曝!成飞四代机“J13胜龙”全景图!机动性勇胜美F22远超F35

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导读:曝!成飞四代机“J13胜龙”全景图!机动性勇胜美F22远超F35 曝!成飞四代机“J13胜龙”全景图!机动性勇胜美F22远超F35 --《从枭龙FC1/猛龙J10推导J13的外型和性能数据--评成飞四代机“J13胜龙A/B两型”比美F22/F35的优势和弱点》,本文是根据网上公开信息、尤其是枭龙猛龙及F22的机型特点、结合发动机技术现状而描绘的成飞“J13胜龙”战机的A、B两个“子型号”的想象图景。本文的实质是探讨:同F22比较、J13的“制胜点”或优势所在,及弱点所在。本文认为:尽管J13B总体比F22
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曝!成飞四代机“J13胜龙”全景图!机动性勇胜美F22远超F35

曝!成飞四代机“J13胜龙”全景图!机动性勇胜美F22远超F35 --《从枭龙FC1/猛龙J10推导J13的外型和性能数据--评成飞四代机“J13胜龙A/B两型”比美F22/F35的优势和弱点》,本文是根据网上公开信息、尤其是枭龙猛龙及F22的机型特点、结合发动机技术现状而描绘的成飞“J13胜龙”战机的A、B两个“子型号”的想象图景。本文的实质是探讨:同F22比较、J13的“制胜点”或优势所在,及弱点所在。本文认为:尽管J13B总体比F22略处下风,这一点不否认,但是J13B型的机动性在“双机动要素”作用下超出F22。而不论J13A型还是J13B型,都可以全面克制F35。同时提出:我们四代机的研发应该领先于日本五年到十年时间;J13出世之日,将是中国周边国家、地区“空优丧尽”之时。J10早已来了,J13还会远吗?

欢迎理性的军迷补充或者批评指正。辱骂者请用数据和道理说话。

网上传闻成飞在搞J13沈飞在搞J14陕飞在搞H8/H9。笔者叶剑首先看好成飞的J13。原因不仅仅在于成飞更加具有市场开拓和进取创新精神,而且也在于枭龙FC1和猛龙J10的基础、部分可以直接运用到J13上。综合考虑枭龙FC1和猛龙J10的特点,可以推测或者部分推测J13的气动外型及性能。我把J13叫做“胜龙”--中华胜利之龙。至于传闻中沈飞的J14,希望它成为“暴龙”或者“霸王龙”,比起J13胜龙有它更厉害的地方。我叫它暴龙也是有理由的,见下文。

第一部分、关于“J13胜龙”的气动外型--“J10鸭翼的改进型隐形化鸭翼+F22的外倾双垂尾+F22或F35/F117等的多面化外型+隐身涂料+中低档选择的F35或枭龙的两肋DSI进气道/或中高档优等选择的美国YF-23的吸气式边界层分离式进气道=笔者想象的J13A/B两个子型号的胜龙气动外形”。笔者这里将J13A型指采用DSI进气道的J13(J13A因此也可以称为J13DSI型),将J13B型指采用美YF-23吸气式边界层分离式进气道的J13。两者性能、档次不一样。下面逐个论述:

1、采用“隐形化鸭式”布局。

关于采用鸭翼这一点,从美国空军高层向国会报告、嘲笑成飞J13更像台风的报道看,有较大可信度。但是,按照中国式的智慧,中国式的隐形鸭翼肯定做了相应的排除原有弱点的处理。

鸭式布局有机动性强的优势,但是有不利于隐身的地方,主要在于前翼、以及前翼、机翼同机体的结合部,增加了雷达反射面积。但是,可以采用技术弥补。例如,(1)扰流板(前置鸭翼)采用高强度透波材料、不反射雷达波。(2)前翼也就是扰流板可以像J11B的发动机叶片一样敷涂吸波材料、正反两面都敷涂,达到隐身。(3)由于发动机采取矢量喷管增强机动性,因此鸭翼面积可以适量减小、减少雷达反射面。上述三措施如果成功达到隐形效果,则由于仍旧采用鸭式布局,在“鸭式布局+矢量喷管”的双重作用下,机动性较之于F22更好,较之于F35尤其好。尤其是本文所指的J13B型将是如此。

