中国第四代战斗机探密

中国第四代战斗机探密

天龙


2009年11月8日晚上,中央电视台新闻频道《面对面》节目中,中国空军副司令何为荣在面对记者关于中国四代机的提问中说道:“中国的第四代战机现在正在紧锣密鼓的进行中,现在正在研制,根据有关资料透露,可能很快要进行首飞了,首飞后很快要进行试飞,试飞后可能很快装备部队,根据现在的情况,可能需要8-10年吧。”

何副司令的话立即激起千重浪,引发国内和国际的广泛观注。11月23日,日本《东京新闻》报道,日本防卫省计划把F-35作为其主力战斗机,并计划将购买40架F-35所需经费纳入2011年度的预算大纲。中国研制四代机的爆炸性新闻,拟有引发亚州新一轮军备竞赛的可能。在此背景下,中国空军有关部门负责人在接受中央电视台《防务新观察》采访时,就媒体上各种关于四代机的报道予以澄清。该负责人表示,国内媒体引用的“四代机”一词,已引起社会关注。目前,在作战飞机划代表述上,美、俄两国不尽一致。 美国将突出中低空、亚跨音速机动性的F-15F-16战斗机划分为三代机,将突出隐身、超音速巡航和超机动性能的F-22F-35战斗机划分为四代机。俄罗斯则将米格-29、苏-27/30等战斗机划分为三代机,将苏-35等三代改进型飞机划分为四代机,将具有隐身、超音速巡航和超机动性能的新一代战斗机划分为五代机。我国作战飞机主要是在引进、仿制俄制装备的基础上进行的自主创新发展。媒体所称的“四代机”,实质上是指歼-10改进型系列飞机。

中国空军有关部门负责人公开就中国四代机的澄清,并未平息网络上的中国四代机热。各种有关中国四代机的猜测五花八门。此间,也有对中国四代机表示怀疑者。那么,中国四代机究竟是一种什么飞机?本文试做深入探讨。 _

一、什么是四代机 )

所谓四代机,是指比典型三代机有着质的飞跃的新一代作战飞机。

四代机起源于上世纪八十年代。80年代初,美国空军提出一份名为《美国空军未来的战斗机》的报告,该报告分为三部分,第一部分是改进现役战斗机,第二部分为用于下一代战斗机的技术,第三部分为先进战术战斗机。报告中第一次提出先进战斗机的技术要求。

1981年6月,美国空军首次发出了先进战术战斗机的招标。1982年8月,美国各公司进行了投标。在美国空军收到的许多投标方案中,气动布局各有不同,唯一有共同点是,各种方案均提出沿纵轴加长升力面,以适应超音速配平变化和后装换向喷管剧增的配平效应,而且有59.3%的方案是鸭式布局。这一轮招标,基本奠定了四代机的技术发展方向。

在美国四代机的研制中,以洛克希德公司最为积极,该公司为了争取到下一代战术战斗机的研制合同,投资了一亿美元进行各种设备的更新,耗资五千万美元在凯利·约翰逊发展中心内设立了新武器系统模拟中心,耗资2700万美元在伯班克设立了新材料·光波研究所,还耗资2500万美元在赫林达尔市近郊建立了雷达试验场。并于1982年就开始进行ATF飞机的研究工作。

1984年5月,美国波音公司、通用动力公司、格鲁门公司、洛克希德公司、麦克唐纳·道格拉斯公司、诺斯罗普公司和罗克韦尔公司等七家飞机制造商,分别向美国空军提出了研制下一代战斗机——先进战术战斗机(ATF)的方案,洛克希德的方案就花费了一百万美元以上,可见其倾其全力。

洛克希德方案主要侧重七个方面的内容:

1、将飞机的雷达反射面积控制在F-15的1%以下;

2、不使用加力,能在高度6000-9000米超音速巡航;

3、推重比要比F-15大,增大其盘旋角速度和加速性能,并在低速时的操纵能要比F-15好;

4、采用复合材料及新铝合金材料,与以前所采用的铝合金制造的飞机相比,其结构重量减轻20%;

5、由于采用自F-15问世后20年的最新技术,执行与F-15相同任务时,最大起飞重量比F-15减轻9000公斤;

6、机载设备由于采用改进型传感器和数据处理机及座舱显示自动化,ATF将比F-15的能力增大5-10倍;

7、ATF的可靠性与维护性能要比F-15好,而地面保障设备F-15更小。

洛克希德方案中的主要技术指标,后来演变为四代机不同于三代机的标准,即所谓的4S能力。

在美国研制四代机的技术指标逐步成形的基础上,欧洲也提出了自己新战斗机的发展计划。中国恰巧在这个阶段开始提出自己的三代机方案,其世界先进战术战斗机的性能指标不可能不对中国产生影响。

二、四代机的研制周期

从1984年4月,洛克希德公司向美国空军提出ATF的技术方案到F-22飞机2005年12月正式装备美国空军,花费了21年时间,如果加上洛克希德公司的前期研究时间,整个过程长达23年之久。中国空军的何副司令员提出,中国的四代机在8-10年装备部队,由此分析,中国四代机的研制计划,绝非近年的事情。从中国研制三代机歼-10的情况来看,从开始立项到正式装备部队花费了20多年的时间,所以中国四代机的研制时间很难短于这个周期。

