美国或在10年内造出6代战机 中国能否与美平起平坐

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发布时间:2018-08-08 15:00

  截止到今天,全世界主要战机生产商一共公布了8种第六代战斗机的概念设计图,这8种设计都不是凭空的想象,而是经过对未来空战形式和技术发展趋势的谨慎思考,详细计算出来的结果。

  美国波音公司共公开过4个版本的六代机概念方案。这些方案有个共同之处,就是都采用了高度翼身融合的无尾翼布局,很明显把追求全向多频谱隐身性放在了首位。前三个版本都是针对美国海军的需求推出的舰载机方案,因而必须考虑在航母上的起降性能。

  波音六代机[版本1]

  版本1主翼后掠角中等偏大,带有边条翼;机身采用双发窄间距布局,超音速阻力较小,超音速巡航能力比较理想。发动机进气道和喷口都设置在机身上方,最大限度地减小了腹部雷达波散射,极大地增强了隐身性。不过进气口上置使得大迎角机动时进气效率降低,大后掠三角翼低速性能不佳。可以判断版本1强调隐身性和超音速巡航能力,侧重对空拦截和远程高速渗透打击,但是基本放弃了低速大迎角飞行性能。对需要在航母上起降的海军战斗机来说,这种设计会导致航母上的起降性能不佳,因此并没有使美国海军满意。

  波音六代机[版本2]

  版本2则采用了典型的翼身融合飞翼式布局,使用腹部两肋进气,搭配边条翼。这个方案的特点在于机翼展弦比相对较大,翼型较厚,拥有不错的亚跨音速长时巡航能力,以及较大的航程,并且其升力特性比较好,低速性能优异,航母起降性能也满足要求。但是其超音速性能太差,对巡航速度的削弱极大地降低了它的作战效能,因此也没有获得认可。

  波音六代机[版本3]

  于2013年4月公布的版本3在权衡了前两个版本的利弊之后,采用了鸭式气动布局,以缓解超音速飞行性能和低速性能设计上的矛盾。机翼采用中小展弦比的中等后掠角菱形翼,机翼前缘尖锐,翼型较薄,具备良好的超音速巡航能力。得益于鸭翼的存在,超音速飞行时的配平和机动性得到大幅优化,航母起降性能也得以改善。不过增加一对翼面也稍微影响了隐身性,可能会采用固定式鸭翼和隐身材料等办法予以改善。这个方案由于跟歼-20较为相似,因而最令人印象深刻。

  波音六代机[版本4]

  然而在近两年推出的版本4中,由于不再针对海军舰载机需求,而是只考虑空军六代机的需要,波音公司似乎又回到了最初的起点,重新选择了中等后掠角的无尾翼布局。其整体外形与版本1类似,只是进气道回归到了机身两侧,尾喷管也不再安排在机体上表面,但整体隐身性依然保持相当高的水准。尽管波音公司方案一变再变,但是总体设计原则依然是以全方向、多频谱隐身性为第一位。

  洛马六代机方案

  不管是宣传照还是视频,洛马六代机方案外形基本没有变化

  相比于波音的纠结,美国洛克希德·马丁公司的设计方案从始至终没有明显变化,一开始就采用了中等后掠角蝶形主翼+大外倾V型尾翼的常规布局,机体修长,后机身宽大。其进气道设计颇具创新,一半截面在机身折线上方,一半截面在下方,看起来像是DSI进气口的扁平化变种。巧合的是,洛马公司的这个六代机方案在总体布局上反而很接近当年的YF-23。其实回顾YF-23的设计理念,其强调隐身、强调超音速巡航的特点,正好与如今的六代机概念不谋而合,甚至令不少人感叹其生不逢时。

