中国隐身舰载机研发与歼15有关 空海军都受益

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导读:资料图:歼-15舰载机。 [保存到相册]      新华网专稿:最近央视栏目《面对面》对歼-15的总设计师孙聪进行了专访,其中披露了很多有关“飞鲨”研制的重要信息。其中孙聪对央视记者,还特别谈到了“下一代飞机肯定也要有安排”。这让军事爱好者对中国未来的舰载机更充满了期待。但是我们在憧憬第二代国产航母舰载机的同时,不妨对现在的歼-15有一个更为客观和全面的认识。在中国航母舰载机发展的过程中,歼-15绝不是仅仅是满足航母起降的初始平台,更不是昙花一现被后来者所取代的“第三代战机”,而是要


中国隐身舰载机研发与歼15有关 空海军都受益

资料图:歼-15舰载机。 [保存到相册] <P>

歼-15比你想的要重要(上)

新华网专稿:最近央视栏目《面对面》对歼-15的总设计师孙聪进行了专访,其中披露了很多有关“飞鲨”研制的重要信息。其中孙聪对央视记者,还特别谈到了“下一代飞机肯定也要有安排”。这让军事爱好者对中国未来的舰载机更充满了期待。但是我们在憧憬第二代国产航母舰载机的同时,不妨对现在的歼-15有一个更为客观和全面的认识。在中国航母舰载机发展的过程中,歼-15绝不是仅仅是满足航母起降的初始平台,更不是昙花一现被后来者所取代的“第三代战机”,而是要在长期过程中会发挥一个攻防主力的作用。

2012年11月,央视在报道舰载机首次航母起降时,是这么介绍歼-15的:在辽宁号上成功起降的歼15战机,是我国自行设计研制的首型舰载多用途战斗机,具有完全的自主知识产权,它具有作战半径大、机动性好、载弹量多等特点;可根据不同作战任务,携带多型反舰导弹、空空导弹、空地导弹以及精确制导炸弹等精确打击武器,具有全海域、全空域打击能力。歼-15各项性能,可与俄罗斯苏-33、美国F/A-18等世界现役主力舰载战斗机相媲美,因此被誉为凶猛强悍的空中“飞鲨”。

孙聪在央视栏目《面对面》对歼-15的定义是:歼-15是我们国家的第一代以制空为主的多用途战斗机,应该属于第三代战斗机,差别就是这么一个差别,就相当是中国的航空的起步晚,但起点高,有后发优势。

以制空为主的多用途战斗机,是对歼-15一个定性的判断。在《面对面》节目解说中透露,歼-15是在我国自行生产的歼-11歼击机基础上开发的,装配有鸭翼、折叠式机翼,机尾装有着舰尾钩等舰载机特征,起落架强度高。众所周知,歼-11是一种双发重型“空中优势”型战斗机,因此在其基础上研发的歼-15,在争夺制空权上就有一定的优势。而俄罗斯的苏-33也体现了这种特性,从指标上来看,苏-33除了在推重比上落后于阵风M,而在其他方面基本和F/A-18E和阵风M持平,而且苏-33的推重比要超过超级大黄蜂,因此在空战格斗性能上要超过F/A-18E。

但外界普遍对苏-33的空战性能并不看好,因为苏-33首先就是空机重量太大。苏-33的空机重量达到了18.4吨,超过了F/A-18E的13.4吨,更是远大于“阵风M”的9.7吨。这就意味着苏-33在起飞时的载弹量和燃油携带量都会比较有限,这就限制了苏-33的空战性能。其次是航空电子设备比较落后。苏-33的航空电子设备基本落后于F/A-18E战斗机10-15年。F/A-18E却借助美国雄厚的航空电子基础,从而拥有了更好的航电设备和人机界面,从而弥补了与苏-33单纯飞行性能上的差距。加上美国航母战斗群的预警手段,实际作战中“超级大黄蜂”反而要压着苏-33打。

因此,现在评估和苏-33极为相似的歼-15制空性能,也要看看其能否解决这两个重大问题。首先是减重。现代战斗机减重,无外乎有两个途径。第一是设计上优化,第二是使用新型材料。前苏联的苏-27就充分体现了设计减重的思路。这款使用超过60%铝合金的战机,由于广泛采用结构系统布局一体化、总体、结构布局一体化、结构局部合理化设计等来减轻结构重量。而孙聪在央视访谈中也讲到:“减重的工作是相当复杂的。首先你要是在载荷的设计上,在结构的这个设计的灵巧性,就是结构的效率上,在选材上,等等这一系列的实现最终的重量的减少。”

