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中国枭龙战机如何实现隐身化修形 可借鉴韩国方
来源:千赢国际登陆     时间:2018-07-06 18:25

  [文/观察者网专栏作者 晨枫]

  据报道,韩国在6月29日宣告,KF-X战斗机的初步规划经过评定,估量2019年末前开端制作原型机。韩国还发布了明晰的电脑效果图,显示出酷似F-22缩小版的根本气动布局。好事多磨的KF-X或许要成为实际了。

  政治账和经济账

  一般以为,KF-X 计划是2016年发动的,实际上要早得多。还在2001年,金大中就在韩国空军学院宣告,韩国要研发下一代战斗机,用于代替F-16。在2010年,韩国与印度尼西亚宣告,将联合研发下一代战斗机,土耳其也一度有意参加KF-X计划。面临朝鲜日益严峻的导弹、核兵器要挟,韩国相继购入F-15K和F-35,但仍然不抛弃自研下一代战斗机的计划。在多年预研后,终究正式发动KF-X计划。

  在预研中,韩国研讨过单发、双发、正常、鸭式、单垂尾、双垂尾布局,国防研发局与韩国航空工业别离提交计划。ADD的计划比较急进,倾向于双发、兵器全内载,但兵器挂载要求后来放宽到一期外挂,二期再考虑内载;KAI的计划比较保存,倾向于单发、兵器外挂。终究的计划似乎是倾向ADD,但KAI仍然是制作方的总承包商:双发、双垂尾、兵器半保形外挂。这是有意思的挑选,既有无法,也很实际。

  KAI想要个这样的

  DAA想要这样的

  韩国企图树立强壮的航空工业由来已久。在90年代,我国在与美国麦道协作制作MD90项目完毕后,企图研发新式支线客机,想拉上韩国联合研发、联合制作,不只分管危险,并且有利于经过韩国触摸西方先进技能。但韩国坚持要主导技能领导权,并坚持把总装线设置在韩国,终究谈不拢,只好作罢。多年来,韩国航空工业小步快跑,引入拼装欧洲BK117和BO-105轻型直升机、美国F-16战斗机,晋级美国P-3CK海上巡逻机、C-130运输机、波音737预警机和英国“大山猫”直升机。

  最重要的是,韩国自主研发成功KT-1“雄蜂”涡桨教练机、T-50“金鹰”高档教练机、KC-100四座通用飞机和KUH-1中型通用直升机。自主研发当然是比较大方的说法,这些项目大多依托美欧的技能支持,并许多选用直接引入的要害系统。但韩国的大志直指代表航空科技最前沿的先进重型战斗机。F/A-50是从T-50教练机穿靴戴帽而来的,不可影响,韩国要研发KF-X。

  TA-50远不是一种主力战斗机

  韩国空军现有约450架战斗机,其间包含60架F-15K、118架F-16和60架FA-50。F-15K是由F-15E开展而来的双用处双座重型战斗机,估量将运用到至少2040年。FA-50则首要代替部分F-5,用于轻型进犯。韩国现已订货40架F-35A,用于替换F-4E和F-5E/F。加上寿数行将到期的F-16,至少需求350架下一代战斗机。依照2014年的估量,悉数用F-35A替换不只收购费用可能超越450亿美元,30年运用费用更是可能超越1200亿美元。

  自研战斗机的初始出资大,但不只提气、巨大上,还构成新的增长点,更可下降长时间运用费用。在韩国,现代索纳塔的保养费用只要本田雅阁的1/4。同理,韩国自研KF-X的运用费用即便不至于只要F-35A的1/4,但仍然将明显下降,并且惠及韩国的航空工业,而不是长时间贡献给美国。这就是KF-X的首要研发动力。

  买F-35是最简略的,但韩国人还有点其他主意

  韩国现已订货F-35A。这难说是依据战略战术需求,仍是出于与日本的竞赛。但即便不考虑本钱问题,单发的F-35A对韩国亦非抱负,韩国喜爱双发战斗机。朝鲜的空中要挟不大,韩国现有作战飞机现已具有压倒性的空中优势。但韩国山地许多,缺少备降机场,双发战斗机的高可靠性愈加合适韩国需求。

  别的,韩国的大志并不止于朝鲜半岛,韩国单方面划定的防空识别区与中日高度堆叠,向南一向延伸到上海的外海,也需求双发战斗机的航程和可靠性才干保证有用操控。F-15K正是在这样的布景下被选中的。与美国空军F-15E专心于空位作战不同,韩国F-15K是用作制空主力的。在引入拼装F-16之前,双发的F-18实际上赢得招标,仅仅因为本钱和贿赂的问题而被开除,这才有了单发的F-16的当选。

  另一个不言的动力来自外部。我国不只配备了歼-20,还推出面向外销的“鹘鹰”。日本一向在折腾不死不活的F-3,但毕竟“心神”现已试飞了一圈。韩国要是在隐身战斗机方面一无建树,今后真是出门都无法打招呼了。

