研制背景
軍事航空發展到二十一世紀後，隐形飛機的出現極大地改變着空中作戰的形态。隐形飛機通常是指在電磁、可見光、紅外、聲學等方面難以探測或跟蹤的飛機，其中最主要的就是電磁隐形。其原理是通過特定機身外形和氣動布局的設計以及配合特殊的外層塗料或機身材質使得雷達反射信号盡量變小。而雷達則是靠發射電磁波然後檢測物體反射回波并放大處理進行工作的。
俄羅斯緊随美國，也開始研制隐形戰鬥機蘇-57。雖然該機在隐身設計和某些五代機特征方面尚有不足，但俄羅斯仍然在抓緊試制、試飛蘇-57。
美國從上世紀80年代開始研制第一款隐形飛機F-117，其怪異的外形、良好的對雷達隐身，使該型在實戰中輕易地突入敵方空域，在美國對伊拉克戰争中發揮了重大作用。随後美國又研制裝備了F-22和F-35兩款隐形戰鬥機，對世界上的軍事對手形成了空中對抗的不對稱優勢。
中國為了提高國防實力、增強空軍戰力，也着眼未來戰争啟動了第五代隐形戰鬥機的研發。2011年1月11日中航工業成都飛機工業公司研制的殲-20重型隐形戰鬥機成功首飛。同時，中航工業沈陽飛機工業集團公司也開始了中型隐形戰鬥機的試制，殲-31呼之欲出。
發展沿革
殲-31（中航工業沈飛内部又稱為：310驗證機），是由中國沈陽飛機設計研究所研制的第五代戰鬥機驗證機，用于驗證空氣動力學設計、隐身外形、輕量化結構、新一代航空電子設備和先進制造等技術，以積累先進戰鬥機設計經驗，并争取獲得出口訂單。據中國航空系統院士回憶錄系列文章介紹，中國海空軍在2010年前就進行了第四代戰鬥機方案競标，成都飛機設計研究所的方案中标并發展出殲-20重型隐身戰鬥機，于2011年1月成功首飛。
由于沈陽所的方案在競标中未能獲得軍方認可，因此失去了主導新型戰鬥機研制的機會，該所出于積累設計經驗考慮，決定自籌資金上馬新一代戰鬥機的技術驗證機。2012年6月，殲-31的02架原型機從沈陽經高速公路運抵西安閻良區的中航強度研究所，以進行飛機結構強度試驗，照片引起網友高度關注。
在2010年之前的競标中，沈陽所的三翼面方案低速機動性能相對較好，但受三翼面結構限制，在航程和高速機動能力等方面有所不足，而這恰好是第4代戰鬥機發展的重點，于是沈陽所決心放棄三翼面布局，轉為采用常規布局方案。另一方面，殲-20戰鬥機競标結束後，中國空軍未來主力戰鬥機已經名花有主，不可能再采購另一種重型四代機，于是沈陽所計劃研制一種可發展成中型戰鬥機的驗證機，以争取獲得空軍訂單。在這兩方面因素的共同作用下，310驗證機最終采用兩台俄制RD-33中型渦扇發動機，成為中型戰鬥機大小的驗證機。
殲-31戰鬥機（J-31）為雙發布局，兩側DSI進 氣道，傾斜式雙垂尾，采用了波束控制理論設計飛機的外形，菱形機身，機身上、下部分分别向上和向下傾斜，從而折射側面的照射電波，可以降低側面雷達對于飛機的威脅。該機最值得稱道的新技術是DSI進氣道、波束控制理論設計飛機的外形和全向矢量發動機尾噴口。但該機也有美中不足，首先是飛行座艙罩，仍舊是殲-11等沿用的兩段結合式，這就不如殲-20的一體式先進和有利于隐身。該機可能裝備了新型發動機，特别是其新穎的全向矢量噴口，使得其具備了高機動能力和适用于航母甲闆的短距起降能力。
殲-31前輪是雙輪設計，這是艦載機的典型特征，便于降落在相對狹小又處于運動中的航母跑道上。但是，這款飛機也明顯缺少着艦尾鈎和可折疊機翼，該機的機動性較好，又具有隐身性能，可協助重型殲轟機作戰。戰術安排可由殲-31首先潛入敵後摧毀重要的高價值目标，為非隐形戰機殲-15發動攻擊開路，形成攻擊兩個梯隊，較好地執行特殊作戰任務。
