最近一段時(shí)間,《流浪地球2》在全國范圍內(nèi)大規(guī)模上映,其硬科幻的實(shí)力引發(fā)了影迷們的廣泛討論。電影中的許多裝備并不是憑空想像出來的,而是用國產(chǎn)尖端裝備設(shè)計(jì)改造而來,網(wǎng)友們紛紛感嘆“原來中國科幻的背后是中國制造”。
電影中那款酷似殲-20的戰(zhàn)斗機(jī),其垂直起降的能力驚艷全場,讓眾多軍迷大飽眼福。根據(jù)影片中的介紹,“殲-20C”是一款可垂直起降的雙座戰(zhàn)斗機(jī),前艙飛行員主要負(fù)責(zé)駕駛,后艙飛行員負(fù)責(zé)操縱機(jī)載武器和無人僚機(jī)。
“垂直起降型”飛機(jī)和常規(guī)飛機(jī)相比,增加了推力矢量噴管,使得其操作難度大大提高。起飛時(shí),矢量噴口先完全向后,待到飛機(jī)加速到期望的起飛速度,飛行員將推力矢量向下偏轉(zhuǎn)至合適的位置來提供升力。飛機(jī)起飛離地后,飛行員會(huì)逐步減小噴管的偏度,保證飛機(jī)以正確的姿態(tài)增速直至矢量噴口完全向后。
現(xiàn)實(shí)中最早實(shí)現(xiàn)垂直起降的飛行器是“鷂”式戰(zhàn)斗機(jī),它是一種高亞音戰(zhàn)斗機(jī),使用“飛馬”矢量發(fā)動(dòng)機(jī)作為主要?jiǎng)恿?。第一?ldquo;鷂”式戰(zhàn)斗機(jī)是從上世紀(jì)50年代開始研制,并參與過第二次世界大戰(zhàn),其獨(dú)特的短距、垂直起降能力使得這款飛機(jī)在特定的戰(zhàn)場環(huán)境中發(fā)揮了舉足輕重的作用。
第二代“鷂”式戰(zhàn)斗機(jī)在1980年代出現(xiàn),分別是美國制造的 AV-8B,以及英國制造的 British Aerospace Harrier II,被廣泛地用于美國海軍陸戰(zhàn)隊(duì)、英國皇家空軍與海軍。這款戰(zhàn)斗機(jī)能夠像直升機(jī)一樣懸停,然后像噴氣式飛機(jī)一樣以接近超音速的速度向前沖去。
這款飛機(jī)具有執(zhí)行任何任務(wù)的多功能性,包括但不限于攻擊和摧毀地面和空中目標(biāo)、護(hù)送直升機(jī)、參與空對空防御、提供偵察等。其火力和機(jī)動(dòng)性的理想結(jié)合,可以有效地對抗地面部隊(duì)的敵人。
因?yàn)?ldquo;垂直起降型”戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì)和操作都非常復(fù)雜,“鷂”式戰(zhàn)斗機(jī)造成的非戰(zhàn)斗事故遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他型號的飛機(jī)。此外,“鷂”式戰(zhàn)斗機(jī)的空中機(jī)動(dòng)性能不足,起飛需要消耗更多的燃料,更適合對地攻擊和反艦角色。
我們的“殲-20C”想要克服這些缺點(diǎn),還需要研發(fā)輕質(zhì)、高效的升力推力與姿態(tài)控制組合系統(tǒng)。在大氣擾動(dòng)、地面效應(yīng)、“噴泉”效應(yīng),以及燃?xì)馕氲牟焕绊懴拢龅骄珳?zhǔn)的姿態(tài)與位置控制,實(shí)現(xiàn)安全、快速的過渡飛行,這對飛發(fā)一體化綜合控制技術(shù)提出了更高的要求。
在開展實(shí)際飛行試驗(yàn)前,需要開展懸停系留試驗(yàn),獲取懸停狀態(tài)的氣流場,評估動(dòng)態(tài)姿態(tài)控制能力等。因此,想要實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的設(shè)計(jì)與研制,我們需要中國工業(yè)技術(shù)體系、系統(tǒng)設(shè)備與試驗(yàn)配套條件的同步跨域式發(fā)展與革新。
正如《流浪地球》原著作者劉慈欣所說“中國的飛速發(fā)展,中國的現(xiàn)代化進(jìn)程才是中國科幻存在和發(fā)展的土壤”,中國科幻的背后離不開強(qiáng)大的中國制造。也正如“中國制造”與“流浪地球2”的夢幻聯(lián)動(dòng)——你們負(fù)責(zé)想象,我們負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)!