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晨楓:第二種四代機(jī) F-35的教訓(xùn)還沒看夠?
分享到:關(guān)鍵字: 中國戰(zhàn)斗機(jī)第四代戰(zhàn)斗機(jī)殲-20F135這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)中國短期內(nèi)還難以模仿
貴發(fā)集團(tuán)提出的推重比10級,推力9噸以上的新型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)現(xiàn)在還只是紙上的想象
但技術(shù)是為設(shè)計(jì)定位服務(wù)的,首先需要確定的是戰(zhàn)斗機(jī)的用途和重量級。
殲-20是中國四代高低搭配的高端,這個(gè)應(yīng)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(jié)果,并無不必要的“贅肉”。在缺乏革命性技術(shù)躍進(jìn)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(jī)是高低搭配的成功例子,但三代機(jī)或許是特例。三代機(jī)為了追求機(jī)動(dòng)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(dòng)力基礎(chǔ),武器外掛則可根據(jù)任務(wù)需要靈活選擇武器搭配,在重量和阻力上與任務(wù)達(dá)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(dá)和中遠(yuǎn)程導(dǎo)彈。在三代機(jī)時(shí)代,要達(dá)到超視距和視距內(nèi)兼優(yōu),F(xiàn)-15是“最輕小”的戰(zhàn)斗機(jī)了。但只要求視距內(nèi)格斗的戰(zhàn)斗機(jī)就可以更加輕小,這就是F-16。
在三代機(jī)研制的時(shí)代,超視距空戰(zhàn)還屬于“理想很美好,現(xiàn)實(shí)很骨感”的境界?!奥槿浮敝谐炭湛諏?dǎo)彈的戰(zhàn)績始終令人失望,直到AIM-120主動(dòng)雷達(dá)制導(dǎo)中程空空導(dǎo)彈出現(xiàn)后,超視距空戰(zhàn)才達(dá)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(nèi)格斗定位并無錯(cuò)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(dá)到“足夠”空戰(zhàn)性能的原因。
YF-16戰(zhàn)斗機(jī)當(dāng)初研制的時(shí)候,就干脆放棄了超視距空戰(zhàn),輕型機(jī)、中型機(jī)在多用途方面很難完美
但放寬機(jī)動(dòng)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(jī)的基礎(chǔ)。由于F-16兼具優(yōu)秀的視距內(nèi)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(jī),還成為盟國空軍的主力“全能”戰(zhàn)斗機(jī)。
但這樣的好事在隱身時(shí)代難以實(shí)現(xiàn)。在隱身時(shí)代,超視距與視距內(nèi)的關(guān)系是一個(gè)復(fù)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(nèi)為主就是錯(cuò)誤的目標(biāo)。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(jī)動(dòng),轉(zhuǎn)而強(qiáng)調(diào)對地攻擊。被譽(yù)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(dāng)然那時(shí)美國空軍還計(jì)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(jī)內(nèi)武器艙的尺寸必須足夠容納當(dāng)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(jī)(F-16其實(shí)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(dá)口徑上接近,這就決定了機(jī)頭錐的大體尺寸和電力要求,以及一系列由此而來的氣動(dòng)外形、重量和動(dòng)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(dá)到戰(zhàn)斗機(jī)軍推推重比0.7,發(fā)動(dòng)機(jī)的軍推要達(dá)到70kN級(約7200公斤);為了達(dá)到加力推重比1.1,加力推力需要達(dá)到110kN級(約11200公斤)。戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)、發(fā)動(dòng)機(jī)、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(dǎo)致機(jī)體強(qiáng)度不足、機(jī)內(nèi)燃油不足、航電偏弱、武器不足等問題,因此戰(zhàn)斗機(jī)軍推推重比0.7、加力推重比1.1也間接規(guī)定了發(fā)動(dòng)機(jī)推重比要達(dá)到9以上。
“天山”如果是參照RD33設(shè)計(jì)的,那基準(zhǔn)軍推為50kN,加力推力81.3kN,推重比6.5(計(jì)入附件,按照俄羅斯不計(jì)附件的算法可達(dá)7.9,但那沒有意義)。也就是說,所有主要指標(biāo)都要提高約40%。這幾乎是不可能的任務(wù)。否則就只有大幅度降低機(jī)內(nèi)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(shí)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(diǎn),容易陷入添水加面的怪圈。另外,雙“太行”的中四已經(jīng)危險(xiǎn)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(dǎo)彈的機(jī)內(nèi)武器艙降低基本重量,還可以取消近程空空導(dǎo)彈專用的武器艙和可伸縮發(fā)射導(dǎo)軌。中程-近程合一的新型空空導(dǎo)彈也可在一定程度上緩解沒有專用近程空空導(dǎo)彈的問題。但在激烈格斗中,拋放發(fā)射的空空導(dǎo)彈不可能做到可靠分離,為了限制重量和復(fù)雜性而放棄導(dǎo)軌發(fā)射,必定使新殲的空戰(zhàn)優(yōu)先定位進(jìn)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(nèi)格斗方面遠(yuǎn)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(jī)隊(duì)需要對地攻擊的戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)。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(gè)有存在的必要,誰留誰棄不難想象。
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