此外大量使用新材料已经成为作战飞机减重的普遍方法。在应用新材料减重上,使用钛合金和复合材料越来越成为主流。F-22使用钛合金和复合材料比例已经达到了66%,而传统的钢和铝合金还不到20%。从最近的媒体报道上来看,中国在航空用钛合金的发展上十分迅速。中国钛合金研发上,其性能水平、生产工艺、流程及标准目前均已达到世界先进水平。在钛合金加工方面,2013年1月18日召开的2012 年度国家科学技术奖励大会上,北京航空航天大学王华明教授主持的“飞机钛合金大型复杂整体构件激光成形技术”获国家技术发明奖一等奖。这意味着我国成为继美国之后、世界上第二个掌握飞机钛合金结构件激光快速成形及技术的国家。而且我国已经能够生产优于美国的激光成形钛合金构件,成为目前世界上唯一掌握激光成形钛合金大型主承力构件制造且付诸实用的国家。中国的歼15如果能在设计上体现创新特色,尽可能减少结构重量,同时在材料上大量应用钛合金等航空新材料,再加上国内已经有一定基础的复合材料,歼-15实现空重的降低,是完全没有问题的。

其次是在航空电子领域。相对于前苏联,中国的电子工业正在迅速赶上世界先进水平。在机载火控雷达上,中国的歼10、歼11已经装备了多功能脉冲多普勒雷达,而据媒体披露新的歼10B战机更装备了相控阵雷达。由于中国在相控阵雷达收发组件以及**规模集成电路上技术已经有长足进步,因此歼15在机载雷达方面完全能够与“超级大黄蜂”处于同一档次,甚至能够达到阵风M的水平。而且和已经过去苏式战机复杂繁琐的飞行仪表座舱相比,中国大量现役的三代战机已经安装了大量多功能显示器,甚至还用上了彩色液晶显示器。在央视栏目《面对面》中,一些网友已经发现歼-15模拟器的座舱就至少有三个多功能显示器。应该说,歼-15的整个座舱技术水平虽不能与F-35相媲美,但达到超级大黄蜂M的水平是完全没有问题的。

因此现在我们判断歼-15性能,“与俄罗斯苏-33、美国F/A-18等世界现役主力舰载战斗机相媲美”不是单纯的宣传而是有着实实在在的技术基础。但是现在很多观点认为,歼-15的滑跃起飞方式,存在先天的不足,限制了歼-15在对地对海攻击等多用途方面的性能。那么,歼-15能不能改装成弹射起飞呢?

航母喷气式舰载机由滑跃起飞改为弹射起飞,世界上似乎还没有先例。但这并不违反现代战机的基本设计规律。一般认为弹射起飞要对起落架部分进行加强,而滑跃起飞则不需要;而两者都需要阻拦索降落方式,因此都要对机体结构进行加强以应对着陆带来的巨大冲击。这样来看歼15要改装弹射起飞,就还要增加重量。有人计算过,现在的歼-15要改装弹射起飞,加强起落架,可能要增重300公斤。这对于严格控制空重的歼-15来说,并不是个好消息。然而也有观点认为,歼15改装成弹射起飞后还可以减重,因为原来为了改善滑跃起飞低速飞行性能而设计的增升装置,如歼-15的鸭翼等,则能够在弹射起飞方式下取消。这样相比较来计算,歼-15改装后的增重,能够控制在200公斤以下。而且在《面对面》节目中,很多网友发现歼-15的起落架“十分粗壮”,因此有些人判断歼-15本来就有装弹射起飞的“计划”。弹射起飞可以进一步增加歼-15的满载起飞重量,从而加大歼-15的载油量和武器挂载能力,这对于歼15及其航母编队性能的提升具有非常大的意义。

因此,“一个飞机出来,肯定是一个系列化的发展,然后这个系列到一定程度,下一代飞机肯定也要有安排。”我们应该对孙聪总设计师在节目中说的这段话,进行深度的思考。有些人或许认为,研制弹射型的歼-15需要中国有装备弹射器的航空母舰,这绝不是一朝一夕的事。那么在这段时间内,中国为什么还要在歼-15上下功夫,还不如直接研制新一代隐身舰载机。

然而事实上,空军和海军航空兵的作战样式有很大的不同。空军装备中第四代战机是毫无疑问的王者。然而在海军装备中,第四代隐形机的研制就更加复杂,而且三代重型机的地位也比我们想象的要稳固的多。