  从KF-X的这个计划中,能够看出歼-20对韩国的冲击

  技能关和友谊关

  但是战斗机国际的准入门槛很高,隐身战斗机的准入门槛更高。

  韩国在订货F-35A的时分,满心期望以此取得洛克希德的协作,将韩国带过门槛,但遇到重重困难。美国关于尖端军事技能严防死守,回绝出口对KF-X很要害的自动电扫雷达、红外光电和电子对立技能;洛克希德也对打造F-35的潜在竞赛对手缺少热心。无法之下,韩国转向欧洲,但是欧洲并没有老练的隐身战斗机技能,自费协助他人练手并非韩国的意图。

  光电系统是F-35的看家本领之一

  更大的问题在于,隐身战斗机的要害在于兵器全内载,这导致了体积、分量、发动机推力等水涨船高的一系列问题,缺少航空科技沉淀的韩国要直接攻关,难度可比大一一般物理刚考及格就要直接应战冷聚变问题。

  KF-X的动力定位在220kN级,单发只要增推型F135可能到达,但这是天上的馅饼,不可能的。美国情愿供给通用电气F414涡扇发动机,双发简直能够到达220kN的要求。动力决议功能,这划定了KF-X可能到达的功能规模。

  韩国取得的是干流的F414-400,军推57.8kN,加力推力97.9kN,推重比9:1。KF-X的起飞分量和首要战术数据没有发布,已知现定规划长度16.8米,翼展11.2米,高度4.8米,最大速度1.97马赫。对比F-18E,长度18.3米,翼展13.6米,高度4.88米,最大速度1.6马赫。可见KF-X比F-18E要矮小,但速度要求更高。

  F414也是“超级大黄蜂”的动力

  波音F-18E运用两台F414-400,空重14550公斤,正常起飞重21320公斤,最大起飞重29940公斤,机内燃油量6780公斤,典型防空截击使命时作战半径约720公里。F-18E为舰载要求而优化,结构加强,翼展加大,机翼选用中等偏小的后掠角。KF-X没有上舰要求,在气动方面能够不必多考虑低空低速而向减阻方向优化,在结构方面更是有减重地步,但大航程决议了机内燃油量不能少。

  终究平衡下来,估量KF-X可能比F-18E略轻,但不同不会太大。对比沈飞“鹘鹰”,长度17.3米,翼展11.5米,高度4.8米,与KF-X较为附近,最大起飞分量到达28000公斤,很挨近F-18E了。事实上,除了兵器仍是半保形外挂外,KF-X终究可能会在各方面非常挨近“鹘鹰”。但KF-X愈加有意义的对比仍是F-18E。

  F-18E的根本规划来自F-18经典型,这是波音在坚持机动性的状况下大幅度添加航程的成果,选用了一些部分隐身的办法,但这充其量仅仅半隐身战斗机,除了航炮,一切兵器都是外挂的。战斗机的航程与机内燃油系数具有很高的正相关,雷达和航电的分量有必定的规模,而韩国不可能承受飞翔功能、兵器与航电才能低于F-18E的KF-X,这决议了KF-X不可能考虑兵器内载问题。

  除了做不到隐身和超巡,F-18E其实是很不错的战斗机,难怪美国海军在收购F-35C的一起,持续收购F-18E。但F414也约束了KF-X的隐身和超巡。KF-X的兵器不能内载,只能半保形外挂,在全空战装备下隐身会比F-18E好一点,飞翔阻力也小一点。但超巡不只要推力,还需求推力转向,这很吃推力。KF-X的气动外形减租比F-18E做的好,但仍然难以忍受任何推力丢失。通用电气推出F-414EPE,加力推力可达120kN,推重比到达11:1,技能水平相当于F119和F135,KF-X未来选用的话,却是有可能添加推力转向,到达低度超巡。

  KF-X的气动外形简直是F-22的翻版。在90年代,F-22的气动规划肯定冷艳,但二十多年后的现在就只能说还不错了。就现在发布的电脑效果图来看,KF-X气动规划水平比F-22一点都没有前进。

  从这个视点看过去完全就是个F-22,就是翼下挂载有点违和

  可有用操控二维激波形状的加莱特进气口是对正激波皮保管进气口的前进,但附面层别离隔道不只添加阻力,也是雷达反射集中区。F-35、歼-20、“鹘鹰”的DSI进气口愈加先进,与加莱特的不同比如F-22对F-117在隐身规划上的不同。歼-20听说还选用了可调DSI的黑科技,大幅度添加了有用工作规模。俄罗斯苏-57的进气口有点像加莱特,但激波操控的机理又不是加莱特,最重要的是添加了可调边条,不只能够起鸭翼的效果,可能还能操控进气道预紧缩和激波方位与形状。KF-X仍是根本的加莱特进气口。

  外倾双垂尾不只添加气动操控才能,也是侧向隐身的需求。但苏-57和歼-20都选用小面积全动双垂尾了,KF-X还在运用陈旧的大面积固定双垂尾加后缘舵面,不只添加分量和阻力,也晦气于隐身。

