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南华早报：顺利的试飞验证了中国下一代战斗机的：人-机协同新概念设计
一种结合了隐形战斗机和两架可以迅速分离的无人机的新型飞机（一带二身组合机），是中国武器库中的最新武器。
在中国西北部宁夏的穆乌斯沙漠南缘的一座机场，工程师和科学家们对一种世界从未见过的喷气飞机进行了试飞。
根据最近披露的一些设计图纸，这架神秘的战斗机由双进气涡轮喷气发动机驱动，采用融合翼身设计，配有高速隐形战斗机的标志性三角翼。
试飞中发生的事情非同寻常：每个机翼的一部分从战斗机上分离，变成两架由电动风扇推进的“飞翼”无人机。
然而，无人机分离后不久，战斗机经历了一次震动，这是由于突然减少的翼面积和重心的转移显著改变了它的空气动力学特性。
尽管如此，这架飞机和无人机很快恢复了稳定飞行，展示了空气动力学设计和自动控制算法的有效性。
据中国空气动力研究与发展中心（CARDC）航空技术研究所的高级工程师杜鑫（Du Xin）介绍，这次成功的试飞验证了中国空军下一代战斗机的“新概念”。
杜鑫和他的同事们在5月29日发表在中国学术期刊《航空科学与工程进展》上的一篇同行评审论文中写道，“它代表了一种先进的有人/无人协同作战模式，多个具有不同功能的飞机集成进行协同飞行”。
杜鑫说，“这可以有效解决有人和无人飞机之间的速度不匹配和射程不兼容问题，实现互补优势。”
J-20战机的首席设计师杨伟近年来多次表示，中国正在开发新一代隐形战斗机，将重点放在与无人机协同作战。
目前，J-20是中国最强大的隐形战斗机，中国空军正在测试其双座版本，这将使一名飞行员专注于与无人机互动。
但限制在于大多数无人机无法匹配有人战斗机的速度和射程。
杨伟说，中国下一代战斗机的一个显著特征是其意想不到的变形能力。
杨伟在2020年对央视表示，“未来的飞机可能像科幻电影中的变形金刚一样”。
2022年，他还说：“在不久的将来，我们将很快看到J-30和J-40（作为J-20的继任者）。”
将不同飞机结合起来飞行的想法并不是新的。
德国科学家在二战期间率先进行了这样的测试。
然后在1950年代，美国空军大胆尝试将两架战斗机固定在轰炸机的机翼尖端。
虽然这种增加的翼长延长了轰炸机的射程，但也产生了强烈的、意想不到的翼尖涡流。
不幸的是，在1953年4月24日的一次试飞中，一架F-84战斗机固定在B-29轰炸机的翼尖上翻滚并相撞，导致一名战斗机飞行员和五名轰炸机机组人员全部丧生。
但杜鑫的团队采用了一种所谓的“后缘对接布局”，而不是将附加飞机固定在机翼尖端。
他们在论文中写道，“主飞机通过位于主翼后缘的可伸缩分离机制，连接到两个子飞机机翼的前缘”。
这种布局使飞机在飞行中更加稳定，但“在分离前后，重心和主机的焦点会发生剧烈变化，这对控制律的制定提出了极大的挑战”。
杜鑫的团队在他们的论文中披露了一种新算法，它可以精确分析分离过程中发生的各种扰动，包括风的变化。
喷气飞机和无人机都使用由西北工业大学开发的FCC-100飞行控制计算机。
该计算机可以在短时间内进行复杂计算并提供高度可靠的控制指令。
西北工业大学是中国研究尖端飞机的重要机构。
去年，中国政府指责美国情报机构多次试图渗透该大学的计算机网络以获取机密技术信息。
项目团队还使用了快速响应的高性能组件，如快速响应的舵面，能够立即执行计算机指令。
杜鑫的团队写道，“在分离过程中，组合飞机可以克服显著的气流扰动，实现主机和子飞机的安全和平稳分离，整个过程是可控的”。
他们补充道。试飞日期仍然保密，“它已经准备好进行实际应用”。
根据公开信息，中国科学家还在测试其他可能用于下一代战斗机的新技术，如用气流代替物理舵面和等离子隐身设备。
其他国家也在开发类似技术。
2020年，美国空军测试了下一代空中优势（NGAD）计划的原型。
这一计划旨在开发F-22和F-35战斗机的继任者。
美国前空军采购、技术和物流助理部长威尔·罗珀（Will Roper）在2020年告诉《美国防务新闻》，“我们已经在现实世界中建造并飞行了一架全尺寸的飞行示范机，并打破了纪录”。
他补充道，“我们准备以一种前所未有的方式建造下一代飞机”，但没有提供有关飞机的任何细节。
但最近，美国空军的高级官员表示，NGAD计划的进展并不顺利。
预算限制迫使他们“重新审视”NGAD战斗机的支出计划，美国空军部长弗兰克·肯德尔本月告诉《美国航空周刊》。
下一代美国战斗机将由波音或洛克希德·马丁公司制造。
然而，波音公司最近遇到了一系列危机，而洛克希德·马丁公司由于供应链和技术困难，近一年未能向美国空军交付F-35战斗机。
一些美国军事专家认为，美国军方可能会在未来几年暂停新一代战斗机的发展，转而专注于升级现有的F-22和F-35机队。
来源：
https://www.scmp.com/news/china/ ... as-next-gen-fighter
Stephen Chen
in Beijing
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Published: 10:00am, 28 Jun 2024
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