事都有兩個方面：鴨式布局會帶來巨大的好處，但是鴨式布局不等於超機動，而是帶來比常規布局更好的渦升力和靜不穩定。對於發動機羸弱的國家來說，這是福音。但是也存在很多麻煩，除過飛控的複雜外，還有一個難以解決的地方。鴨翼可以有兩個作用：1、提供可控的渦升力，2、配平和俯仰控制。可控渦升力在前面已經提到，配平和俯仰控制是另一個巨大的作用，這正是鴨式戰機對比常規布局最難以解決的地方。
任何飛機有重心和升力中心，要是兩者完全重合，飛機在天上就是平衡的。鴨翼雖然這兩個作用都可以做到，但不同位置的鴨翼對兩者有所側重。僅僅對於鴨翼的放置，就是令人頭疼的問題。
「鴨翼的不同位置決定了設計思想的異同，事實上，如果忽略燃油消耗、彈藥投放等因素，重心是基本固定的，但升力中心隨速度、飛行姿態等移動，需要動用平尾（常規布局）或者鴨翼（鴨式布局）來恢復平衡，這就是配平作用。有意識的增減配平作用，自然就導致飛機受控地俯仰，這就是俯仰控制作用了。鴨翼雖然這兩個作用都可以做到，但不同位置的鴨翼對兩者有所側重。鴨翼靠前稱為遠距耦合，由於力臂長，用較小的鴨翼就可以實現配平和俯仰控制作用，這樣鴨翼造成的阻力和重量較小。適合高速飛行；壞處是遠離機翼，難以形成渦升力。鴨翼靠後布置的話，自然就使近距耦合。近距耦合的鴨翼常常和機翼有所重疊，鴨翼后緣在機翼前緣的頭頂上。近距耦合的鴨翼產生渦升力的作用明顯得多，有利於提高機動性，但力臂短，配平和俯仰控制作用降低，需要增加鴨翼面積，導致阻力和重量增加。鴨翼和機翼在上下有所重合，兩者之間的氣動干擾增加阻力。（方方）」
這句話簡單地說，布局的矛盾僅僅在鴨翼的設置方面就困擾著設計者，美國在1980年對鴨式布局的研究比歐洲還深入，升力體邊條翼鴨式布局很早就出現了，1970年代NASA有個高機動技術驗證機（HIMAT）的17A方案就是採用此布局，但限於當時的氣動和控制水平宣告失敗。1997年5月NASA 和波音聯合研製的X36鴨式布局驗證機首飛，該機採用升力體鴨式布局，隱身技術及其與飛行敏捷性的配合是其技術驗證重點之一；但可能在1980年代美國人認為：不管是遠距耦合還是遠距耦合，對於下一代戰鬥機都是不利的，這真是鴨式的悲哀。「鴨式布局的優點在敵人身上的。」這句話被牽強附會成鴨式的不隱身。但是中航早在1990年代就對鴨式的隱身進行大量的研究，美國人JSF鴨式布局和瑞典JAS39隱身布局證明：鴨式布局與常規布局隱身效果並沒有什麼不同。
1990年代中航鴨式隱身研究可以看做殲20的思路
引用磚頭大佬的原話「鴨式的隱身設計原則和常規布局的沒有太大區別，一般來說不管是常規布局還是鴨式布局，他們的可動翼面都是按照巡航狀態來處理隱身狀態的，機動的時候基本不考慮或者只是做一定手段控制，但不限制指標。鴨式布局和常規布局設計的差別主要在於前向因為前翼的存在比常規布局多一個散射區，但集中輻射的原則還是不變的，前翼的前後緣平行，前翼本身可以採用效率比較高的結構性隱身，輻射的主要難點在於翼根部的機身部分，這和常規布局的前緣襟翼根部的難點一樣，處理方式也基本一樣，這方面正常布局和鴨式布局的rcs差別要到0.001以後才會體現出明顯的區別，前翼的存在較為複雜的是因為它們的尺寸比較小，對於一些中長波雷達外型隱身效果不佳，基本需要採用特定波段的窄帶吸收和專用塗層的配合才有比較好的效果，同樣的問題在常規布局上也有，他們在一些很少的特定角度上會因為機翼的屏蔽而佔據優勢。」綜合而言，鴨式布局因為機翼面積大，機翼根弦長，佔位多，隱身效果更好，垂尾機翼前翼分佈合理，干涉少，綜合周向隱身比常規布局略有優勢，但因為前翼的存在，前向隱身需要花費較大的精力和更複雜的處理方案，總體上來說鴨式布局和常規布局並沒有什麼本質上的區別，隱身和氣動綜合的難度差不多。」
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