威龙破茧:大泄中国最神秘第五代多用途战机(图)

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2010岁末,随着中国J20战斗机图片在网络上的华丽登场,广大军迷网友们多年来的企盼终于梦想成真,关于J20的各种猜测纷至沓来,然而其中一点可以肯定的是,这是一款注重于空中优势的制空型战斗机,专为空战而生。那么未来中国的第五代多用途战斗机,可能存在什么样的构型呢,多年潜水的俺,在辞旧迎新之际,试着从一个业余军迷的角度,来稍微野望一番,如有雷同,纯属巧合。


在正文之前,先说几句题外话,现在大家情绪高涨,很多军迷的kc都是白里透红,红里透紫,新飞机出来,少不了要和旧物做一番对比,对于猛禽,闪电,大部分是有褒有贬,但对先于J20一年试飞的俄罗斯T50则纷纷数其不是。俺以为,任何一款军事装备,都是综合需求和自身实际,权衡各方情况得出的结果,设计师的水平是毋庸置疑的,即使只是三哥甚至ww的设计师。对于已经出现的东西,军迷们更应该抱着学习的态度,试着去探究背后的可能,多问问为什么,而不是一上来就高屋建瓴,试图指出如何如何不对,应该怎样怎样,只有这样端正了态度,才能有所思,有所得,有所进。


言归正传。首先还是要重复一遍关于第五代战斗机的定义,俺以为以信息不对称理论为基础,以迟滞对手的信息感知能力,强调己方对信息的掌控能力为目的设计的新一代战斗机,大体上都可以归入第五代战斗机。所谓的4S标准,只是现有技术条件下,达到这种设计目的的一些必要手段,并不一定非要拘泥于这个框架。而且4S标准对于第五代战斗机划分的权重也不尽相同,其中隐身特性是比较一致被认为最重要的一环,也是划代的直接依据。然而每一种特性其本身也有低中高,入门,进阶,高阶之分,还是拿隐身来说,由于本文主要是着眼于战斗机的构型方面,所以隐身特性也主要强调的是外型上的隐身,并不多涉及航电。隐身一个综合的系统工程,其理念应该贯穿于第五代战斗机设计的始终,同时,隐身的成败,又是由一个一个的细节所决定,小到一个铆钉,一个接缝,大到一个座舱盖,需要的是一种精益求精的追求,但追求背后反映的,却是需求,技术和成本等各种条件的权衡。那么在隐身特性上,相对于第四代战斗机来说,五代机的入门标准是什么?我以为就是内置弹仓和一定的外形修型,满足了这两个基本的条件,就可以说隐身入门了。


接下来抛出两个观点:


1.现有技术条件下,对于美国以外的国家而言,设计具有相当战斗效能的典型第五代多用途战斗机必然是双发重型的。


2.现有技术条件下,第五代双发空优型的战斗机很难被改造成多用途,或者说其难度不亚于重新设计。


第一个观点不难理解,以美国的发动机技术,设计的单发多用途五代机F35尚且偏于重型,其它国家短时间内无法获得与之相当的大推力发动机,只能采用双发,可以设想比较一下,如果典型的双发四代中型机比如欧洲双风,超级大黄蜂之类,武器由外挂改为内置弹仓,结构上的增加必然导致成为重型机。至于第二个观点,四代机武器外挂,可以通过加强部分结构强度,增加航电功能,很容易由空优改成多用途,而五代机追求隐身气动一体化设计,必需要内置弹仓,弹仓的改动牵一发而动全身。对于空优型来说,为了追求隐身和超巡,机动性的最大化平衡,两个发动机通常采用窄间距或者无间距布置,在最可利用的机腹部位就不能布置大型弹仓,导致无法使用大型的空对面武器。而多用途型的发动机可以采用宽间距布置,以获得机腹的大容量弹仓。顺带一提,对超巡而言,超音速条件下,随着发动机之间间距的增加,阻力开始增加,到大约0.5个发动机直径间距的时候,阻力增加到最大然后又开始下降,间距到1个发动机直径时阻力下降到接近无间距时阻力,此时对超巡并无太大影响。而亚音速条件下,宽间距的阻力还是要略大于窄间距,但是可以通过整体的气动设计来弥补。宽间距布置的主要问题在于隐身,由于无法有效地利用水平方向上较大的弯曲形成S型进气道来遮掩发动机扇叶,只能更多采用垂直方向上的S型进气道,要达到比较好的遮掩效果,对于整个进气道的长度有较高的要求。


