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威龍破繭:大泄中國最神秘第五代多用途戰機

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ixgpzj 發表於 2011-9-6 19:02 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
  威龍破繭:大泄中國最神秘第五代多用途戰機

  隨著中國J20戰鬥機圖片在網路上的華麗登場,廣大軍迷網友們多年來的企盼終於夢想成真,關於J20的各種猜測紛至沓來,然而其中一點可以肯定的是,這是一款注重於空中優勢的制空型戰鬥機,專為空戰而生。那麼未來中國的第五代多用途戰鬥機,可能存在什麼樣的構型呢,多年潛水的俺,試著從一個業餘軍迷的角度,來稍微野望一番,如有雷同,純屬巧合。

  在正文之前,先說幾句題外話,現在大家情緒高漲,很多軍迷的kc都是白裡透紅,紅里透紫,新飛機出來,少不了要和舊物做一番對比,對於猛禽,閃電,大部分是有褒有貶,但對先於J20一年試飛的俄羅斯T50則紛紛數其不是。俺以為,任何一款軍事裝備,都是綜合需求和自身實際,權衡各方情況得出的結果,設計師的水平是毋庸置疑的,即使只是三哥甚至ww的設計師。對於已經出現的東西,軍迷們更應該抱著學習的態度,試著去探究背後的可能,多問問為什麼,而不是一上來就高屋建瓴,試圖指出如何如何不對,應該怎樣怎樣,只有這樣端正了態度,才能有所思,有所得,有所進。

  言歸正傳。首先還是要重複一遍關於第五代戰鬥機的定義,俺以為以信息不對稱理論為基礎,以遲滯對手的信息感知能力,強調己方對信息的掌控能力為目的設計的新一代戰鬥機,大體上都可以歸入第五代戰鬥機。所謂的4S標準,只是現有技術條件下,達到這種設計目的的一些必要手段,並不一定非要拘泥於這個框架。而且 4S標準對於第五代戰鬥機劃分的權重也不盡相同,其中隱身特性是比較一致被認為最重要的一環,也是划代的直接依據。然而每一種特性其本身也有低中高,入門,進階,高階之分,還是拿隱身來說,由於本文主要是著眼於戰鬥機的構型方面,所以隱身特性也主要強調的是外型上的隱身,並不多涉及航電。隱身一個綜合的系統工程,其理念應該貫穿於第五代戰鬥機設計的始終,同時,隱身的成敗,又是由一個一個的細節所決定,小到一個鉚釘,一個接縫,大到一個座艙蓋,需要的是一種精益求精的追求,但追求背後反映的,卻是需求,技術和成本等各種條件的權衡。那麼在隱身特性上,相對於第四代戰鬥機來說,五代機的入門標準是什麼?我以為就是內置彈倉和一定的外形修型,滿足了這兩個基本的條件,就可以說隱身入門了。

  接下來拋出兩個觀點:

  1.現有技術條件下,對於美國以外的國家而言,設計具有相當戰鬥效能的典型第五代多用途戰鬥機必然是雙發重型的。

  2.現有技術條件下,第五代雙發空優型的戰鬥機很難被改造成多用途,或者說其難度不亞於重新設計。

  第一個觀點不難理解,以美國的發動機技術,設計的單發多用途五代機F35尚且偏於重型,其它國家短時間內無法獲得與之相當的大推力發動機,只能採用雙發,可以設想比較一下,如果典型的雙發四代中型機比如歐洲雙風,超級大黃蜂之類,武器由外掛改為內置彈倉,結構上的增加必然導致成為重型機。至於第二個觀點,四代機武器外掛,可以通過加強部分結構強度,增加航電功能,很容易由空優改成多用途,而五代機追求隱身氣動一體化設計,必需要內置彈倉,彈倉的改動牽一髮而動全身。對於空優型來說,為了追求隱身和超巡,機動性的最大化平衡,兩個發動機通常採用窄間距或者無間距布置,在最可利用的機腹部位就不能布置大型彈倉,導致無法使用大型的空對面武器。而多用途型的發動機可以採用寬間距布置,以獲得機腹的大容量彈倉。順帶一提,對超巡而言,超音速條件下,隨著發動機之間間距的增加,阻力開始增加,到大約0.5個發動機直徑間距的時候,阻力增加到最大然後又開始下降,間距到1個發動機直徑時阻力下降到接近無間距時阻力,此時對超巡並無太大影響。而亞音速條件下,寬間距的阻力還是要略大於窄間距,但是可以通過整體的氣動設計來彌補。寬間距布置的主要問題在於隱身,由於無法有效地利用水平方向上較大的彎曲形成S型進氣道來遮掩發動機扇葉,只能更多採用垂直方向上的S型進氣道,要達到比較好的遮掩效果,對於整個進氣道的長度有較高的要求。

