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美专家:预计中国下一代战机生产数量将远超F-22(组图)

(2009-08-06 10:13:16) 下一个

2009年08月06日 07:43中青在线-青年参考

资料图:美国空军F-22战机

继美参议院决定停产F-22“猛禽”战斗机之后,美众议院7月30日也作出相同决定。这表明美国会与政府间围绕F-22是否继续生产所引发的政治纷争,尘埃落定,F-22生产线将被关闭已成定局。

相关消息传出后,对此颇感沮丧的除青睐F-22的美国空军外,还有其盟国日本。在日本看来,美国此举使日本近年来为求购该型机而作出的种种努力,付之东流,也让日本欲借其遏制中国的企图基本落空。

美国此举让日本“绝望”

近年来,日本政府一直谋求从美国引进F-22第五代隐形战机。

据日本媒体报道,日本采购“猛禽”主要出于两方面考虑:

一是日本航空自卫队现役美制F-15J、F-4及自产F-2战机已经落后,尤其F-4更是上世纪六七十年代的产品。为保持航空自卫队空中作战能力,日本政府2006年正式启动F-X战机计划,决定采购F-22来全面更换F-4。

二是日本是一个岛国,“海上歼敌”一直是日本自卫队优先发展的方向。对于日本空中力量而言,如果能将来自空中和海上的可能威胁消灭在远离本土的大海之上,将大大增强本土防御能力。而目前要实现这一目标,就需要像F-22这种空中作战和对地攻击能力都十分出色的战机。

美国决定关闭F-22生产线,无疑让日本政府的希望落空。内阁官房长官河村建夫表示,日本将不得不放弃进口该型战机。日本共同社就此评论称,日本引进F-22作为下一代主力战斗机的计划,已经陷入了绝境。

原想用F-22遏制中国

让日本感到“绝望”的另一重要因素是,日本原本想借F-22遏制中国。华盛顿国际评估和战略中心副总裁理查德·费舍尔一针见血地指出,日本觊觎F-22背后的真正目标是中国。费舍尔还不忘渲染“中国威胁论”,称种种迹象表明,中国目前正在发展的第五代战机计划“令人不安”。

中国的两家飞机制造公司——成都飞机工业公司和沈阳飞机工业公司正在竞争研制五代机,预计中国将会把五代机部署在航母上,并且生产数量将远远超过187架(美空军拥有的“猛禽”数量)。因此,日本需要自己拥有F-22来提升空中攻防能力。

2005年底,上级领导视察沈飞,左下角即为新型战机模型(来源:国防科工委网站)

可能被迫改选F-35

尽管“猛禽梦”破灭,但日本还有其他选择。日本F-X新一代战机计划的备选机型,还包括美国与盟国联合研制的F-35“闪电Ⅱ”联合攻击战斗机、F/A-18E/F“超级大黄蜂”和F-15EX的升级型、欧洲各国联合研制的“台风”战斗机,和法国的“阵风”战斗机等。

从目前情况看,F-35“闪电Ⅱ”联合攻击战斗机,可能是日本的优先选择。尽管此前在F-22的“诱惑”下,日本对美国防部长盖茨所竭力推荐的F-35并不感冒,但在进口F-22无望的情况下,F-35将成为最重要“替补”。

毕竟同F-22一样,F-35也是第五代战斗机。特别是其具备与F-22同样强大的隐身功能,将在一定程度上弥补该机为单发中轻型战机的不足。

同时,采购F-35也将增强日本与盟国之间的联合作战能力。近日,“闪电Ⅱ”的海军航母舰载型F-35C正式下线,加上此前下线的专为空军使用的传统起降型F-35A,和短距起飞、垂直降落供海军陆战队使用的F-35B,F-35战斗机家族已经到齐。

按照五角大楼的计划,在停产F-22后,美军将在未来5年内采购513架F-35,最终将组建由2443架F-35战斗机组成的庞大机群。这意味着未来美军在亚太地区的岸基和海基航空力量,将以F-35为主。此外,参与研发的8个盟国也准备采购这种新型战机,其中包括澳大利亚、新加坡等。

而按照制造商洛克希德·马丁公司的说法,眼下有24个国家和地区拥有多功能F-16型战机,它们都是F-35的潜在买家。日本若采用F-35作为下一代主力战机,将提升与美国及其他国家的战机互操作性。

届时,在中国周边国家和地区有可能出现F-35战机遍布的局面,日本遏制中国的意图也可在美国的支持下,更轻易地实现。

根据目前透露的信息,由沈飞研制的中国下一代战机更接近于美国当年四代机竞争选型的落选者YF-23,但是加了鸭翼

这是公开媒体透露的一张早期气动加热计算模拟图(来源:一航集团主办的《国际航空》杂志)