  在电脑效果图上,KF-X还在选用带后缘前掠的简略截梢三角翼。YF-22和“鹘鹰”也是,但在工程研发阶段,F-22不只添加了翼展和翼面积,还对翼尖后缘做了切角处理,改善翼尖绕流状况,“鹘鹰2.0”也是相同。“鹘鹰2.0”对双垂尾也做了相似的后缘切角。KF-X在有那么多先例的状况下,仍然没有做这样的细化规划,或许这仅仅电脑效果图阶段简化的成果。

  但气动规划反映的还不是ADD和KAI的KF-X规划最慎重的一面,半保形外挂才是。兵器内载是隐身战斗机的一道坎,F-35的磨难有一半是来自这上面的折腾。KF-X用两台F414是能够到达“鹘鹰”的水平的,但约束也是清楚明了的。用半保形外挂则放下了这个担负,KF-X的规划相当于对气动外形进行深度隐身修形的第三代双发战斗机,这门槛就低多了。

  F-4“鬼魅”能够使用半保形挂架带着“麻雀”

  半保形外挂也称半埋外挂,这不是新生事物,F-4“鬼魅”式就有机腹半保形带着AIM-7“麻雀”空空导弹的才能,F-15也是相同。英国更是对半保形外挂情有独钟,“暴风”、“飓风”都以半保形外挂作为中程空空导弹的首要挂载方法。与翼下外挂比较,半保形外挂的阻力、雷达反射特征、机体的横滚惯量都减小。但半保形外挂要在机体外表为兵器留出一个浅凹腔,对兵器与凹腔的尺度匹配要求较高。兵器太大当然不可,太小的话,匹配不亲近,形成额定的外表凹凸,导致额定的阻力和雷达反射特征。

  半保形外挂一般用于发射后确定的中程空空导弹,所以半保形形成对导引头视界的约束不是问题。近程空空导弹需求发射前确定,F-22和歼-20为此大费周章,F-35干脆翼下外挂,KF-X也不照此办理。

  但不管怎么说,选用半保形外挂的KF-X达不到真实的隐身,但是比F-18E的半隐身仍是要强一点,或许可算3/4隐身或许准隐身。也就是说,除了F -22、F -35、歼-20、“鹘鹰”,可能也除了苏-57,KF-X的隐身功能强于一切已知的战斗机,作为韩国战斗机研发的第一次测验,这现已是不错的起点了。

  除了与真实的隐身战斗机正面临抗,KF-X这样的准隐身关于典型空战现已“够用”。与空战功能短缺的F-35对立或许也不吃亏。选用恰当的适配设备的话,小直径炸弹也有可能半保形外挂。实际上现已是整个弹药都突出在机体外表之外了,但仍是紧贴吊挂。阻力和晦气气动交互效果会更明显,但仍是能够战胜的。这样,KF-X还具有必定的准隐身空位进犯才能。

  关于重型的空位进犯弹药和副油箱,KF-X则完全放下包袱,直接在翼下挂载了。

  隐身仅仅战斗机功能中的一个方面,KF-X为了保证根本飞翔功能、下降技能危险,保证空战功能、下降空位要求,而下降隐身要求,这是脚踏实地的做法。在此基础上,有期望在对机体更动不大的状况下,添加保形茧盖,使得本来半保形的外挂空空导弹内载化,不过直径更大的小直径炸弹就不大好办了。有得必有失。

  使用保型茧盖的成功事例是F-15SE“缄默沉静鹰”

  除了美国供给的F414发动机,KF-X将选用以色列的雷达、英国“流星”中程空空导弹、德国IRIS近程空空导弹,假如美国同意,还可能整合AIM-120中程空空导弹和AIM-9X近程空空导弹。美国军控关于雷达、导弹等操控严厉,但关于发动机、航空特设等较松。KF-X绕开美国雷达,在兵器方面能够美欧混用,添加了出口潜力。KF-X还将选用许多直接来自欧美的要害系统,如美国联合技能的环控系统、英国科巴姆的制氧、导弹挂架和弹射系统、通讯-导航-识别系统、副油箱和翼下挂架、英国麦基特的刹车等。

  在某种程度上,KF-X能够看作“天下文章一大抄”,达不到打造韩国制作的意图,只能做到韩国拼装。再完美的KF-X仍然高度依靠来自欧美的供应链,包含发动机、雷达、通讯、航空特设等要害系统。但不应该以此否定KF-X的效果。从战术技能要求、气动和结构计划、计算机和风洞试验、分系统技能要求和整合要求,到系统整合、综合测试、打通生产线、树立技能服务保障系统,这使得韩国在系统层次上树立起航空工业。固然,还有许多缺门,但系统的结构树立起来了。架子正了,造房子就有戏了。

  当然,从架子到房子,这中心还有很长的路。这条路我国走得很辛苦,但现在快要走到头了。韩国的状况与我国不相同,既有国际协作的便当,又简单构成对国际协作的依靠,这条路究竟能走到哪里,就看韩国的造化了。更要看韩国的钱袋子,打造完好的科研和制作系统是很费钱的。

  印度和土耳其也在研发隐身战斗机,在战术技能要求和国际协作道路方面各有异同,韩国的脚踏实地道路值得他们学习。事实上,这对中巴协作的“枭龙”的改善晋级也是一个学习,隐身化修形、半保形外挂的“枭龙”大有可为。

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