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晨楓:第二種四代機 F-35的教訓還沒看夠?
關鍵字: 中國戰(zhàn)斗機第四代戰(zhàn)斗機殲-20F135這樣的發(fā)動機中國短期內還難以模仿
貴發(fā)集團提出的推重比10級,推力9噸以上的新型渦扇發(fā)動機現(xiàn)在還只是紙上的想象
但技術是為設計定位服務的,首先需要確定的是戰(zhàn)斗機的用途和重量級。
殲-20是中國四代高低搭配的高端,這個應該沒有疑問。殲-20是重型四代,那低端只能是中四或者輕四(姑且統(tǒng)稱為新殲),這樣才談得上高低搭配。
殲-20是空戰(zhàn)優(yōu)先的,但殲-20的重量、成本是規(guī)定空戰(zhàn)性能條件后最優(yōu)化的結果,并無不必要的“贅肉”。在缺乏革命性技術躍進的情況下,新殲要在空戰(zhàn)性能方面接近殲-20,很難在重量、成本方面與殲-20相差太多。但這就有違高低搭配的初衷了。
三代機是高低搭配的成功例子,但三代機或許是特例。三代機為了追求機動性,采用低翼載、大推力、武器外掛的基本格局。低翼載提供巨大的剩余升力,大推力是低翼載發(fā)揮升力優(yōu)勢和以阻力換升力的動力基礎,武器外掛則可根據(jù)任務需要靈活選擇武器搭配,在重量和阻力上與任務達到最優(yōu)匹配。
低翼載、大推力、武器外掛是可以“按比例”縮放的,但武器系統(tǒng)就不容易隨意縮放了。要超視距空戰(zhàn),就需要大口徑雷達和中遠程導彈。在三代機時代,要達到超視距和視距內兼優(yōu),F(xiàn)-15是“最輕小”的戰(zhàn)斗機了。但只要求視距內格斗的戰(zhàn)斗機就可以更加輕小,這就是F-16。
在三代機研制的時代,超視距空戰(zhàn)還屬于“理想很美好,現(xiàn)實很骨感”的境界。“麻雀”中程空空導彈的戰(zhàn)績始終令人失望,直到AIM-120主動雷達制導中程空空導彈出現(xiàn)后,超視距空戰(zhàn)才達到足夠的毀傷率,但這是F-16首飛快20年后的事情了,所以F-16的視距內格斗定位并無錯誤。
由于基本尺寸和重量限制,后期F-16雖然有一定的超視距空戰(zhàn)能力,能發(fā)射AIM-120,超視距空戰(zhàn)能力依然和F-15不是同一等級的,但對美國空軍的二線空戰(zhàn)能力夠用了,對躲在美國空軍背后的盟國空軍也夠用了。這是F-16達到“足夠”空戰(zhàn)性能的原因。
YF-16戰(zhàn)斗機當初研制的時候,就干脆放棄了超視距空戰(zhàn),輕型機、中型機在多用途方面很難完美
但放寬機動性要求的話,低翼載、大推力使得大量外掛武器成為可能,這是F-16后來成為優(yōu)秀戰(zhàn)斗轟炸機的基礎。由于F-16兼具優(yōu)秀的視距內格斗和對地攻擊能力,不僅成為美國空軍的主力戰(zhàn)斗轟炸機,還成為盟國空軍的主力“全能”戰(zhàn)斗機。
但這樣的好事在隱身時代難以實現(xiàn)。在隱身時代,超視距與視距內的關系是一個復雜的題外話,但兩者不可偏廢,科幻式的萬人迷YF-23落選的原因之一就在于此。但繼續(xù)像F-16一樣定位于視距內為主就是錯誤的目標。然而,同樣追求超視距的話,F(xiàn)-35沒法與F-22拉開性能與成本差距,也就沒有存在的理由,因此只能在空戰(zhàn)性能上縮水,放棄超巡和超機動,轉而強調對地攻擊。被譽為F-35之父的美國空軍繆爾納少將在1995年就指出:F-35是70%空對地,30%空對空,當然那時美國空軍還計劃裝備442架F-22,不需要F-35顧慮太多的空空作戰(zhàn)問題。
這決定了F-35的機內武器艙的尺寸必須足夠容納當前和未來主要空地武器,也就決定了F-35很難成為F-16那樣的輕型戰(zhàn)斗機(F-16其實也不輕了,只是相對于F-15算輕型而已)。F-35的大部分苦惱來自于這里,STOVL只是雪上加霜。
對于中國新殲,F(xiàn)-35的坑可以繞過去一些,比如用雙發(fā)中推,而不是在單發(fā)大推一棵樹上吊死,但重量和成本的坑是繞不過去的。
如前所述,新殲要在空戰(zhàn)能力上接近殲-20,不僅要在武器攜帶量上接近,還要在雷達口徑上接近,這就決定了機頭錐的大體尺寸和電力要求,以及一系列由此而來的氣動外形、重量和動力要求。換句話說,很難做到在重量和成本上與殲-20拉開差距。最低限度,輕四是不可能了,必須是中四。
作為中四,即使空重控制在12噸級,正常起飛重控制在18-19噸級,最大起飛重控制在25噸級,為了達到戰(zhàn)斗機軍推推重比0.7,發(fā)動機的軍推要達到70kN級(約7200公斤);為了達到加力推重比1.1,加力推力需要達到110kN級(約11200公斤)。戰(zhàn)斗機的機體結構、發(fā)動機、燃油、航電、武器占正常起飛重量的比例有一定之規(guī),過度偏離必將導致機體強度不足、機內燃油不足、航電偏弱、武器不足等問題,因此戰(zhàn)斗機軍推推重比0.7、加力推重比1.1也間接規(guī)定了發(fā)動機推重比要達到9以上。
“天山”如果是參照RD33設計的,那基準軍推為50kN,加力推力81.3kN,推重比6.5(計入附件,按照俄羅斯不計附件的算法可達7.9,但那沒有意義)。也就是說,所有主要指標都要提高約40%。這幾乎是不可能的任務。否則就只有大幅度降低機內燃油量,打造隱身米格-29,這顯然是不適合“首戰(zhàn)用我、攻防兼?zhèn)洹钡男聲r代中國空軍的要求的。
“太行”在推力方面超過要求,重量大、耗油大、成本高,而且推重比還是缺一點,容易陷入添水加面的怪圈。另外,雙“太行”的中四已經危險地接近重四了,難以與殲-20拉開距離,反過來危及自身的生存。
新殲可以指望用扁平、較小、只適合攜帶空空導彈的機內武器艙降低基本重量,還可以取消近程空空導彈專用的武器艙和可伸縮發(fā)射導軌。中程-近程合一的新型空空導彈也可在一定程度上緩解沒有專用近程空空導彈的問題。但在激烈格斗中,拋放發(fā)射的空空導彈不可能做到可靠分離,為了限制重量和復雜性而放棄導軌發(fā)射,必定使新殲的空戰(zhàn)優(yōu)先定位進一步受到破壞。這樣的新殲在超視距空戰(zhàn)依然略遜于殲-20,在視距內格斗方面遠遜于殲-20,新殲的空戰(zhàn)優(yōu)先到底定位在哪里呢?
另一方面,全四代機隊需要對地攻擊的戰(zhàn)術飛機。如果殲-20和新殲都以空戰(zhàn)優(yōu)先,那需要另外研制和裝備四代戰(zhàn)轟。既然如此,而且新殲的空戰(zhàn)性能足夠接近殲-20,那殲-20和新殲只有一個有存在的必要,誰留誰棄不難想象。
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