首飛殲-31的31001的編号來看，其作為310工程的01号機應該無疑，并且可以推斷早前運往西安的就是31000号的靜力試驗機，因此殲-31首批至少建造了2架。但是罕見的是，310工程在第一架原型機上，就噴塗上了醒目的徽标，一隻奮飛的雄鷹正在抓住地球。該機可能會被命名為“鹘鷹”，全黑色機身說明其大量應用了複合材料，且塗覆了大量隐形塗料。
中國航母缺少彈射器可能對殲-31的未來也産生影響。由于殲-31必須完全依靠自己動力從航母甲闆上起飛，其燃油和搭載武器都受影響。鑒于隐形要求，殲-31隻能搭載少量導彈和燃油潛入戰區執行任務。不過美國的F-35在隐形模式時也隻能裝載很少量武器，2012年10月31日殲-31成功首飛。中國成為世界第二個同時試飛兩種五代機原型機的國家，此前，隻有美國同時研制了兩種五代戰機。
2013年1月25日下午4點，殲-31第二次試飛。本次試飛長達40分鐘左右。殲-31試飛的頻率有所加快。從網絡圖片資料看，該型機長度在16～17米左右，翼展在10米上下，屬于典型的雙發中型戰鬥機，機體整體體積介于F-15和MIG-29之間，機翼面積約40平方米。機頭、機身呈菱形，雙垂直尾翼向外傾斜，垂尾、主翼、平尾後緣前傾，使用帶鋸齒的起落架艙，屬于隐身設計的戰鬥機。
2016年12月23日，網上出現改進型殲-31首飛成功的畫面，這架殲-31與之前在珠海航展亮相過的殲-31有較大不同，網友們給起了個“鹘鷹2.0”的稱呼 。第二架殲-31原型機改進了空氣動力設計以縮減飛機雷達散射截面積，實現更高的隐身性能。改進型機還将裝備經過完善的航空電子裝備。據提前在2016年12月22日發行的《空軍月刊》2017年1月刊中稱，這架被稱為2.0版殲-31戰機鼻部的光學雷達站也發生了改變，不僅如此，在駕駛艙的多功能大顯示屏上方還将安裝一個小顯示屏。與第一架原型機相比較，殲-31将配備國産發動機（據推測是渦扇-13A），加大了武器艙，可以很容易的放下六枚帶展翼的SD-10A導彈，各項性能比首飛版本提高很大。
殲31改進版本試飛的照片顯示，與2014年第10屆中國航展亮相的殲-31相比，該機的改進版本在外形上發生了一些變化，不僅改進了空氣動力設計，還加大了武器艙。專家認為，殲-31距離定型還需要較長時間。此次試飛的002号機是殲-31的第二架樣機，未來不排除殲-31上航母的可能性。
技術特點
機體
殲-31采用正常布局，機身兩側布置DSI進氣道，中等後掠角、後緣前掠的小展弦比機翼，兩台發動機中間裝有中型尾椎，兩個蝶形垂尾向外傾斜。從側前方看，310驗證機與F-22戰鬥機較為相似。但從俯視圖看，310的機身明顯短粗，更類似執行攻擊任務的F-35戰鬥機，隻是采用雙發布局；從側面看，310的機身厚度單薄很多，因此機身容積遠低于F-35，考慮到該機采用雙發布局，因此機内電子設備艙、彈艙和燃油艙的體積會更小。
主翼
殲-31機翼呈梯形，裝有與機翼近乎等長度的前、後緣襟翼，與F-35A戰鬥機相似，和F-22、殲-20相比少2個副翼。副翼能夠提供更大的滾轉力矩，從而增強飛機的滾轉性能。但是設置單獨的副翼會增加重量、提高造價，而F-35A在美軍中執行的是對地攻擊任務，對空戰性能要求較低，因此取消了副翼。310作為第五代戰鬥機驗證機，對機動性應該有較高要求，因此取消副翼十分奇怪 。主翼的厚度較薄，屬于針對超音速優化的小展弦比中等後掠角薄翼型方案。
機翼後緣安裝有全翼展單塊襟翼，而沒有使用襟翼-副翼分離的設計，襟翼打開角度較大，這主要是針對短距離起降和航母使用，全翼展大幅襟翼可以使得着艦-起飛速度降低約10節。