2、翼身融合技术必然继续采用。机体外型“多面形化”。便于隐身。

翼身融合及机体多面形化,便于减少雷达回波、以及向各个不同方向折射雷达反射波。类似F22或F117的多面形一定会在“J13胜龙”上看到一部分。这是任何一款隐形战机都会采用的。至于这个“多面形”到底是什么样的一个多面形,估计所有读者、连同笔者在内,目前都无法准确预估。

3、垂尾采用外倾式双垂尾。腹鳍取消。

J10的缺陷之一是机尾太大、隐身性因此大降。考虑到此,则J13必然回避这个问题。而采用外倾式双垂尾,能够减少并且分散反射雷达波。尾翼必定在J13胜龙上还存在,毕竟矢量喷管的采用,目前还不能达到取消尾翼的程度。腹鳍的功用由适量喷管来达到。

4、机腹下内置弹仓。机头伸缩式内藏式加油管。

这与F22/F35类似。不必赘述。机腹也呈多面形。这里,希望J13胜龙增长机腹弹仓的长度并改善结构,以便携载中远程反舰导弹一枚+中程空空导弹1到2枚用于制海。或者J13的加长型可以演变为歼轰机。配置伸缩式加油管。用以弥补续航能力较之于F22的不足。F22的航程可以达到4000公里左右。作战半径1600公里左右。J13可能达不到,见下文。另,与美机背硬式加油管不同,可能仍旧要采取软式机头加油管,但是,不加油时必须收回到机体内以免影响隐形。

5、进气道--关于进气道的选择,笔者叶剑认为这是猜测J13气动外型的最大难点。要么是中低档选择的DSI蚌式进气道、可以克制F35但是弱于F22,要么是优等、高档选择的美国YF-23的吸气式边界层分离式进气道、可以胜过F22的Caret进气道。下面分析这两种可能:

(1)J13A型也就是J13DSI型--可能直接采用枭龙的两肋进气、DSI进气道的型号。

DSI蚌式进气道在美国F35/中巴FC1上运用的目的,一是为了降成本、二是降重量,三是为隐身、四为腾出腹部做内置式弹仓、五是为了在航母上起降。在“胜龙J13”上面,应该也是如此。并且这已经是枭龙的成熟技术。完全可以理解:成飞为了赶进度抢时间,采用带有隐身功能的DSI两肋进气道的现成技术,既隐身又现成还减重,是完全可以理解的。根据资料,两肋进气的效率优于两侧进气、略弱于腹部进气;而DSI进气道在1.8~2.0M速度下进气效率高,一般的超音速巡航、包括F22的超巡速度也就在这范围内,可以保证;在1.8到2.0速度之上或者高机动状态下,DSI进气效率有下降,但还取决于发动机及进气补救措施,同时取决于DSI本身参数制造前的设定,制造前可以设定为适应哪个速度段、制造后则相对固定。

缺点是:A、虽然使用DSI的好处是能够保证超巡及2M速度(一般是1.8M)以内的进气效率,但较难追求极高速。不能保证1.8M速度以上时候的进气效率。

B、经过国内外的论证,DSI进气道不能保证高机动条件下的进气效率。对于高机动性有影响。

结论是:如果采用DSI进气道,性能上由于采用“鸭翼+矢量喷管”的双重机动保障技术,因此,J13A型克制同样采用DSI进气道的F35应不成问题,但是,“双重机动保障技术”在面对F22的时候,受到进气效率的限制、拖后腿。因此J13A型的机动性将有弱于F22之处。在机动性上可以给与“持平或略弱于F22”的评价。同时,极高速以及高速超巡性能,差于F22。考虑到中美电子技术的代差,雷达可能也弱于F22,这样J13A型虽然胜过F35,但是差距F22较大。

