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六代機(jī):揭示其獨(dú)特功能與先進(jìn)技術(shù)

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既然第五世代戰(zhàn)機(jī)已經(jīng)雷達(dá)隱身化了,再后來(lái)第六世代戰(zhàn)機(jī)還有什么驚奇的功能? 在幾年前,人們想到的「無(wú)人化戰(zhàn)機(jī)」。 不過(guò),甭管是無(wú)人化作,或是電腦自主控制,這套系統(tǒng)一樣可以應(yīng)用在現(xiàn)有的戰(zhàn)機(jī)身上,比如拿F-16改裝的無(wú)人實(shí)驗(yàn)型戰(zhàn)機(jī)「X-62A」,它在空戰(zhàn)模擬中,表現(xiàn)的比飛行員資深還要驚人,能說(shuō)X-62A就是第六世代戰(zhàn)機(jī)嗎? 似乎略顯草率。

另一種說(shuō)法是,比第五代戰(zhàn)機(jī)更具雷達(dá)隱身的能力,比如無(wú)垂尾設(shè)計(jì),這是目前較主流的定義,它帶來(lái)的是視覺(jué)上的震撼,因?yàn)榕c現(xiàn)有戰(zhàn)機(jī)的外型差距很大。 很大程度來(lái)說(shuō),中國(guó)的殲36、殲50的照片之所以令人驚訝,也是因?yàn)檫@2款戰(zhàn)機(jī)外型都極為獨(dú)特,就如科幻電影中走出來(lái)的。

但是,這只是「雷達(dá)隱身」特質(zhì)的增進(jìn)而已,并不是某個(gè)領(lǐng)域的創(chuàng)新。 況且,最有名的的無(wú)垂尾飛機(jī),當(dāng)屬美國(guó)的諾格B-2精神式轟炸機(jī),以及正在試飛中的諾格B-21突襲者轟炸機(jī),假如這定義成立,那么B-21可以視為第一種第六世代戰(zhàn)機(jī)。

至于無(wú)人機(jī)控制(忠誠(chéng)僚機(jī)系統(tǒng))、新款航電、大范圍資料鏈整合,這些性能都持續(xù)添加在現(xiàn)有的第五世代戰(zhàn)機(jī)(甚至四代戰(zhàn)機(jī)也可以)身上,顯然也不能做為第六世代戰(zhàn)機(jī)的界定標(biāo)準(zhǔn)。

這也就是前美國(guó)空軍部長(zhǎng)肯德爾之所以暫停第六世代戰(zhàn)機(jī)研發(fā)的原因了,實(shí)在找不到明確的發(fā)展方向。

既然無(wú)法憑空想象第六世代戰(zhàn)機(jī)的性能要求,那么尋找第五世代戰(zhàn)機(jī)的不足,比如F-22的性能短板,或許可以打開思路。

這聽起來(lái)不可思議,雄霸“最強(qiáng)戰(zhàn)機(jī)”之名的F-22會(huì)有缺點(diǎn)嗎?

最明顯的,F(xiàn)-22的作戰(zhàn)半徑不夠,僅有821公里,遠(yuǎn)低于前一代F-15鷹式戰(zhàn)機(jī)的1960公里,略優(yōu)于F-18的740公里。 這是因?yàn)镕-22為了達(dá)到極致的雷達(dá)隱身,它的所有武裝都置于機(jī)身內(nèi)部的武器艙,大幅占用了有限的機(jī)身空間,也就減少了燃料儲(chǔ)存量。 并且武器艙需要額外的機(jī)電設(shè)備才能運(yùn)作,這些都增加了機(jī)身重量。 從外觀來(lái)看,F(xiàn)-15與F-22的尺寸相當(dāng),但是F-15的空重僅1萬(wàn)2700公斤,然而F-22卻達(dá)到了1萬(wàn)9700公斤。 這也使得F-22雖然具備超音速巡航的優(yōu)異性能,但是在實(shí)際的空防作戰(zhàn)上,卻很難發(fā)揮出超巡的省油優(yōu)勢(shì),它仍然相當(dāng)依賴空中加油機(jī)的協(xié)助,或是地面機(jī)場(chǎng)的補(bǔ)充。

難道F-22研發(fā)初期,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)這樣的問(wèn)題嗎? 當(dāng)然是早就知道了,只是當(dāng)時(shí)認(rèn)為這樣的缺點(diǎn)不礙事。 因?yàn)樵?980年代,美國(guó)的主要戰(zhàn)略對(duì)手是蘇聯(lián),假想的戰(zhàn)場(chǎng)地點(diǎn)在歐洲,因此美國(guó)只需要確保歐洲盟國(guó)提供油料與空中加油機(jī)的支持,就能確保F-22在歐洲上空的來(lái)去自如。 800公里的作戰(zhàn)半徑,足以穿過(guò)好幾個(gè)歐洲國(guó)家了。

