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龙翔九天风雷啸:从杨伟总师谈歼20战机未来发展说起

1/21 上周五,我国歼-20战斗机总设计师杨伟在接受采访时表示“歼-20不仅仅是‘踹门一脚’,只要国家在未来需要,未来战争需要。让歼-20‘踹门’,歼-20可以‘踹门’,让歼-20干别的,他也可以干。”对于歼-20的未来发展,杨伟表示“歼-20以后肯定是系列发展,这既符合科学规律,也是国家的需要。”那么,未来“系列化”发展的歼-20将可能派生出什么样的型号呢?本期《出鞘》我们就来谈谈歼-20系列化那些事。(查看完整内容搜索微信公众号:sinamilnews)

2/21 将优秀的战斗机发展成一个庞大的家族是国际上一个比较通行的做法,我国大量装备的侧卫系列就是其中的佼佼者,其家族具体包括:空优战斗机苏-27,、苏-35、歼-11B/D;多用途战斗机苏-30、歼-16;舰载机苏-33、歼-15;战斗轰炸机苏-34。然而,这也仅仅是战斗机派生机种的一部分而已。不同于中俄战斗机加挂各种吊舱的“全民皆兵”的办法,美国还会在战斗机的基础上派生出专用的电子战飞机、加油机等等。

3/21 目前,最受人们关心的大概就是由歼-20派生的舰载型了。有的人认为其太大太重,会影响航母的搭载量——这种说法显然没有考虑到航母有限的单批次放飞能力——之后随着空军发布了一张歼-20与歼-16的合照之后,“太大”的说法也被证伪。还有一些人试图通过“眼神风洞”证明歼-20气动布局专门为超音速段优化,低速性能不足。但是这个问题也已经被宋文骢老先生的论文证伪了,在此不再赘述。

4/21 另一个说法认为歼-20的机翼构型并不适合折叠机翼,并基于此认为其无法上舰。这种说法乍看之下有理,实则是经不起推敲的。类似的小展弦比机翼折叠,在F-35C上面就已经实现了。

5/21 以歼-20这样的空军战斗机为基础衍生出舰载型,无论是在历史上还是在现实中都是有据可循的,在历史上,英国是战斗机岸改舰的先行者:英国在喷火系列战斗机的基础上改进出了海火系列战斗机;在暴风战斗机的基础上改进出了海怒战斗机;进入喷气机时代,英国人又在毒液战斗机的基础上发展出了海毒液战斗机。而在四代机时代,世界上其他的两款空军重型第四代战斗机苏-57和ATF(F-22所属的先进战术战斗机计划)也都有其舰载版本的衍生计划。

6/21 不过,相比于在飞机本身技术层面的问题,真正决定歼-20能否衍生出舰载版本的关键,其实是我国的航母发展规划。因为航母的技术指标很大程度上会影响到其舰载机。比如,航母的飞行甲板面积将在很大程度上决定其适合操作的舰载机规格:美国中途岛级航母就因为过小的甲板而不适合操作F-14战斗机、法国的戴高乐号则为了照顾E-2预警机的操作而延长了甲板。

7/21 再如,航母本身的放飞方式最大起飞重量。如果使用弹射起飞的模式(无论是蒸汽弹射还是电磁弹射)的话舰载机的起飞重量将不是决定性的问题,因为歼-20无论如何增加死重也不可能超过当年美国的F-111B,后者最大起飞重量为90000磅(约41吨),可以在中途岛级航母上起飞和降落。但如果继续使用滑跃起飞,重量问题将成为限制舰载机选型的问题之一。所以,在我们明确的了解今后我国航母发展方向之前,歼-20或者任何一款其他飞机舰载化都还是镜花水月。我们毕竟不能学俄国人,下一代航母八字还没一撇就急吼吼的开始苏-57上舰的验证。

8/21 另外一个非常有意思的想法是歼轰-20。战斗机改成轻型轰炸机或者战斗轰炸机也是一个很常见的套路,在这方面,美国人可谓家学渊源。早在二战时期,美国人便把包括P-47、P-51、F6F在内的多种战斗机直接挂载炸弹或者火箭来用于对面攻击,二战后期问世的F4U-4型甚至直接取消了可拆挂点的设计而把挂点焊死在了机翼上。不过,抛开这些不谈,四代机中与我国歼-20功能定位相似的F-22战斗机的轰炸化版本FB-22可以作为一个借鉴的对象。

9/21 早在F-22设计定型的2001年,受在阿富汗境内“持久自由行动”的影响,认为战术轰炸机有必要在前线持续存在的洛克希德马丁公司就提出了在F-22的基础上设计一款战术轰炸机的计划,即FB-22。不同于大屁股小短腿的F-22,FB-22将拥有前者两倍半的航程。同时其将可以搭载30-35枚250磅炸弹(F-22为8枚)并可以携带5000磅规格的重型炸弹。

10/21 为了达到这些技术指标,洛克希德马丁的工程师们首先尝试了将F-22的机体拉长,然而后来的结果表明,这样的做法将增加25%-30%的成本。随后,他们又尝试了一种无垂尾的飞翼方案,这种FB-22拥有一对巨大的三角翼,而这对巨大的三角翼使FB-22可以装载比F-22多80%的燃油。另外,在保证飞机可以保留F-22超音速巡航能力的情况下,FB-22也换上了涵道比更大的F-135发动机——这可以让这型飞机在军用推力下更加省油。