三、中国四代机何时开始研制

1986年10月,中国航空界的精英整体齐聚中国西南的某城市,共同研讨中国未来的作战飞机。在这个高规模的研讨会上,各路精英从各个方面、各种专业、各项技术侧面详细阐述了中国未来战斗机的研究方案和具体措施。

在此之前的几年中,中国空军和航空工业,已在全空军范围内,对中国三代机及其后续飞机进行了广泛的讨论和征求意见。这次大规模的研讨,就着眼于赶超世界先进三代机、瞄准四代机而展开的。在此基础上,形成了中国三代机的技术性能指标,虽然已赶上世界典型三代机,但与美国正在研制的四代机相比,还是有明显的差距。在十项主要性能的对比中,有N项没有,N项低于,N项相当,N项接近其下限;另外,在这十项性能中,有改进潜力的占N项,有改进可能的占N项,改进潜力较小的占1项。

显然,中国正在研制的三代机与美国正在研制的四代机还是有着相当明显的技术差距,这种技术差距将使中国空军在21世纪的空战环境中,继续处于被动和不利的地位。这种形势,迫使中国空军在现代化的道路上继续追赶。于是,中国四代机的研制,与三代机的研制同时被提上议事日程。

然而,以中国当时的经济实力和技术基础,不可能同时推进这两个项目的研制。但中国人的顽强、坚韧、聪明在四代机的研制方面得到了充分的体现。虽然从财力和技术,不足以同时支撑两个有着代差的研制项目同步进行,然而,先进技术的分步研究还是可以与三代机同时展开的,而且,一旦四代机先进技术有了突破,还可以直接运用于正在研制的三代机上,以进一步缩小中国三代机与国外四代机的技术差距。 

于是,一项将四代机技术折散与三代机研制同步进行的方案出台了。

首先列入计划的是先进发动机的研制,这是与14号发动机、10A发动机同步进行研制的推重比10一级的发动机,其目标是着眼于中国的四代机。虽然受财力限制,当时国家对发动机研制的整体投入相当少,但四代发动机的研制费用就占了整个发动机预算的50%以上,可见决策层对四代机的高度重视。除先进发动机之外,用于隐身的轻型吸波材料、进气道吸波材料、座舱罩表面镀膜技术,多种复合材料的应用、二元喷管、先进火控系统、全向格斗导弹、发射后不管中距弹等四代机技术的研制,也于80年代中期全面同步推进。

综上所述,中国四代机的技术预研,开始于二十多年以前,随着中国经济形势的好转、三代机的研制成功,中国四代机的正式立项应该在20世纪末、21世纪初,这与8-10年后列装所需时间,正好构成研制新机的时间周期。

四、中国四代机是什么模样

与三代机相比,四代机独有的技术特征主要表现在四个方面:一是非常规机动(包括机身指向、直接力控制、过失速机动、阻力调节、推力矢量控制、火/飞交联);二是超音速机动(4-5G,高空M=1.4-2.0);三是超音速度巡航(不开加力,能维持1.5M数飞行30分钟);四是隐身技术(降低雷达反身面1-2个数量级、同时采用干扰装置)。三代机要想向四代机发展,首先必须解决气动外形,即四代机的气动外型,一是要能适应超音速飞行的需要(为保证超音速度巡航,一般采宜采用超速音性能好的三角翼);二是适应超音速机动的需要;三是要能符合过失速机动的需要(即大迎角条件下飞机的安定性)。其次,必须解决超音速巡航的动力问题(即发动机不开加力可维持1.5M数飞行30分钟)。第三,必须解决隐身问题(气动外型即要满足隐身的需要,又要能同时满足飞行技术的需要)。



由此分析,中国四代机选择三角翼的可能性最大。同时,为保证飞行性能(过失速的需求)和隐身的需要,尾翼可能选择带一定倾角的双垂尾。另一方面,由于鸭翼在配平、升阻比、重心容许范围,失速特性等方面都比传统形式好,加之中国又具备鸭翼使用的经验,所以,中国的四代机沿用鸭翼布局的可能也很大。从发动机来看,由于中推力发动机比大推力发动机研制难度小的多,一般技术力量较弱的国家通常是以研制中推为突破口,如欧洲就是先研制推重比10一级的中推。中国推重比10一级的发动机,也是从中推开始的。从中国的技术水平看,先研制出推重比10一级的中推的可能性更大。所以,中国四代机极可能是以歼-10技术为基础的双发、双垂尾气动外型的四代机,中国空军公开澄清,中国的四代机是歼-10的改进型不无道理,不过此型非彼型,这个改动应当是相当大的改动,甚至让人无法从中找寻歼-10的影子。

除了这种成飞设计的以歼-10技术为基础的三角翼、鸭式布局、双发、双垂尾的四代机之外;沈飞应该会利用歼-11B的技术,研制出类似苏-35的常规气动布局的另一款四代机,而发动机采可能采用进口方式,以便与成飞的四代机形成技术竞争。但不管是那一种四代机,都将极大地缩小中国空军与美国空军的技术差距,这对于维护中国领土完整,防止台湾独立,都将起着重大作用

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