(2)J13B型--可能采用中高档、优等选择的、美国YF-23的吸气式边界层分离式进气道

美国YF-23虽然是四代机竞选中的落选者,但YF-23的吸气式边界层分离式进气道,是至今为止国际上六种隐形进气道当中最优异、构思最巧妙的一种。笔者为它总结有下列7个优点:A、两个“梯形”形状的进气口处于机翼下、机身旁,不影响战机本身改为舰载机、不影响机腹内置式弹仓。 B、左右两个进气口到机身内的发动机之间,是弯曲的Y形管道。这样发动机叶片等主要的雷达反射面就是内置的,无法反射雷达波。 C、别出心裁地在进气口前部的机翼下表面开了很多小孔,用于吸走边界层、向机翼上表面泄放。巧妙利用了机翼上表面气压低于下表面的、机翼产生升力的道理。从而导致彻底取消“边界层分离板结构”这一向前方雷达的强反射面,又达到减重效果。 D、翼下进气口还在气动上保证了发动机在大迎角下的稳定供气,这一点和苏-27一样。 E、与F22采用的Caret进气道不同,不影响隐形前翼的安装使用。Caret进气道占用了前翼的位置。 F、结构并不复杂,仿制难度甚至有小于DSI之处。成飞敢于向外国推出DSI进气道,可能也是有了更好的进气道的缘故。 综合上述,YF-23 的进气口隐身设计比 F-22 的 Caret 进气口还要先进。并且难度并不大。笔者希望J13B型能够成功采用“YF-23的吸气式边界层分离式进气道”,这样不但打F35不在话下,而且在机动性、敏捷性上,胜过F22就有了“鸭式布局+进气道+矢量喷管”的三重把握。同时有助于减少高速超巡或者极高速时同F22的差距,虽然由于发动机推比问题在极高速和高速巡航上可能还有一定差距,但可以降低到可接受的范围。

综合上述,J13胜龙的外型可能是:采用DSI两肋进气道或者吸气式边界层分离式进气道的、双外倾垂尾的、优化隐形鸭翼的、翼身融合的、加油管和弹仓内置的、机体外型多面形化的战机。换句话说,就是:“枭龙FC1/F35的进气道或YF23的进气道+J10的鸭翼的改进型隐化型+类似F22的外倾双垂尾+部分接近F22或者F35/F117等采用的多面化外型+隐身涂料=笔者想象的J13胜龙外型”。

第二部分、J13的发动机及机重航程升限等性能数据--采用涡扇矢量喷管双发动机,机重或体积较之于F22少10~20%,机体机重大小小于SU27,航程、载弹量较之于F22可能要少10~20%。

1、目前可能是采用两台俄制AL31涡扇矢量喷管发动机,或者中国产WS10A涡扇矢量喷管发动机

单台发动机推比8,推力13200公斤。两台推力可以达到26400公斤。这样可以推测J13胜龙的机重及最大起飞重量。至少可以达到11~25吨之间。属于“中型偏重型”战机。由于推比小于F22战机的“推比10发动机”、推力只有F22的八成,因此可以推测J13的外型、体积较之于F22小、重量较之于F22轻,并明显小于SU27系列战机,重量或者机体大小,应该在F22的八成到一倍之间(笔者所以如此推算,是考虑到未来可能更换推比十的涡扇十改进型发动机,因此在机体体积和重量的设计问题上,成飞应该考虑到预先留下余地)。只有机体机重如此相应缩小,才能保证J13与F22战机的推比接近、性能接近,尤其是保证接战时的性能接近。但是,由此也影响了J13胜龙的续航能力、航程、载弹量等低于F22。(沈飞的J14暴龙,据传可能采用推比十的俄制AL41系列矢量涡扇发动机,由于采用推比十的发动机,推比远远胜过推比8发动机的J13,笔者叫它暴龙、也有它发动机爆发力强劲的缘故。)

按照“空机重量”11~12吨左右计算(毛估数,参照13.6吨空机重的F22按其八九成计算),最大起飞重量22~25吨左右(F22最大起飞重量29吨,SU27/SU47系列最大起飞重量32~34吨左右,同样按照F22的八九成计算),战机的推重比在1.1~1.5之间。在一定载重情况下可以达到间歇性超音速巡航,巡航速度很难预测,希望达1.1~1.9M(参照F22)。同时,确保1.0以上的推重比,随时可以垂直爬升和高速机动。最大速度可以达到2.0M甚至更高,在对DSI蚌式进气道采取补救措施、改进措施的情况下超过J10的2.0M是正常的,最大速度可能达到2.2M甚至更强但是受制于DSI进气道局限性最大速度不会过高,但是F22也没有追求极高速。由于使用涡扇发动机,实用升限仍在1.8万米左右或者以内。1.8万米以上可以有最高升限,但不是实用升限。这是所有涡扇机的通病。将来只有变循环发动机才能不论高空低空、自由高速高机动飞翔。当然,未来更换推比十的发动机之后,推比、最大航速、超音速巡航速度等数据、机动性等还将有变化和提升。

