飛翼艦載機精確著艦方案首次公開，六代艦載機關鍵技術領先破局

在軍事航空領域，任何關于下一代戰斗機的風吹草動都足以引動全球的目光。當J-36戰機于2024年12月26日在成都完成首飛時，公眾的討論達到了一個新的熱度。然而，一份悄然公開的學術論文，或許更能揭示我國在下一代艦載機研發上所達到的真實深度和前瞻性布局。

早在J-36戰機曝光前，題為《基于直接力的飛翼布局艦載機精確著艦控制》的論文已悄然通過《航空學報》審核。這篇由南京航空航天大學和成都飛機設計研究所共同完成的論文，系統公開了我國在下一代艦載機核心領域——無尾飛翼布局精確著艦控制上的突破性進展。

由南京航空航天大學的鄒雨春等學者撰寫，其收稿日期為2024年10月21日，網絡首發日期定于2025年3月7日 。這意味著，早在任何原型機傳聞浮出水面之前，其背后最關鍵、最艱難的核心技術之一——飛翼布局飛行器在航母上的精確著艦——就已經完成了系統性的理論構建和仿真驗證。相較于仍在高度保密階段的美國第六代戰機項目，這篇論文以一種嚴謹而開放的姿態，展示了中國科研人員正在攻克的、世界級的技術難題。

飛翼布局飛行器因其翼身融合的光滑外形，在隱身性能和氣動效率上擁有無與倫比的優勢，這使其成為下一代戰機的理想構型 。然而，當這種“優勢”與航母著艦這一“高風險”科目結合時，便會催生出巨大的技術挑戰。該論文開宗明義地指出了三大難題：

1. 高度非線性與耦合：飛翼布局取消了傳統的垂直尾翼和水平尾翼，其飛行控制完全依賴機翼上一系列緊密布置的復雜舵面 。這些舵面一動，往往牽一發而動全身，產生多軸向的耦合力矩，控制極為復雜 。
2. 艦尾流強干擾：航母甲板上空的“艦尾流”是所有艦載機的噩夢，它是一團混亂、不可預測的湍流 。對于本身姿態控制就異常敏感的飛翼飛機而言，這種干擾足以致命。
3. 航跡與姿態的矛盾：傳統著艦模式中，飛行員需要通過調整飛機俯仰姿態來改變升力，進而修正下滑航跡 。但對于飛翼布局而言，頻繁調整姿態會嚴重破壞隱身和氣動穩定性。

如何讓一架沒有“尾巴”的飛機，在搖晃的甲板上，頂著混亂的氣流，像一枚繡花針一樣精準地扎入阻攔索，這便是該論文試圖解答的核心命題。

論文提出的解決方案，類似于美軍F/A-18E/F的“魔毯”（Magic Carpet）著艦技術，但又針對飛翼布局的獨特難題進行了深度創新 。其核心思想是“解耦”——將飛行航跡控制與飛機姿態保持徹底分開，讓飛行員或飛控系統能夠“指哪打哪”，直接控制飛機上下平移，而無需改變機頭指向 。

為了實現這一目標，研究團隊設計了一套精密的控制架構：

1. 引入直接力控制（Direct Force Control）：論文明確提出，將俯仰襟翼（PF）、外側前緣襟翼（OLEF）與發動機的俯仰推力矢量（Thrust Vectoring）相結合，作為“直接力操縱面” 。當需要快速修正下滑高度時，這些舵面協同動作，直接產生一個向上的或向下的力，從而實現軌跡的垂直平移，而飛機的主體姿態（迎角）可以保持基本不變 。
2. 增量非線性動態逆（INDI）控制框架：傳統的飛控設計極度依賴精確的飛機氣動模型 。但對于仍在研發、氣動特性尚在探索中的新機型，模型永遠不可能完美。INDI方法的高明之處在于，它將控制指令寫成“增量”形式，更多地依賴于上一時刻飛機的實際飛行狀態（通過傳感器測量），而非理論模型 。這大大增強了控制系統對模型不確定性和外部干擾的魯棒性，好比一個經驗豐富的老手，能根據實際情況隨時調整，而不是死板地照本宣科。
3. 固定時間干擾觀測器（FTDO）實現動態解耦：這是整套系統設計的點睛之筆。直接力舵面在產生升力的同時，不可避免地會產生多余的俯仰力矩，干擾飛機的姿態穩定；反之，用于穩定姿態的舵面也會對升力產生影響 。傳統方法難以實現完美的動態補償。論文引入了FTDO，將這種內部的耦合干擾視為一種“外部擾動”，并設計觀測器對其進行快速、精準地估計和補償 。這相當于為航跡和姿態兩個控制回路各配備了一個“清道夫”，實時清除對方造成的“垃圾”，從而實現兩個回路的真正獨立運行。

論文通過大量的仿真驗證表明，其設計的控制律效果顯著。在模擬的艦尾流干擾下，采用該技術的飛翼飛機著艦時，最后階段的高度跟蹤誤差小于0.02米，散布精度遠高于常規控制方式 。更重要的是，即使飛機從偏離理想航線的位置（非標稱進場）開始著艦，該系統也能快速、平穩地捕獲下滑道，展現了極高的適應性和可靠性 。

當美國仍在為六代機發動機焦頭爛額時，中國工程師已攻克飛翼艦載機著艦難題。從成都首飛的J36到論文的研究，一條清晰的六代艦載機發展路線圖正浮出水面。論文中那句“為飛翼布局艦載機上艦提供研究基礎”，或許在不久的將來，就會化作劈開太平洋浪濤的飛翼身影。