該機機翼相對面積較小，與F-22超過78平方米的巨大機翼相比，其較小的機翼對盤旋性能有較大的影響，同時巡航狀态的升阻比較差，影響航程，但減少超音速阻力會有一定優勢。
平尾
殲-31平尾采用了和主翼類似的設計，平尾前緣和主翼前緣，平尾後緣和主翼後緣相互平行，這主要是為了減少雷達波散射的強波束方向。平尾安裝位置較為靠後，平尾後緣在發動機噴管之後，可以提高配平力矩。
但是其向後伸出的距離比F-15、F-22和F-35來說較短，設計相對保守。同時該機雖然采用了靠後的平尾，卻沒有和類似設計的F-15和F-22一樣采用兩側尾撐設計，舵機安裝在發動機艙兩側，轉軸本身相對于尾翼靠前，需要較大的操作力矩，而且有卡軸的風險。
垂尾
殲-31向外側傾斜的垂尾，可以有效降低雷達散射，同時也可以使得垂尾部分避開前機身拉出的渦流，提高在大迎角狀态的可控性。其面積較大，應該是為了提高飛機高速飛行狀态下的方向穩定性，這一點在F-22上表現較為明顯。從這一點看該型機将主要針對超音速性能進行優化。
起落架
殲-31前起落架安裝在飛行員座艙下方，向前方收起；由于采用了雙輪結構，曾被軍事發燒友誤以為可以在航母上起降。其實雙輪結構使前起落架無需旋轉就可以收入機身，減少了前起落架艙的寬度，适合機體前部直徑較小或前起落架位于機體中部的飛機使用，例如中國殲-10戰鬥機就采用了雙輪前起落架，而它是一款純粹的陸基戰鬥機 。
該型機的起落架設計和中國第五代重型戰鬥機殲-20設計類似，都采用安裝在機翼根部，向前折疊到進氣道側面，這個安裝方式是連接強度最強、抗沖擊力最好的方式，美國的F-14重型艦載機和F-35艦載型都采用了這個安裝方式，當然都是裝入翼根而不是裝入起落架側面。
從起落架設計可以了解到，殲-31戰鬥機是要求有較好的短距起降能力和超音速能力，由此可知，該型機帶有很濃厚的艦載戰鬥機色彩，設計上做了相當的優化。
第五代戰鬥機中需要追求超音速能力的F-22，則采用了進氣道下側安裝起落架，收入進氣道側壁方案，結構簡單、重量輕，同時不影響機翼外形，但是其抗沖擊能力較弱。殲-20和殲-31中型戰鬥機采用這個獨特的方案，主要是要求同時兼顧起落架堅固性和超音速能力，當然也提高了設計的複雜性和重量。
邊條
渦升力是60年代以來，飛機氣動領域的革命性變化，在主翼之前，利用各種渦流發生裝置産生渦流，其流過主翼可以産生強大的升力以提高飛機的升力系數和擡頭力矩，配合靜不安定設計可以極大的提高飛機升力。常用的渦流發生裝置包括了幻影2000上的小型固定副翼、殲-10的鴨翼和F-16的邊條。
在五代戰鬥機上則出現了新式的“棱線”式渦流發生裝置，其利用升力體原理，利用機身本身來産生升力，尤其是菱形機頭、船型進氣道的邊線，其效果與傳統的邊條相當甚至更為強烈，而且可以有效減少邊條增加的機身濕面積和阻力。同時菱形機身和船型進氣道本身也是減少散射的重要隐身措施，一舉多得的“棱線”是五代戰鬥機性能優勢的重要來源。
殲-31上沒有采用傳統意義的獨立邊條，而是采用四代機特有的三段式“棱線”邊條，采用了菱形的機頭和船型（兩側壁向外傾斜）進氣道，配合精心設計的折線，同時兼顧了隐身和增升。
座艙
殲-31座艙蓋類似F-22，但外露部分尺寸較小，而後方飛機背脊尺寸較大，這有利于降低飛機阻力，但遮擋了飛行員後方視野，不利于提高空戰觀察能力。該機座艙蓋的結構與殲-11完全一緻，分為前部風擋和可向後開啟的艙蓋兩部分，與采用整體艙蓋的F-22和殲-20完全不同。在殲-10和殲-11戰鬥機上，為了滿足飛行員警戒自身後方空域的要求，在座艙兩側安裝有反光鏡，這一方法雖然解決了觀察問題，但在隐身飛機上卻可能破壞隐身要求。