按照F22的航程为4000公里、作战半径1600公里计算,J13胜龙的航程可能在3200~3600公里、作战半径在1280~1450公里左右。胜过J1O猛龙小于SU27/J11。航程的不足,可以通过外部加挂“隐形油箱”或者空中加油等措施来解决。“隐形外挂油箱”的概念不是不可能实现的。先在这里提出来。(笔者认为在我们自己空域、离开地方500公里以外的时候、隐形机外部加挂隐形油箱对于自己的隐身影响不大,隐形油箱保证自己境内飞行500公里即可。)

采用上述发动机,可以同J10/SU27/SU30/SU33发动机通用,可以增强部队的后勤保障能力。未来沈飞J14暴龙采用AL41系列发动机,七成发动机部件也可以同AL31系列发动机通用。

2、必定采用矢量喷管。增强战机的敏捷性、机动性、起降性能。最有可能采用的,是重量轻、通用性、匹配性好的轴对称矢量喷管。不采用矢量喷管的话,不论什么气动外型,都根本达不到F22或者F35的机动性。

3、必须采用更多钛合金、新材料(复合材料),达到减重、隐形的双重目的。否则在发动机水平弱于F22发动机的情况下,不减重影响战机机动性能、载弹量、航程等一系列问题。

第三部分、J13胜龙同F22/F35综合比较--J13B机动性较之于F22好、较F35更好;隐身性、航程、载弹量等略弱于F22但基本接近

(一)机动性敏捷性--胜出,有重要意义

J13B型由于采用“隐身化鸭翼增强机动+矢量喷管增强机动+吸气式边界层分离式进气道保证高速高机动状态下的进气效率”,双重措施增强机动性,因此,机动性较之于F22好,较之于F35更好。

J13A也就是J13DSI型,机动性可能同F22持平或者略弱,但仍旧较之于F35要好。

(二)隐身性--略逊,有较重要意义

虽然机动性能胜出,但是隐身性和雷达性能不如F22。

隐身性能最多接近、达到同一数量级,但是由于采用“隐形化处理的鸭翼布局”、隐身效果略差于F22。同时,考虑到相控阵雷达美国较之于中国先进,在战时可能仍是J13胜龙较之于F22总体略处于下风。这一点,笔者不打算现在否认,尽管将来技术进步之后还可以弥补差距。那是J13的改型。

由于采用隐身化的鸭式布局,隐身性较之于F22可能略不足,但是由于J13胜龙外型较之于F22小等因素(见上文第二部分)、因此隐身性可以接近到可接受的程度、接近到同一等量级。隐身化的鸭式布局能否成功隐身,关键在于材料。这对于笔者叶剑和所有读者都暂时是一个疑问和谜团。至于机动性,采用“成功隐身化处理的鸭翼布局+矢量喷管”,双重机动因素的作用,则使机动性胜于F22,更胜过F35。笔者更倾向于希望成飞突破材料难关、仍旧采用机动性更好的鸭翼。这样可以帮助甚至确保“J13胜龙”具备胜过F22的优势。如果最终看到J13胜龙继续采用鸭翼,则说明材料难关克服了。

(三)实用升限/超音速巡航速度/最大速度/航程及作战半径/载弹量--J13B略逊,差距并不非常大非常重要、在可接受的范围内;J13A差距较大

比起F22,J13B制空实用升限接近,巡航速度接近,最大速度由于发动机因素而略差但是可以接受。作战半径略小。载弹量略少。但不够成代差或者巨额明显差距,并且载油量航程等可以有“距对方500公里之外时加挂外挂隐形油箱”或空中加油等等措施弥补。两者都采用四余度数控电传操作系统。假定两者都采用主动相控阵雷达。 J13A的高速巡航能力、最大速度受制于“进气道+发动机推比”等多重因素,同F22差距较大。但由于采用双发,仍旧胜过F35。