  這是yf23的圖片,我們可以看到,它的進氣道自進氣口開始向內、向上彎曲,整個進氣道相當的長,這也造成yf23整個機身被拉得很長。yf23是寬間距的發動機布置,進氣道主要還是依靠向上彎曲形成S型,最終仍然需要較長的進氣道才能達到比較好的遮掩效果,對於進氣道主要只能向上彎曲的寬間距發動機布置來說,進氣道的長度直接決定了是否應該採用S型進氣道。

  接受了這兩個觀點,我們再回過頭來看看T50的情況。鑒於俄羅斯目前的情況,不可能像中美那樣,有足夠的資源開發兩種構型的五代機,只能集中力量發展一種,選擇多用途的五代機顯然更具有效費比,兩個發動機採用寬間距布置也就順理成章,但是問題隨之而來。由於只發展多用途一種五代機,必然要優先強化空戰的性能,因此在隱身,超巡和超機動的權衡中,超機動和超巡的重要性就被放到了隱身的前面,在具備了入門的隱身條件之後,T50在強化超機動方面可謂煞費苦心,甚至在常規布局中加入了可動邊條,雖然有助於提高機動性,卻使得進氣口的位置后移,進氣道的長度不得不縮小,因而也就無法布置合適的S型進氣道,只能採用雷達屏蔽罩這種方式。

  對比T50和yf23的進氣道,能夠很明顯地看出長度不夠。

  接著轉進,我國未來第五代多用途戰鬥機究竟應該採用什麼樣的構型?現階段,我國應該基於對手,結合自身的情況,來發展有中國特色的多用途五代機。我國多用途五代機最大的對手就是F35系列,潛在的對手是T50系列,還有一個不是對手的對手F22,至於周邊國家有可能裝備的其它低端五代機,可以不作為重點考慮。F35系列某種意義上可以算作是美國基於力量的產物,由於是單發,長於隱身,而超巡,機動性偏弱,T50系列機動性,超巡較強,而隱身偏弱。我國已經有了空優的五代機,對於多用途型的性能權衡,超機動已經不是那麼重要,更合理的性能排序是隱身,超巡,機動。這樣面對F35系列,能夠憑藉超巡,機動方面的優勢來壓制,面對T50系列,又能以隱身的優勢對抗,即便是遇到全面的F22,也能有效地與之周旋。yf23的設計思路值得我國借鑒,當然,沒有必要在隱身方面過於激進,yf23為了隱身可以放棄矢量發動機,這就失之偏頗了。T50系列的設計思路也可借鑒,只不過不需要增加可動邊條,而是加長進氣道,並且採用中國特色的第二代DSI,同時在垂直方向上形成S型進氣道,DSI鼓包可以起到部分遮擋的作用,較好地解決T50進氣道的折中問題,當然其它細節方面的改進還是必須的。考慮到在中國的體制內,同行業技術上的交流程度,比之美國各個軍火寡頭的利益之爭,俄羅斯兩大集團(當然現在只有一家獨大了)的存亡之爭,是不能相提並論的,多用途五代機和空優型即使不是一個單位設計製造,大家在很多技術的借鑒和交流上,仍然是可以最大程度上互補不足的。

  說到這裡,我國多用途五代的身影似乎有點清晰了起來。雙發重型,發動機寬間距布置,DSI進氣道,考慮到效費比,可能類似T50的構型更加實際,至於 yf23的構型,還是可以野望一下。末了,還要補充的是,我國的多用途五代機很可能是串列雙座的。基於未來空戰模式的前瞻,無人機已經開始入戲,儘管現代戰機已經引入了專家輔助決策系統,但是面對未來戰場龐大的信息流,空優型五代機限於單座,很難分身扮演信息樞紐的角色,而多用途的前座駕駛員專職空戰,後座除了操作空對面武器,還能處理地面,海面,空中指揮中心,前線友機和無人機之間的信息溝通,成為未來海陸空三位一體的信息戰關鍵節點。至此,多用途五代機所扮演的角色,已經不再是以往意義上高低搭配的低端,某種意義上來說,它的重要性甚至已經超過了空優的五代機。

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