中国下一代战机和YF-23最具特色的设计都是外倾的 V 形全动尾翼,取代了垂直尾翼+水平尾翼的传统结构。不过YF-23采用了大幅度尾翼外偏的设计,以确保隐身能力,但相应的尾翼效率也降低了。相比之下,中国下一代战机采用小幅度外倾设计,处于隐身要求的下限,是综合权衡了隐身和机动能力的结果。

全动 V 形尾翼的设计对于改善飞机隐身特性是极为有利的。而且由于减少了操纵面和相应的控制机构,也有助于飞机减轻重量和减小阻力。但除了操纵面负荷问题外,这种设计必然面临的一个考验就是飞控系统的复杂化。

V 形尾翼的偏转控制是相当复杂的,一物多用的设计必然会加大飞控系统的复杂程度和研制风险。而飞控软件的编制恰恰是飞控系统设计难点之一。自电传飞控系统应用到第三代战斗机以来,大多数一流战机都在这上面栽过跟头。YF-23没有得到保守的美国空军的青睐,其中一个重要原因也正是如此。

不过,中国歼-10飞机研制试飞创下了“0坠毁”的第三代战机研制奇迹,有理由相信中国航空科技人员的飞控软件的编写水平已用足够的能力去应对这一挑战。

如果采用V 形尾翼的飞机又采用了推力矢量发动机,以上一系列问题可能会得到缓解,对改善机动性和敏捷性也有好处。

但YF-23并没有采用推力矢量发动机,一是当时美国的推力矢量发动机也没有完全成熟,采用会进一步增大研制风险,二是其设计思想过度追求隐身能力。YF-23的上置式沟槽式尾喷口源自 B-2 的后机身设计,可以减小飞机的后向雷达反射截面积和提高红外隐身能力。这种设计对于轰炸机是合适的,对战斗机则不一定了。上置式沟槽式尾喷口也使得发动机喷管无法矢量偏转。

目前来看,俄罗斯的AL-41推力矢量发动机已经基本成熟,如果中国下一代战机能采用俄制或者国产大推力推力矢量发动机的话,会实现隐身能力、机动性和敏捷性的协调统一。

 

中国下一代战机是一款务实的设计方案,以突出空战性能为主

网友绘制的沈阳飞机研究所(601所)第四代战斗机方案接近F-23,但是使用已经在歼-10战机上获得验证的鸭式布局,而且主翼选型也没有采用隐身效果最好的菱形机翼,而是普通、但是机动性能更好的后掠梯形机翼。这样可以提高机动能力,在隐身要求和气动性能上取得平衡。

另外机翼体积也有所缩减,机翼主油箱容积相应减少。因为考虑到隐身问题,下一代飞机作战时大多不能外挂副油箱,所有燃油必须由机内油箱装载。对于担当“世界警察”全球干预的美国来说,战斗机的跨战区航程要求比较高;而对以国土防空和周边作战的中国空军而言,就没有必要追求特别大的航程。这样的选择是可以接受的。


F-22战机

两相对比,中国下一代战机的机身长度明显长于F-22,这意味着即使在飞机最大横截面积相当的情况下,中国下一代战机可以获得更平滑的横截面积分布及变化率,也就意味着更小的跨、超音速阻力。不难看出,中国下一代战机选择了超音速性能,显然是体现了高速出击高速拦截的理念。

在总体外观,中国下一代战机和YF-23非常类似,机身初看上去就像把前机身和两个分离的发动机舱直接嵌到一个整体机翼上一样。

前机身内主要设置雷达舱、座舱、前起落架舱、航电设备舱和导弹舱。前机身前段横截面近似一个上下对称的圆角六边形,然后逐步过渡到圆形横截面,最后在机身中段与机翼完全融合。

后面的进气道和发动机舱部分,其横截面仍是梯形,并以非常平滑的曲线过渡到机翼或后机身,这种方案有助于减小阻力,也是很好的隐身设计。

尾翼采用宽间距布置,避开了机身有害涡流,而充分利用了鸭翼有益涡流,因此改善了剧烈机动状态下俯仰、滚转和偏航控制。


YF-23试飞

更为先进的YF-23方案被F-22击败,主要是美国空军的保守策略所致。而处于跨越式发展的中国空军和航空工业,势必要在综合总结F-22、F-23和俄罗斯1.44特点的基础上,研制自己更加先进的下一代战机。

中国航空科研人员对各种战机设计模型进行吹风试验,获取数据(来源:一航集团在航展上播放的宣传视频)

实际上,提前透露模型方案在中国上一代战斗机研制时就有先例。这张李鹏总理于1991年听取航空航天部部长林宗棠汇报歼-10早期型方案的照片,90年代中期就刊登在公开出版的书籍上.

正式亮相的歼-10除进气口变化外,基本与模型相同

 

图片说明:俄军第五代战机T-50方案空中巡航想像图

网友想象的中国下一代战机发射中程空空导弹








































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