11/21 可是,成也萧何败也萧何,FB-22最终在设计的过程中背离了其初衷,即:与F-22的高生产通用性。到最后,FB-22基本只剩下航电设备能与F-22大部分通用了。最终FB-22由于在性能上的不尽人意和在成本上的不可接受在2006年正式下马。可以说,洛克希德马丁这位长者用实际行动告诉了我们一个人生的道理:我们要不忘初心、牢记使命。不过,歼-20相比于F-22在改装为轰炸机的潜力上还是有一些先天优势的。

12/21 首先,歼-20的大内油与优秀的减阻设计使其可以拥有不错的航程,这使得歼轰-20不必为了航程问题而大幅修改机体设计。其次,歼-20本身就配有光电瞄准系统(EOTS)等新型航电系统,这意味着歼轰-20将不必大幅升级改进航电系统,在设计太早、机身太小、设备密度过大的F-22看来,这基本是不可想象的。而至于弹仓容量的问题,FB-22和F-35倒是给了我们一个很好的启示:外挂式的隐身弹仓和隐身弹药将可以在一定程度上解决飞机的隐身性能与挂载能力之间的矛盾。

13/21 除了专门的轰炸机,具有一定对面攻击能力的多用途战斗机往往是各国空军更为热衷的一个机型。就连当年号称“没有一磅重量用于对地”的浓眉大眼的F-15也背叛了“战斗机的荣耀”。其衍生型F-15E可以挂载超过22000磅的美军大多数现役对地弹药,包括宝石路激光制导炸弹、JDAM精确制导炸弹、小牛反坦克导弹等等。通常,这种多用途战斗机相对于其原型空优战斗机并不会有伤筋动骨的改动,可行性和性价比也要高得多。故歼-20的对地版本可能是我们最先见到的歼-20的衍生型号之一。

14/21 除了空军之外,海军航空兵也需要大量的第四代多用途战斗机来替换之前的二、三代歼击轰炸机和多用途战斗机。不过海航的任务需求和空军还有较大的区别:空军的多用途战斗机突出对地打击能力,主要对面武器通常为各种各样的“铁炸弹”、精确制导炸弹、末敏弹、火箭弹、反坦克导弹等等,这些弹药往往不会特别巨大,而海航则经常需要挂载反舰巡航导弹以及以后可能的再入式反舰导弹等大型弹药,这可能会导致海航与空军的多用途战斗机之间产生微小的偏差。

15/21 为了实现多用途战斗机的“多用途”,首先要做的是加个凳子——额外的成员可以大大的扩展战斗机的任务容量,通常情况下,多出来的位置属于武器官:在F-14战斗机上其使命是引导不死鸟截击导弹;在F-15E以及歼-16这样的多用途战斗机上其主要任务则是探测、瞄准地面目标并引导对面武器;一些远程战斗机的额外成员还可以临时充当驾驶员来减轻飞行员的压力,比如著名的苏-34和P-82双野马。不过苏-34这种并列双座型的飞机会额外增加机体的湿润面积,在强调超音速的四代机时代,这未必是一个好办法。

16/21 在战斗功能之外,双座战机同样可以用于飞行员培训,即歼击/教练机。在战斗机的基础上改进出的双座教练机,除了能够让受训的飞行员更加熟悉与之对应的战斗机型号的飞行性能以外,这种飞机本身也可以作为一种多用途战斗机来使用。这也可以在一定程度上节约成本。举例来说,我国与巴基斯坦联合研制的枭龙双座型便是出于此种考虑而设计的:枭龙的潜在买家可能无法支持太大的购买数量,同一型战机可以满足训练与战斗的双重需求那才是坠吼的。

17/21 不过,比起上面这些作战飞机,歼-20在改装为特种飞机的潜力上其实非常有限。以舰载的空中加油机为例,美国人在F/A-18大黄蜂问世后不久,就开始了对于KF-18空中加油机概念的大肆吹捧,宣称其将替代即将退役的KA-6D。不过这个概念最终不了了之,根据一个美国海军航空兵退役少将的说法:F/A-18的的气动设计非常不利于亚音速飞行,而空中加油机在大部分时间要在这个速度段飞行。

18/21 与之类似,歼-20的设计初衷同样不是在没有防空威胁的战区外慢吞吞的爬行,随时准备为往返战区与航母之间的作战飞机加油,以其为平台发展专用的加油机实在是大材小用。不过,从空军之前发布的歼-20挂载4个副油箱的照片来看,歼-20很可能可以像歼-15一样,在必要的时候满挂副油箱与加油吊舱客串伙伴加油机。

19/21 这位美军少将认为,与KF-18一样愚蠢的还有另一种基于F/A-18的特种飞机:EA-18G咆哮者。这种飞机同样有上面提到的“空气动力学矛盾”。但是,更严重的问题是第四代战斗机追求隐身的理念与电子战飞机阻塞、欺骗对方雷达的作战方式本身是相斥的——前者强调不让对方接收到来自自身的电磁波(不论是反射的还是发射的),而后者正是以电磁波作为武器的。当然,在未来,雷达技术与电子对抗手段的发展或许可以调和这两者之间的矛盾。然而到时候第四代隐身战斗机或许已经可以完全取代电子战飞机的作用,那时是否还需要一款专用的电子战飞机目前还无法预测。

20/21 不同于上世纪90年代“天下无敌”的美军,我国面临的巨大战略压力使我国对于歼-20的需求量不可能像美军对F-22的需求量一样只有不足200架。而在巨大的需求量面前,以此成功的平台衍生出多种型号的飞机将可以在满足我军的多种需求的前提下尽量的降低成本。这也是杨伟总师说的“科学规律”和“国家的需要”。那么本期《出鞘》就到这里,我们下期再见。

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