[原创]关于歼10战斗机/国产单发大推中型战斗机后续发展的探讨(下)

二、基于涡扇15的单大推多功能战斗机(歼10D)

受限于发动机的推力限制和早期以制空为主的设计目标,歼10C的重型挂架太少且航程有限,用途受到了很大限制。其理论作战能力与实际作战能力有一定差异。在与歼11/歼16形成高低搭配的组合中,存在较大的性能和作战效能差距,难以达到完美的效果。

涡扇15发动机最近小批量产成功了。预计5~10年后可以稳定量产。其相对涡扇10B的最大推力有了大幅度提高(19:14.5,+31%),已经达到台风战斗机两台EJ200涡扇发动机的水平。如果用它来研发单大推战斗机(暂称歼10D),将能获得与台风战斗机相当或者更好的性能指标。而且单发机型相对双发机型拥有结构简单和轻量化的优势。


台风战斗机长度16米,翼展11米。最大起飞重量23.5吨,空重11吨,内油4.5吨,载弹量可达8吨,拥有13个吊挂点。推重比1.15,爬升率>315米/秒。最大飞行速度为2马赫,航程2900公里。挂装6枚空空导弹可以以1.5倍音速巡航,挂满武器和外挂油箱时也可达1.3马赫。歼10D的基本性能应当略优于此。它还拥有台风战斗机所没有的DSI进气口,结构更轻(减重约100kg)且雷达隐身效果更好。

歼10D将是一款性价比较高、造价和费用较低、拥有超音速巡航能力的三代半多功能战斗机或准四代机,比歼10C的载弹量更大,航程更远,多用途能力更强。它们主要面向出口市场,提供比歼10C更加强悍的选择,部分填补歼16和歼11无法出口的缺憾。它们还可以出口转内销,在5~10年后开始替代500架以上规模的歼10B/C机群,与歼11/歼16形成更加有效的高低搭配。替换下来的二手歼10B/C将用于出口或者军援。

由于涡扇15发动机有待继续完善和提高,所以歼10D在研发前期可以先借用太行IEP发动机。做好升级准备,将来换发以激活满血状态。

1、歼10D1:歼10C放大加强版+台风腹部串联半埋挂架方案

放大歼10C机体以匹配涡扇15发动机是最简单的做法。雷达口径增大15%左右,探测距离有所提高。整机雷达反射面积控制在0.5平方米以内,大约只有苏27的1/30。较大口径的雷达、更小的雷达反射面积和超音速巡航能力,虽然远远不能跟四代机相比,但是用来猎杀绝大多数三代战斗机是足够了。在空战演习中,歼16将面临非常难缠的刺客。超巡背刺和超巡侧击会是很大的麻烦,反应时间和空间将被大幅度压缩。

针对歼10C的重型挂架偏少的问题,主要有两种调整手段:

(1)、增加翼尖挂架,将翼下内侧第二挂架加强为重型挂架

放大的机翼拥有更宽的翼尖,可以增加翼尖挂架以挂载空空格斗导弹。翼展的加大(约1.2米),可以让翼下第二挂架有足够的空间来升级为重型挂架。8吨载弹量,5个重型挂架已经足够用了。


(2)、改用台风战斗机的机腹两侧串联中型半埋式挂架方案

歼10的后起落架与F16类似,占据了机腹两侧太长的宽度,导致机腹两侧的串联挂架的长度不足,无法挂载中距空空导弹。台风战斗机机腹两侧的串联式中型半埋式挂架非常有特色:可挂4枚中距空空导弹,装弹多而阻力很小。阻力甚至可能比常规并联挂载两枚中距空空导弹的阻力还小,特别适合三代机空优挂载的超音速巡航。

歼10战机机翼位置与台风战机类似,都是接近下单翼的位置。二者还都是鸭翼布局的三角翼结构。所以歼10平台改用台风平台的翼下两侧向内翻折式起落架的困难并不大。这种起落架方案结构简单,容易增强,更适合在航母上起降。歼10D1的舰载双座版,将比歼10CS的舰载版更有竞争力。

中国已经拥有了为歼20开发的小直径中距空空导弹,很容易匹配台风式的高效挂弹方案。腹部两侧串联挂架+翼尖挂架方案,使得2近+4中空优挂载方案的阻力接近无挂载裸机状态,有利于保持战机的机动性能和超音速巡航能力。

歼10的气动方案成熟,但水平和潜力有限。投资少见效快的放大版歼10缺乏更大的突破和卖点,在当前形势下很难有前途。歼20的气动技术非常先进,具有阻力小、机动性、敏捷性和大仰角能力非常突出的特点。利用该技术配合涡扇15发动机,可以衍生出新一代单大推多功能战斗机。根据空战导弹挂装点位置的不同,分为三代半和准四代两款。它们以出口为主,内销为辅。其双座版还可以成为准四代高级教练机,为歼20战机飞行员操练超巡空战技能,减少歼20的训练损耗。