彈艙
第五代戰鬥機追求隐身性能，所以必須盡可能減少飛機外表面各種突起，而外挂的武器彈藥和副油箱就是外表面最強烈的反射源。所以第四代戰鬥機設計上，都将常用的武器置入機身彈艙内，彈艙也成為了整個機體設計的難點，其增大了機身内部體積造成空重的大幅度上升，同時還使得機身變寬變厚加大阻力。
殲-31的機身，相對F-22和殲-20來說較為瘦削和單薄，在發動機直徑相差不大的情況下其彈倉高度和寬度都必然較小；同時由于起落架收入機身側面，其也無法像F-35一樣利用進氣道側面空間布置大型彈艙隻能和F-22和殲-20一樣在機身下部布置彈艙。
從其機身厚度分析，如果采用類似F-22和殲-20的同時具有亂序發射-高G機動發射-大迎角發射-高速發射能力的大型彈射挂架，其較薄的機身隻能安裝如米卡（MICA）類似大小的較小體型空對空導彈，如果采用類似F-35的較為簡單的挂架設計，則可以攜帶如PL-12這樣的标準尺寸空對空導彈。
當然這主要是針對雷達制導中距離空對空導彈，小巧的紅外制導近距離格鬥導彈需要在發射前就鎖定目标，因此在F-22和殲-20上設計了複雜笨重的側彈艙，可以在高速機動狀态下将導彈伸出機體外，用紅外導引頭捕捉目标然後發射，由于該機機身側面被起落架艙占據，同時機身長度也不如殲-20那樣可以在安裝起落架艙後仍然有空間布置格鬥彈艙，因此該機應該沒有攜帶格鬥彈的彈艙。由于較小的腹部彈艙，該機基本不可能擁有類似F-35這樣攜帶重型炸彈的能力，從這個角度來看該型飛機還是一種典型的制空用戰鬥機。
進氣道
殲-31采用位于機身兩側的DSI蚌式進氣道，這種進氣道用内側鼓包形成的激波推開附面層氣流，使其無法進入進氣道幹擾發動機工作，具有重量輕、隐身性能好的優點。在進氣道後方，是一個十分細長的三角形邊條，一直延伸到進氣道收縮處；其形狀與F-22的邊條類似，但長度較短，沒有延伸到進氣道唇口。
DSI進氣道是利用一個基于計算流體力學設計的鼓包達到消除空氣附面層和對空氣進行預壓縮的作用，可以有效降低進氣道重量、減少進氣道縫隙數量以降低雷達反截面積，最早于F-35戰鬥機開始應用，而中國為巴基斯坦研制的FC-1戰鬥機則是最早使用該型進氣道的服役機型，殲-10B戰鬥機和第五代重型戰鬥機殲-20也采用了該技術。因為起落架艙設計在進氣道側壁，所以該機進氣道采用S型進氣道，可以利用進氣道遮蔽發動機葉片，減少雷達波反射。
油箱
常規戰鬥機外挂武器和副油箱是最嚴重的附加反射源，因此第四代戰鬥機設計中非常重視減少副油箱的使用，在普通作戰任務中盡可能完全依靠機内燃油完成，這與第四代戰鬥機嚴重依賴副油箱的情況完全不同。
因此第五代戰鬥機都極大的增大了内油容量，比如F-22内油增大到超過10噸，而F-35作為單發戰鬥機也增加到了8噸以上。但是内油的增加也必然帶來飛機體積的增大，以及随之而來不可避免的重量上升。中國殲-31本身體型較為單薄，同時較薄較小的主翼也難以布置大型油箱，因此其載油量很有可能較低，隻能達到四代戰鬥機水平而不是第五代戰鬥機的大内油标準。
性能數據
基本參數
動力系統
發動機是航空器的心髒，也是決定其設計和性能的 關鍵。殲-31戰鬥機采用的是兩台RD-93加力式渦輪風扇發動機，其也是FC-1“枭龍”戰鬥機的标準動力。RD-93是在前蘇聯MIG-29戰鬥機使用的RD-33渦輪風扇發動機基礎上，将附件機匣從頂部更換到底部，以方便單發飛機維護的改型，其也适合于從底部進行維護的雙發戰鬥機。