(四)综合战力/交换比评估--略逊,但是交换比明显较之于三代机有改善

由上可见,虽然仍在发动机推比、最高速度、高超音速巡航、雷达、隐身性等方面存在“同一数量级内”的差距,但是在差距缩小到可接受的情况下,由于J13B具备高机动性的优势,F22就不是不可战的;并且,J13同F22的“交换比”,较之于J10/SU27/SU30等同F22作战,交换比肯定将大为改善,这一点应该无异议。这样,结论就是:J13胜龙的综合性能和战力,胜过F35略逊于F22。也就是:“F22 > J13B > J13A > F35”。

J13胜龙同F22/F35对战,超视距作战谁胜算更大,实际上还取决于雷达和机载武器、以及战术运用、以及体系对抗能力。这就不仅仅是气动外形和隐身性、机动性的问题。中国的电子工业还要加油!这就不只是成飞的事情了。

(五)J13A/B战略意义--彻底确立中国对于周边国家或地区空军的战略优势,非隐形J10的外销由此可以迈开大步

无论如何,J13胜龙的出现,不论J13A还是J13B,都将使中国大陆较之于周边国家和地区(台湾省、韩国、日本、更不用说东南亚国家印尼、马来西亚、越南、印度等同中国历史上有旧仇的国家)完全具备空中优势。这是有关各国各地区“有无战机自主研发创新能力”的必然差距。是整个航空工业体系、工业体系的差距。

写到这里,自己感到台湾省空军根本不在大陆眼里、越来越不在大陆眼里。即使台湾引进美国F16C/D等型号、乃至引进美国F35,台湾省空军90年代自夸“质量优势”的时代,自J10诞生之日就早已一去不返、日落西山。也难怪,有报道称日本2008年度赶紧要花157亿美元预算搞四代隐形机F3。一方面是美国不卖F22,一方面可能是中国J13快要试飞了。

大家曾经热捧的J10也不过就是应急机型、过渡机型、外贸机型。从将来的角度说、笔者并不很看好目前的J10。

(六)J13A型同J13B型的比较

J13B型同J13A型的差别主要在于进气道。由此产生了J13A在机动性、极高速、高超音速巡航等方面比J13B的差距。导致J13A可能全面差于F22,但是交换比仍旧会高于现有J10/SU27/SU30等等三代机。J13B同F22则各有优劣。

至于J13A的可取之处是可以作为四代机中的低档机,相当于中国的F35、用来克制美制F35。以及,J13A的进气道技术现成,可能研发速度快于J13B。在F22已经强兵压境的情况下,J13A好于现有三代机。有比没有好。

(七)J13A/B的问世时间及领先日本的时间

至于胜龙J13出现的时间,笔者叶剑比较乐观,按照2003年左右J10开始定型、小批量生产、2006年底公开的时间计算,按照90年代国内就在跟踪DSI进气道等四代机技术的时间计算(跟踪DSI的同时不可能不跟踪、研究YF23的进气道),J13至今在成飞应已经研发约5年,相关技术的预研则已经有了10~15年。因此,不排除J13可能在2008~2010年度试飞甚至小批量生产。并且,J13A的时间可能早于J13B。原因在本文其实已经很清楚了:进气道、气动布局、四余度数控电传等诸多技术是现成的。要解决的问题主要是:矢量喷管的配套技术、鸭翼隐身化技术、机体隐身化技术、内置弹仓技术、红外隐形、吸气式边界层分离式进气道、等等。看来我们四代机的研发应该领先于日本五年到十年时间(2003~2007的五年加上已经完成的蚌式进气道、风洞建设等等的时间)。未来三十年,希望形成“四代机J14暴龙/J13胜龙+无人机+三代机J10猛龙/SU27/SU30/FC1枭龙/J8F/J8-AWEN+无人自杀式改装的二代机”的高低档搭配。预计暴龙J14在推重比、载弹量、航程等各个方面更加接近于F22甚或可能部分超过。可以确定:J10等过渡机型开始外销之时,就是J13胜龙已经试飞乃至已经开始小批生产之际。J10早已来了,J13还会远吗? 请大家批评指正。

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