  YF-23堪称无冕之王,科幻的外形收获了大量粉丝。如今看来其设计与六代机有很多相同之处

  在ATF项目中落败YF-23由诺斯罗普·格鲁门公司和麦克唐纳·道格拉斯公司共同设计完成。如今YF-23已经在博物馆终了一生,麦道也早已被波音合并,但是诺格公司却没闲着,仍然跟随潮流,推出了第六代战斗机的概念设想图。虽然这个方案也采用了高度隐身的总体布局,尤其是大后掠无尾翼设计很激进,但看起来却很不协调。问题出在发动机尾喷管上,过于细小的尾喷管,让整个飞机看起来就像虚假的玩具,毫无技术真实性可言。

  诺格六代机方案

  而今年7月,法国达索公司公布了一则视频,清晰展示了其下一代战斗机的外形设计。可以看到其完成度较高,整体设计很协调。其采用了无尾三角翼+边条翼的隐身布局,但是双发动机宽间距布置,尾喷管带有矢量推力设计。机头侧面有明显的侧视相控阵雷达安装空间,进气道呈明显的S型弯曲,发动机舱有明显隆起。另外,其座舱体积很大,似乎是双座设计。考虑到六代机的可能战术之一就是指挥数量众多的无人攻击机群,进行协同作战,因此增加一名后座“空中指挥官”也较为合理。毕竟未来短时间内,人工智能技术在伦理和技术上都无法彻底取代人类,让无人机进行完全自主的作战;只是成为辅助人类决策的高效率工具。

  法国达索六代机方案,设计完成度很高,整体非常协调

  达索六代机方案

  尽管很多技术细节并未得到明确,但是英国上个月公开的“暴风”仍是全世界第一个公开的下一代战斗机全尺寸模型,因而被赋予了里程碑式的意义,最受各国媒体关注,引发了对六代机的讨论热潮。不过,“暴风”战机的整体设计却总感觉不甚协调,机头线条过于生硬笨重,后机身形状也称不上美观。俗话说,“好看的飞机一定是性能优秀的飞机”,而英国飞机却出了名的“丑”,“暴风”也不例外。英国计划2025年造出首架技术验证机,用来评估是否转入正式的型号研制阶段。从时间节点上来说,还是比较靠谱的。

  英国“暴风”六代机方案全尺寸模型

  “暴风”尾部特写,整体设计很不协调

  全尺寸多点触摸屏技术的发展,使得今天的智能手机几乎都长一个样;这样的“技术趋同”同样发生在了各国六代机的概念设计上,同样的设计思想使得技术应用也趋于同化。国内外对六代机的深入研究已经开展了十多年,引用国内一篇具有代表性的学术论文《空天体系对抗下未来战斗机发展的一些思考》中的结论,下一代战斗机依然以争夺大气层内制空权为首要核心任务,兼顾对地攻击等多用途任务;以有人驾驶为主,集合大量先进技术,智能化、信息化水平很高。

  VR座舱、指挥无人机集群、模块化维修改装……

  六代机的主要性能特点也已经明晰起来:追求更好的超音速巡航和超音速机动性,亚音速机动性则不做过多要求;追求更敏锐的态势感知性能,同时拥有全方向、多频谱的隐身性,尽可能减小被敌方感知的可能;追求多重杀伤手段,涵盖空空导弹和电子战等相对传统的软硬杀伤方式,也要给可能出现的小型化机载激光近程防御系统、定向电磁脉冲武器等预留部分改装空间。这“三个追求”,也是目前已公开所有六代机方案全都遵循的核心设计理念。

  按照美国的规划,将于2025年之前造出六代机必备的自适应循环涡扇发动机原型机,达到推重比15以上,最大推力超过20吨;随后开始进入六代机的型号竞争阶段,正式开始研制。也就是说,2025~2030年之间,六代机的原型机就会正式亮相。听起来很远吗?其实2018年距离2025年,只剩下7年时间了。而今年距离歼-20首飞,刚好也是7年。如果说歼-20相比与F-22是后起之秀,那么希望未来的中国六代机能够与美国对应机型实现“平起平坐”甚至反超。我们要实现这个目标,依然任重而道远。(作战署名:烽火君  文/妹子杨)

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