RD-93屬于典型的中等推力渦輪風扇發動機，其推力為81.4千牛，空氣流量約70千克/秒。在照片中可以發現後機身殼體和發動機之間有較大縫隙，可以判斷其後機身是為國産的9500KGF（9500千克推力）發動機設計，使用RD-93隻是前期試飛的權宜之計，在9500KGF通過初期測試後就可以進行換裝。9500KGF發動機直徑相對較大，達到了1180毫米，RD-93直徑則隻有1030毫米，因此留有較大空隙。9500KGF發動機配有推力矢量系統，可以在相當程度上提高飛機機動性，推力矢量系統的飛控-發控一體化系統研制具有非常高的難度。
殲-31戰鬥機面臨的主要問題就在于發動機，兩台9500KGF發動機的重量遠大于F-35的單台F-135發動機，而且推力還不如F-35推力達到191.35千牛即19500千克，而兩台9500千克力推力發動機顧名思義，即9500千克x2=19000千克——同時其所占據機身體積更大，這也使得其要達到或者超越F-35的飛行性能，需要在很多方面做出犧牲。
新型材料
殲-31隐身戰機重大改進型——鹘鷹2.0首飛成功。其中，沈陽航空航天大學所提供的增材制造钛合金承力構件在鹘鷹2.0首飛中發揮重大作用，這也标志着增材制造技術水平比肩國内先進，邁入國内第一梯隊水平。
新型工藝
殲-31作為一型全新研制的中型多用途戰鬥機，從設計到零件制造再到裝配集成，沈陽廠所實現了以增材制造、複合材料為代表的大量新技術、新工藝的突破，滿足了新機的高性能要求；同時，為實現型号“快速試制”要求，組建了沈陽新機快速試制中心，以管理模式創新大大縮短産品研制周期
航空電子
殲-31戰鬥機的航空電子系統配置還未定型，其出口用版本和向解放軍海空軍部隊推銷的版本有較大的區别。如果沒有經費限制，其可以直接套用殲-20的電子系統 。殲-31采用殲-16一樣的飛控系統，都是三軸四餘度數字電傳并集成駕駛儀功能，座艙采用1平2下（可采用在殲-20上的先進座艙布局方式，中間一座大型多功能顯示器），總體空優性能略高于F-35，但多用途能力則有所不如
總體評價
殲-31戰鬥機從總體上來講，在氣動、隐身設計等方面，具備了五代機的所有特征，在空戰方面對任何第四代戰鬥機，無論是F-15SU-27還是所謂的四代半戰鬥機台風陣風都具有絕對優勢，但是其面對第五代戰鬥機的效果則難以确定。
殲-31的重量與美國的F-35戰機差不多，二者的隐形能力也不相上下，綜合作戰能力比較接近，殲-31的機翼和起落架等方面改進之後，完全可以成為中國未來具有隐形性能的航母艦載戰鬥機，屆時殲-31将成為世界上第二款中型隐形航母艦載機，中國軍隊整體的戰鬥力也将大大提升。
英國評估
2012年珠海航展上，中國第二款隐形戰機是無可争議的明星。盡管官方介紹其為概念機型，但美《航空周刊》稱其極像10月底曾短暫飛行的神秘機型。這表明中國已成功跻身隐形戰機俱樂部。
世界上隻有美國曾成功生産過超過一款隐形戰機，中國經驗不足的開發者們無疑仍将面臨極大挑戰，但美國行業戰略專家約翰·派克表示：“中國已經站起來了。”随着海上領土争端引發的緊張局勢發酵，這款隐形戰機在提醒鄰國，中國的影響力正不斷增長。《簡氏機載武器年鑒》編輯羅伯特·休森說：“這是中國政治方程式的一部分。它推出的速度如此之快，讓我感到吃驚。
香港媒體