威龙破茧:大泄中国最神秘第五代多用途战机(图)


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这是yf23的图片,我们可以看到,它的进气道自进气口开始向内、向上弯曲,整个进气道相当的长,这也造成yf23整个机身被拉得很长。yf23是宽间距的发动机布置,进气道主要还是依靠向上弯曲形成S型,最终仍然需要较长的进气道才能达到比较好的遮掩效果,对于进气道主要只能向上弯曲的宽间距发动机布置来说,进气道的长度直接决定了是否应该采用S型进气道。


接受了这两个观点,我们再回过头来看看T50的情况。鉴于俄罗斯目前的情况,不可能像中美那样,有足够的资源开发两种构型的五代机,只能集中力量发展一种,选择多用途的五代机显然更具有效费比,两个发动机采用宽间距布置也就顺理成章,但是问题随之而来。由于只发展多用途一种五代机,必然要优先强化空战的性能,因此在隐身,超巡和超机动的权衡中,超机动和超巡的重要性就被放到了隐身的前面,在具备了入门的隐身条件之后,T50在强化超机动方面可谓煞费苦心,甚至在常规布局中加入了可动边条,虽然有助于提高机动性,却使得进气口的位置后移,进气道的长度不得不缩小,因而也就无法布置合适的S型进气道,只能采用雷达屏蔽罩这种方式。



威龙破茧:大泄中国最神秘第五代多用途战机(图)

对比T50和yf23的进气道,能够很明显地看出长度不够。


接着转进,我国未来第五代多用途战斗机究竟应该采用什么样的构型?现阶段,我国应该基于对手,结合自身的情况,来发展有中国特色的多用途五代机。我国多用途五代机最大的对手就是F35系列,潜在的对手是T50系列,还有一个不是对手的对手F22,至于周边国家有可能装备的其它低端五代机,可以不作为重点考虑。F35系列某种意义上可以算作是美国基于力量的产物,由于是单发,长于隐身,而超巡,机动性偏弱,T50系列机动性,超巡较强,而隐身偏弱。我国已经有了空优的五代机,对于多用途型的性能权衡,超机动已经不是那么重要,更合理的性能排序是隐身,超巡,机动。这样面对F35系列,能够凭借超巡,机动方面的优势来压制,面对T50系列,又能以隐身的优势对抗,即便是遇到全面的F22,也能有效地与之周旋。yf23的设计思路值得我国借鉴,当然,没有必要在隐身方面过于激进,yf23为了隐身可以放弃矢量发动机,这就失之偏颇了。T50系列的设计思路也可借鉴,只不过不需要增加可动边条,而是加长进气道,并且采用中国特色的第二代DSI,同时在垂直方向上形成S型进气道,DSI鼓包可以起到部分遮挡的作用,较好地解决T50进气道的折中问题,当然其它细节方面的改进还是必须的。考虑到在中国的体制内,同行业技术上的交流程度,比之美国各个军火寡头的利益之争,俄罗斯两大集团(当然现在只有一家独大了)的存亡之争,是不能相提并论的,多用途五代机和空优型即使不是一个单位设计制造,大家在很多技术的借鉴和交流上,仍然是可以最大程度上互补不足的。


说到这里,我国多用途五代的身影似乎有点清晰了起来。双发重型,发动机宽间距布置,DSI进气道,考虑到效费比,可能类似T50的构型更加实际,至于yf23的构型,还是可以野望一下。末了,还要补充的是,我国的多用途五代机很可能是串列双座的。基于未来空战模式的前瞻,无人机已经开始入戏,尽管现代战机已经引入了专家辅助决策系统,但是面对未来战场庞大的信息流,空优型五代机限于单座,很难分身扮演信息枢纽的角色,而多用途的前座驾驶员专职空战,后座除了操作空对面武器,还能处理地面,海面,空中指挥中心,前线友机和无人机之间的信息沟通,成为未来海陆空三位一体的信息战关键节点。至此,多用途五代机所扮演的角色,已经不再是以往意义上高低搭配的低端,某种意义上来说,它的重要性甚至已经超过了空优的五代机。



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