歼-15比你想的要重要(下)

新华网专稿:美国海军研制舰载隐身战机的道路比较坎坷。让四代隐形战机上航母,这个念头早在隐形战机出现后就有了。1971年,美国空军提出了第四代战机ATF的概念原型,开始为第四代战机做初步探索。1983年,美国海军启动ATA项目,其目的是研制一种隐身和高载弹量的重型攻击机,用以替换当时的A-6攻击机。而在两年后的1985年9月,美国空军才发布完整的ATF验证/确认阶段方案需求。这时,美国海空军进行了交叉换位合作,即美国海军宣布加入ATF计划,在ATF基础上研制NATF,用于替换F-14。而空军同时也宣布,将在海军ATA(先进战术攻击机)计划基础上研制新一代重型攻击机。从军事迷的角度来看,海军的隐形战机,无论是N-ATF还是ATA,设计非常前卫、科幻,例如N-ATF、基本上就是F-14应用F-22技术的翻版。有些网友将之称为“雄猫隐身版”;ATA发展出来的A-12攻击机更加夸张,一个三角飞翼的造型绝对抢眼。但是双方还是低估了海空军战机设计的根本不同。航母舰载机无法承受隐身设计带来的超重问题。隐身版F-14已然超出了航母的使用上限;而A-12攻击机更是超重3.6吨,比预期超重30%。

从隐身的角度来看,美国当时的胃口是相当大的,也就是要在海空军主要战术战斗机全面隐身化,如果再加上后来的B-2轰炸机,美军目标是要实现空中打击力量的全隐身。现在看,美国空军的隐身化比较顺利,F-22已经服役,F-35也即将到位;但是美国海军舰载机的隐身化却不太顺利。这是因为隐身战机需要武器内置化,而这就增加了更多的结构“死重”。F-35这样的单发机已经接近了重型战机的指标,如果再研制一种更适应航母使用的、大型双发战斗或攻击机,其增重将达到无法承受的地步,也超出了目前技术减重的能力。N-ATF和A-12就是例证。因此美国在其航母舰载机中,长期保留F/A-18E/F的位置,就是这个原因。这还不包括某些舰载机,例如电子战飞机,本身就和隐身处于矛盾状态,只能采用第三代平台。

目前在美海军航母中,F-35C的地位比较尴尬。首先F-35C不是按照美国海军需求专门设计的飞机,而是根据所谓三军通用的要求,硬塞给美国海军的。其次在航母作战中,F-35C的功能很模糊。从战斗机分代来看,F-35C要领先F/A-18E/F,因此一般认为F-35是要承担航母护航和攻击的主力角色。但实际上F-35的单发设计,较差的机动性和较低的载弹量,都使得其在空战和攻击时都无法承担主力任务。因此一些航空界人士认为,在美军未来的航母舰载机高低搭配架构中,高的不是F-35C而是F/A-18E。而且更为严重的是,F/A-18战斗攻击机本身的主要任务是对地面、海面攻击,而非空战。F/A-18加入美国海军本来也是为了取代A-7攻击机。F/A-18E/F是F/A-18C/D的放大与改进的型号,其空战能力到底有多强,一直受到不少专家、学者、航空迷的质疑。F/A-18E/F未来的搭档F-35C也是以对地攻击为主要任务的。那么这就涉及一个关键问题,在将来谁来保证美国海军的空中优势呢?之所以形成F-35C和F/A-18E/F的组合,很大程度上是其他国家航母舰载机实力比较弱小,即使美军未来两种舰载机都不是空优战机也足以应付。但情况会这么理想吗?显然不是。

如果歼15改装成弹射起飞,意味着在美国F-14战机2006年退役后又一种重型弹射舰载战斗机的出现。歼-15在改装成弹射起飞后,其最大起飞重量很可能将能够超过30吨。外电报道中国歼-11空重为16吨,如果歼-15还能控制在这个数字,那么意味着歼-15的机内载油量在6.5吨情况下,而载弹量能够达到7.5吨。这将是一个非常可观的数字,歼-15依靠新一代的航空电子系统,无论是远程截击还是空中格斗以及对地对海攻击,歼-15都会有非常出色的发挥,性能将全面超越美国的超级大黄蜂和法国的阵风M舰载机。届时歼-15有望成为世界上最先进的第三代重型舰载战斗机。这将极大改变世界航母作战力量的对比,也将对世界周边格局产生深远的影响。