F-22另一個(gè)缺點(diǎn)就是隱身涂料昂貴、難維護(hù),就公開資料所知,F(xiàn)-22的涂料含有大量的銀金屬,涂料的價(jià)格與白銀價(jià)格是正相關(guān)的,而F-22座艙罩涂料則帶有黃金成份,稱其為「穿金戴銀」并不過(guò)份。 另一方面,F(xiàn)-22每一次養(yǎng)護(hù),需要先刮除舊涂層,才能補(bǔ)涂新涂料,耗時(shí)又費(fèi)錢。 這還沒(méi)完,為避免涂料被灰塵附著而失去效果,F(xiàn)-22在待命時(shí),需要在設(shè)有空調(diào)系統(tǒng)的機(jī)庫(kù)里,進(jìn)一步堆高維護(hù)費(fèi)用。

由此可見(jiàn),至少我們知道美國(guó)空軍的F-47必須修正F-22的這兩處缺點(diǎn),才能成為合理而有效的主力戰(zhàn)機(jī)。

若要增加戰(zhàn)機(jī)航程與作戰(zhàn)半徑,首先需要推力更強(qiáng)大,同時(shí)還要省油的發(fā)動(dòng)機(jī),為此,奇異公司接近完成的XA100自適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī),就顯得特別關(guān)鍵。

現(xiàn)行的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)有2道氣流,其一是經(jīng)過(guò)核心壓縮機(jī)再充分燃燒的「核心氣流」(core airflow),以及不通過(guò)核心機(jī),只被風(fēng)扇攪動(dòng)就向后排的「旁通氣流」(Bypass Airflow)。 核心氣流推力大,但相當(dāng)耗油; 旁通氣流推力小,但相對(duì)省油。

戰(zhàn)斗機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)為需要高速飛行性能,所以都是小旁通比發(fā)動(dòng)機(jī),F(xiàn)-22的F119發(fā)動(dòng)機(jī),旁通氣流僅是核心氣流的0.3倍,F(xiàn)-35的F135發(fā)動(dòng)機(jī),旁通氣流是核心氣流的0.5倍,已是所有戰(zhàn)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)里最省油,推力最大的一種。

然而,奇異公司又設(shè)想了「第3道氣流」。 它可以通過(guò)活門的調(diào)節(jié),在需要高速飛行時(shí),進(jìn)入壓縮機(jī),增強(qiáng)核心氣流的推力; 而在巡航飛行時(shí),第3道氣流就繞過(guò)核心機(jī),成為旁通氣流的一部分。 根據(jù)奇異公司的說(shuō)法,如果F-35戰(zhàn)機(jī)加裝XA100,航程可以增加35%,彈藥攜帶量也可以更多。

然而,由于F-35已經(jīng)定型,XA100只能用在空軍型的F-35A身上,這使得美國(guó)空軍的F-35后續(xù)改進(jìn),不會(huì)使用XA100發(fā)動(dòng)機(jī)。

但是,這么好的發(fā)動(dòng)機(jī),不應(yīng)該就此埋沒(méi)。 未來(lái)應(yīng)用在第六世代戰(zhàn)機(jī)身上,就顯得合情合理。

戰(zhàn)機(jī)的氣動(dòng)外型,也是增加飛行效率的辦法,目前已知,翼身融合一體的飛翼型是最善用空氣力學(xué)的造形,而且它還換來(lái)兩個(gè)好處:較大的機(jī)身內(nèi)空間(就有足夠的空間裝填燃料與彈藥),以及先天的雷達(dá)隱身效果。


諾斯洛普格魯曼公司曾在2019年的超級(jí)的廣告,展示他們的6代戰(zhàn)機(jī)概

于是我們會(huì)發(fā)現(xiàn),類似B-2、B-21那樣的造型,或是中國(guó)的殲36、殲50都符合這個(gè)特質(zhì)。

還有一個(gè)問(wèn)題,如何在飛翼造型前題上,還能保持空優(yōu)戰(zhàn)斗機(jī)所需要的高度靈活性? 這時(shí)候可能就需要向量噴嘴、新的副翼設(shè)計(jì),以及噴氣式副翼技術(shù)。

甚至美國(guó)長(zhǎng)年以來(lái)不考慮的前翼,或許都被納入考慮。 在以往,美國(guó)研發(fā)單位認(rèn)為前翼會(huì)破壞雷達(dá)隱身性,但可能現(xiàn)在觀念改變了,在特朗普所展示的F-47概圖上,出現(xiàn)了一對(duì)前翼,看來(lái)美國(guó)研發(fā)部門打破了以往的堅(jiān)持。

只是,隨著科技的復(fù)雜,以及原料與成本的持續(xù)墊高,第六代戰(zhàn)機(jī)的研發(fā)可能是一項(xiàng)極為燒錢的項(xiàng)目,按特朗普短視近利的個(gè)性,隨時(shí)有可能因?yàn)榭床坏匠晒桶胪窘K止了研發(fā)經(jīng)費(fèi),屆時(shí)又需要重新評(píng)估了。

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