軍事專家尹卓少将分析，殲-31的性能完全可以媲美典型的第五代艦載戰鬥機F-35C。首先，該機的氣動外形要比F-35好。F-35由于要安裝巨大的渦扇發動機而不得不将機身設計得足夠粗壯，殲-31卻完全按照超音速面積率進行了優化設計。其次，殲-31的隐身性能和F-22和F-35相似，甚至可能比殲-20的隐身性能還好。第三，大邊條翼和DSI進氣道設計提升了飛機的高速和低速飛行性能。第四，該機的全動式尾翼說明其操控系統實現了全數字化。第五，該機寬大的機頭可以容納大型雷達。第六，該機裝配2台發動機，就艦載機而言要優于F-35。第七，該機機輪和起落架粗壯，能夠承受巨大沖擊力，可以改裝為艦載機。“海軍完全可以用”。從照片判斷，殲-31為一型中檔中型五代機。這意味着航母有限的空間可搭載更多的此類飛機。
美國評估
2012年11月19日，中航工業在珠海航展上展出了殲-31戰鬥機的模型，并稱是為“國際防務市場”研制這款戰機。
美媒稱，珠海航展亮相的這架殲-31的模型被稱為先進概念戰鬥機，但模型與真機沒有什麼差别。2012年10月31日殲-31可能進行了首飛，顯然，該項目已經跨過了概念階段。航展上的介紹，該戰鬥機起飛重量為17.5噸，機長16.9米，高4.8米，翼展為11.5米。中航工業表示，殲-31的設計理念是以低成本實現高度隐形性能，并使飛機在廣泛作戰半徑内具備較強的武器裝載能力。模型為單座、雙垂尾、雙發動機，使用上單翼。 美媒稱，殲-31配備了兩台俄羅斯生産的RD-93發動機，這并不夠強大。中航工業為避免俄羅斯否決殲-31的出口，需要一種中國自主生産的發動機。專業人士判斷，殲31的發動機艙可安裝比RD-93更大的發動機，有可能是中航發動機公司生産的WS-13。
美媒稱，中航工業表示，殲-31戰鬥力将高于現役或升級後第四代戰鬥機，基本相當于五代機。其提到的五代機或指的是洛克希德-馬丁公司制造的F-22和F-35。文章認為，殲-31在珠海航展展出，殲-20沒有展出，這說明中國空軍顯然不想使用殲31，而把它當做出口型産品。
2012年11月19日，中航工業自主研發中型隐形戰機，但中國空軍似乎對該項目嗤之以鼻。看起來這款全新的現代化隐形戰機似乎不能滿足中國下一代中型戰鬥機需求，中航工業稱，殲-31不加油作戰半徑達1250公裡，而攜帶副油箱時可保證作戰半徑達2000公裡。最大速度可達1.8馬赫。起飛距離400米，着陸距離600米。
殲-31外形特征，設計者将其打造的既有隐形戰機特征，又包含傳統戰機的性能。并且不像F-22，設計者未嘗試不開發動機加力下達到超音速巡航飛行。選擇兩平尾兩垂尾設計概念暗示設計者意在将低雷達反射率及大迎角相結合，從而達到更優越的作戰性能，尾翼後部設計将挂載點更靠近重心，可能會使運輸更加容易，從而提升用途。拍攝到的有關該機9月份在機場停放的照片顯示機腹部大型彈艙門。相比殲-31主翼前緣，該模型機後掠角适度。發動機進氣道采用無進氣道縫隙以降低雷達反射面。雷達罩尺僅留有尺寸适中的雷達天線空間。
2016年5月31日美國《防務新聞》報道，巴基斯坦空軍司令在國家電視台采訪中表示，該國空軍計劃2030年實現為“第五代戰鬥機”配套的部分航空電子設備的國産化。該刊認為，巴基斯坦引進第五代戰鬥機的最大希望是中航工業沈飛集團的FC-31戰鬥機。這也是巴基斯坦官方首次證實該國計劃引進第五代戰鬥機。
航展首秀
2014年11月11日至16日，殲-31“鹘鷹”參加于在廣東珠海舉行的第十屆中國國際航空航天博覽會。
殲-31在珠海航展首秀，成為中國首款公開展示的第五代戰機，引起了國際社會的廣泛關注。
殲-31的試飛情況總體比較順利，有可能大大縮短試飛時間，使其早期型号能夠盡快地試裝部隊或出口到國外。