2、歼10D2:歼20气动技术+腹部DSI进气道+台风腹部串联半埋挂架方案+涡扇15的三代半单大推

沿用歼10C的腹部DSI进气道方案,改用类似F16的中单翼和超大翼身融合体方案。这样不但可以显著增加机内燃油空间,还可以采用歼20的共翼面鸭翼方案。机头和机腹做菱形化修形,提高隐身效果和涡流控制能力。前机身侧面的菱形隆起空间有利于将鸭翼前移到驾驶员左右两侧。机翼也采用歼20的菱形机翼。机尾可以采用传统的单垂尾(陆基单座版),也可以采用外倾18~29度的固定式双垂尾(双座教练版、舰载版,增重约100kg)。雷达反射面积应当可以控制在0.25平米以内。

腹部进气方案可以调和在超巡状态下鸭翼布局需要长力臂而进气道要短长度的矛盾,但在布置大型内置式弹舱方面极其困难,所以其挂弹方案全部是外挂式。如果要采用台风战斗机的机腹两侧串联半埋式4挂架方案,需要在机腹侧面的大斜面上布置占用腹部两侧长度较短的后起落架方案。

在四代机称王的时代,这种拥有超巡能力和雷达反射面积小的3.5+战机算是那种比上不足,比下有余的尴尬角色。打不过四代机,吊打三代机,略胜欧洲两风,其夹缝生存空间未必就不大。先进的歼20气动技术+高效低阻的台风腹部串联半埋挂架方案将带来可靠的超巡空战能力,使其拥有三代机杀手的体质。合理的价格、强大的战斗力、适中的载弹量和航程,让它可以满足大多数买不起4代机和用不了苏30/35重型三代机的中端客户群。它有可能成为中国空军在歼10C之后能上大批量的另一款单发战斗机型。其双座型将是更加可靠的四代舰载/陆基高教机。

3、歼10D3:歼20气动技术+肋部DSI进气道+F35左右双弹仓+涡扇15的准四代单大推

该方案就是单发版左右双弹仓的小歼20,或者是共翼面鸭翼版的F35。由于涡扇15发动机的推力相对F35的F119-PW-100发动机还有较大差距,所以只能通过拉长机身长度、缩减左右弹舱宽度/正面投影面积和降低机内载弹量等措施来降低飞行阻力。预计该机两侧的侧每个弹仓只能同时挂载1枚500kg/2枚250kg/4枚110kg联合制导炸弹和两枚空空导弹(1中1近),也可以挂载与500kg炸弹尺寸相近的轻型对地/对海导弹或者远程空空导弹/反辐射导弹。它可以成为歼20的贴身护卫,为其提供中远程空空、空地导弹和联合制导炸弹的隐身投射能力。歼20想拥有这种能力,需要伤筋动骨,难度很大。

相对F35,歼10D3更细更长,机内弹仓的载弹量更低、飞行阻力更小以适应推力较小的发动机。鸭翼布局相对常规布局在整机长度相同的情况下机身较长的优势,可以部分弥补横向宽度不足的机内空间劣势。与F35不同,该机侧重空优和超巡,兼顾多功能。有陆基型和舰载型,无垂直起降型。其双座版可以作为4代战斗机的高级教练机使用。借助歼20的先进气动方案,该机如能实现1.2~1.5倍的超音速巡航就非常理想了。

其相对歼31的主要优势在于可以投放250和500kg联合制导炸弹或者同等尺寸的对地对舰导弹、远程空空导弹和反辐射导弹,多功能战力更胜一筹。虽然都是造价很高的4代机,但是二者的定位不同,不会产生直接竞争,不能算是国有资产的重复投资。作为单发战斗机,它相对歼31的性价比更高。但也因此无法入选中国海军的舰载四代战斗机,不会对歼31上舰造成实质性威胁。

1、歼10D4:苏30系列的共翼面前鸭翼方案+中单翼+腹部DSI进气道+台风腹部串联半埋挂架方案+涡扇15的三代半单大推

机身不做菱形化处理。前机身的大鸭翼很像苏30系列的三翼面版本:大边条翼+共翼面鸭翼+鸭翼安装在大边条翼侧面且带上反角。机身中段和尾部有点像F16XL。尾部无水平尾翼,中距耦合的鸭翼布局。如果鸭翼失效,可以转化为简易的无尾三角翼控制模式。

它的效果显然不如歼10D2。列上它只是为了凑数,毕好歹也算考虑过。

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