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隐形战机的“心路历程”:歼-31飞行性能优于 F-35


http://www.sciencehuman.com   科学人  网站  2012-11-19

 

隐形战机的“心路历程”:歼-31飞行性能优于 F-35

  2012年10月31日上午10时32分25秒,由中航工业沈飞自主研制的AMF五代战机(歼—31)成功首飞。就此,中国成为世界第二个同时试飞两款四代机原型机的国家,此前,只有美国同时研制了F-22和F-35两种五代机。

  这则来自央视网的“透明度”极高的消息,犹如一石激起千层浪,更是让人感觉近10年来中国国防科技工业的武器装备研制水平已经有了质的飞跃。

  现在就让我们对隐形战机的一路行程做个简单的回顾吧。自上世纪80年代美国的F-117“夜莺”战机服役以来,对隐形战机的渴望就已成为各国空军梦想中的终极设备。但隐形战机真的就有那么神乎其神吗?科索沃战争很快给予回答,空袭中美军有一架 F-117战机被南斯拉夫军队击落。据说它的残骸完全被俄罗斯搞走。尽管 F-117战机目前已经退役,取而代之的是新一代 B-2隐形轰炸机和 F-22、F-35隐形战机,但“猛禽”也曾因高空缺氧而多次折戟关岛。

  自1942年德国生产出世界第一款喷气式战斗机后,西方国家将战机发展划分为目前的一至四代。在前三代战机中,同时出现的战机性能大致相差不大,比如,第二代战机有美国的F-4、苏联的米—21、中国的歼—7等,第三代有美国的F-16、俄罗斯的苏—27、中国的歼—10等。但到了第四代战机,却突然从多国的“百花齐放”变成美国的“一枝独秀”。除了美国外,欧俄日韩等国家的第四代战机研制都面临很多困难。

  按照美国军方考核隐形战机的几大指标,F-22战机必须具备“4S”能力——隐形、超音速巡航、超机动性、短距起飞。其中最重要的是,如何通过科学的战机外形隐身设计实现波束控制,让照射飞机的电磁波在敌方雷达上只是闪烁不定的散信号,不容易被探测、识破和跟踪。譬如F-22的雷达反射截面积就仅有0.08平方米。洛克希德?马丁公司评价,如果说F-22的雷达反射截面积相当于乒乓球,那么,F-35的就如同篮球。“两者因作战用途、效能不同而产生差别,由此而形成高低搭配。”五角大楼如此解释F-22和F-35战机的配置,其实这只是说辞。因为考核隐形战机的雷达反射截面积虽然重要,但F-35的隐形材料和涂层成本要比F-22低很多,说明一贯“财大气粗”美国人近年来也是囊中羞涩。

  那么,俄罗斯的情况怎么样呢?国际防务界认为它的T-50的雷达反射截面积约为 0.5平方米。美国的小伙伴日本近年来总想买F-22,但美国从垄断高技术武器的战略考虑出发,只允许卖给它F-35。日本采取了“明修栈道,暗度陈仓”的策略,自主研制“心神”隐形战机已投入开发资金几千亿日元。“心神”外形借鉴F-22,机体表面采用三菱重工研发的“灵巧蒙皮”技术,所谓的隐形与此蒙皮技术有很大关联。

  再说发动机,美军F-22有两台超大推重比F119发动机,无需开加力就能实现超音速巡航。而俄罗斯,据说与T-50配套的117S发动机至今尚未全面投产。

  最后,还有个最关键的指标是,F-22装备的AN/APG-77雷达不仅可以满足超视距空战中对目标探测距离的需要,而且还要保证机载雷达在探测时不会破坏飞机的隐形效果。这方面美国人是有教训的。当初设计F-117的雷达RCS较小,但试飞时仅仅加装了一个数英尺长的空速管,马上就被 E-3预警机探测到了。在隐形战机开发上跃跃欲试的还有韩国、印度,但一直与美国人比肩前行的欧洲国家为何动静不大呢?原来,他们认为未来空战发展的方向应该是隐形无人机。欧洲坚持走的就是这条路。这种考虑对经历了阿富汗战争的美军来说不无影响。据2011年1月17日的美国《西雅图时报》称,美国当时正在爱德华兹空军基地将测试三种“革命性”无人机。一是能连续飞行一周时间的“全球观察者”无人机。二是能从航母上起飞投掷激光制导炸弹的X-47B无人机。三是能潜入敌方摧毁雷达系统的“幽灵射线”无人机。它们皆具备优良的隐形性能。