如果中国能够研制出弹射型歼-15,将极大地打乱美军航母舰载机的发展步骤。通过对苏-33的借鉴和本国发展重型战斗机的经验和技术,弹射型歼-15将有可能成为比超级大黄蜂更为优秀的航母重型舰载多用途战斗机平台。尽管美军F-35C是更为领先的第四代战机,但在航母作战中这种代差的优势被大大抵消了。无论是夺取空中优势还是攻击作战,F/A-18E和F-35C都难以形成对歼-15的绝对优势,反而要处处受制。因此这就逼迫着美军不得不研制新的航母隐形舰载机来平衡来自歼-15的挑战。

在2008年美国海军曾经提出了“下一代空中优势”计划,其目的是用来替换现有F/A-18E/F超级大黄蜂战斗机,设计上采用有人战机和无人战机搭配的形式,强化了对地攻击功能。2009年和2013年美国波音公司就已经公开展示了他们设计的海军第六代战机的想象图。按照美军的设想,第六代战机将在2040年左右全面替换超级大黄蜂战斗机。如果弹射型的歼-15能够在2020年装备部队,那么则意味着美国海军在20年内面对中国“飞鲨”的存在。如果美国的经济持续低迷或研发进度出现波折,美国海军缺乏新一代高性能重型舰载多用途战斗机的情况将会持续更长的时间,美军舰载机的压倒性优势将难以重现。这对美国在西太平洋投送军力将产生深远的影响。

航母舰载机的隐形化,是一个趋势。但也要看到隐形航母舰载机的主要作用,首先是夺取空中优势,然后是利用自身的隐蔽性来对敌关键节点进行空中突击。即使是美国,也没有赋予F-35C更多的反舰功能,而是交由B-1B等轰炸机来完成。对于中国来说,使用隐形舰载战斗机对敌舰艇编队实施突击也并不现实。相比之下,采用高性能隐身舰载战斗机与大载弹量的非隐身舰载战斗/攻击机搭配的模式,则可能发挥出比纯隐身舰载战斗机群更为有效的打击能力。以隐身舰载战斗机突破敌方的舰载机空中防御圈,护送非隐身的歼15发射大量的反舰导弹对敌进行高密度的导弹打击,击破对方的舰空导弹、近防系统防御圈,就有可能使敌舰队彻底丧失海上进攻能力。

由于歼15丰富的多功能打击能力,因此不赋予中国未来航母隐身舰载机更多、更复杂的反舰和对地攻击职能,将明显降低其研制难度和周期。因为这样中国隐身舰载机的内弹仓尺寸就会比较有限,这就降低了航母舰载机的尺寸和重量。这对于中国这样一个材料工业和发动机生产技术还不是特别发达的国家来说,就能够让设计师有更多的把握来开发一种符合中国航母作战要求的隐形舰载机。从这个角度来说,“鹘鹰”能否成为中国的下一代隐形舰载战斗机,和歼-15的表现有着直接的关系。此外,即便是中国的歼-20成为舰载机,也会从中受益。因为更小的内弹仓尺寸将有效减少舰载型歼-20的截面积和重量,这将进一步有助于歼-20空中机动性的提高,降低改装歼-20舰载型带来的增重等方面的难度。反之,如果隐形舰载战斗机承担更多的功能,例如让歼-20弹仓携带大型反舰导弹实施攻击,这就很难降低歼-20本来看上去就很庞大的尺寸,而且还要加强结构,这样改装的舰载型歼-20,很可能要因为超重而重蹈美军研制A-12等隐形舰载战斗机失败的覆辙。

此外,据《面对面》节目介绍,歼-15是在我国自行生产的歼-11歼击机基础上开发的。歼-11和歼-15的差别,远远小于美军F-15和F-18的差别。中国沈飞研发歼-11、歼-11B、歼-16等空军重型三代机的部分生产设备和零部件,肯定能在歼-15上得到应用。从这个意义上来说,歼-15不是彻底的另起炉灶,其相关的研制和装备费用,可以融进中国三代重型机的大规模生产之中,从而实现资源的共享利用,节省采购和维护费用,为研制下一代舰载机省下宝贵的资金。相比之下,印度从俄罗斯进口的轻型舰载机,单价高达4千5百万美元,相当于2.8亿人民币。因此中国歼-15舰载机作为中国国产装备,总会比购买外军装备更为划算。更何况中国想买,也未必能从国外买来需要的装备。


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