  回过头来,还是谈谈中国研制的第二款隐形战机吧。据悉,由中航工业沈飞研制的AMF四代战机(歼—31),是一种单座、双发、双垂尾的常规布局飞机,该型机长度在16—17米左右,翼展在10米上下,属于基于隐身设计的战斗机。尽管歼—31与美国的 F—35相比显得更纤薄,但这样的好处是有利于减阻。歼—31的翼展比F—35大;机身比F—35长、薄;截面积比F-35A小。也就是说,歼—31的飞行性能和机动性相比 F—35有优势。它或许会与“辽宁”号航母上的歼—15形成舰载机搭配,形成类似战斗机和战斗轰炸机的关系。毋庸置疑,成飞的歼—20在综合指标上要高于歼—31,但是对于空战而言,现代空战不仅仅是机动性和超机动性强,很多时候最重要的是超视距和隐身能力。而歼—31没有鸭翼而且机体较小,显然有利于隐身,更适合空战。所以歼—31与歼—20将成为高低搭配、各具特点的最佳组合。

  此外,歼—31或被用作舰载机,和歼—15形成高低搭配。舰载机和陆基飞机不同,不仅航母尺寸比陆基机场小多了,这就需要舰载机降落时的滑跑距离更短;而且由于海洋情况,航母会在海上晃动。所以,舰载机起降时受到冲击力更大,这就要求舰载机具备更强劲的起降装置,所以舰载机通常是双前轮。而歼—31就是采用双前轮,双发动机以及个头相对较小,更适合舰载机。如果有这款隐身的歼—31舰载机,那么在将来就可以和先服役的歼—15,形成舰载机的高低搭配。

  透过歼—20、歼—31试飞图像,完全有理由认为,它们都具备“4S”能力——隐形、超音速巡航、超机动性、短距起飞能力,将是未来中国空军装备第四代战机的主要机种。

  军事专家认为,第四代战机并不是一件单纯的武器,而是一整套先进的技术系统。搞第四代战机,中国还有许多技术需要攻关,它是对中国走向世界科技顶尖水平的一次考验。从整个技术层面来看,第四代战机是飞机和电子制造业的代表,集成几乎所有现代新型技术。研制第四代战机可能促使中国大幅提升高新技术水平,但中国需要跨越大量技术代沟,尤其需要有一批像钱学森那样的科学家队伍。

  中国披露两款第四代战机首飞的消息,表明中国在大推力涡扇航空发动机和有源相控阵雷达这两项关键技术上已经取得重大突破。从歼—11的国产化改进状态进行得如此顺利来看,改进后的歼—11具备了三代半战斗机的性能特点,从性能和时间上都能够很好地衔接上第四代战斗机。这些技术的应用代表了世界航空工业新技术的发展趋势。

  中国成为世界第二个同时试飞两款四代机验证机的国家,这是令国人振奋的消息,但依据国际军机研制的惯例,我们还有很长的路要走。业内人士深知,一种新型飞机的研制必须要经过论证、设计、制造、科研试飞四大阶段。目的是验证飞机是否达到或满足设计指标要求。通常的军机试飞大致分常规科目和风险科目,隐形战机应该还有更复杂、更缜密的科技考核科目。

  美国国防学院教授伯纳德?科尔表示,解放军空军的进步很大程度上源于中国经济的突飞猛进,认为中国的表现与历史上其他大国崛起时的表现是一致的,即将经济增长的优势投入军事现代化中。因此。我们应当预见到,解放军空军未来还会不断获得更加先进的飞机。(巴丁)

    [新华网]

 

 

   

 

 

 

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