近日,西方航空业内资深专家亚力山大。罗伯特撰文,对中国第五代战斗机歼-23的研制工作进行了分析,称根据现在掌握的资料来看,中国的5代机为了能对抗F-22,不会走模仿俄罗斯1。44试验机T50的道路,反而会走模仿F22的道路。
最近几年来,毛子的飞机设计制造能力下降很厉害,世界电子技术水平发展很快,就连中国的电子水平也发展迅速,中国的电子水平需要在战机上反映出炉,俄罗斯的飞机机体已经不在适合。中国设计者将会突出空战性能为首要设计目标,而放弃其他多功能来保证"空对空"战力达到F-22的水平。
中国下一代战机J23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。F22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。
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。中国下一代战机的尾部已经预留了推力矢量发动机尾喷口机动的空间。
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,但是加了鸭翼。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。
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F22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。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。
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第五代战斗机是依照军事上对喷气式战斗机的划代标准,目前世界现役机种最先进的一代战斗机。第五代战斗机较前一代战斗机最大的特点就是低可侦测性技术的全面运用,并具备高机动性、先进航电系统、高度集成计算机网络,具备优异的战场态势感知能力。目前已经开始服役的第五代战斗机,仅有美国洛克希德·马丁生产的F-22猛禽战斗机和F-35闪电II攻击战斗机。
第五代战斗机的性能特点一般可以用4S来概括,即:Stealth(隐形);Super Sonic Cruise(超音速巡航能力);Super Maneuverability(超机动能力);Superior Avionics for Battle Awareness and Effectiveness(超级信息优势),其中具备革命性的就是隐身性能。隐身性能依赖于外形、材料和内部武器舱,即使是装备完全的作战配置,战斗机依然只有非常低的雷达反射截面积。美国的第五代战斗机利用了此前为B-2轰炸机和AGM-129“先进巡航导弹”所发展的隐身技术。对于那些单纯凭借机动性取胜的战斗机,这种几乎看不见的作战能力决定了第五代战斗机平台发展中最为重要的革命性部分。
不过隐身性能只是飞机作战性能一个因素,过分的强调隐身性能反而对飞机的其他性能如机动性能造成负面影响,所以第五代战斗机尽可能在各个作战指标之 间取得一定的平衡,其中最典型的就是F-22战斗机。当年美国空军的ATF计划催生了YF-22、YF-23两款技术验证机,YF-23比YF-22隐身性能更好,其原因在于YF-22的后缘前掠角为17度,与前缘后掠角并不一致,这样就造成机翼、尾翼的边缘并不平行,所以其强波束反射只能控制在8个角度左右,相比之下,YF-23的机翼、尾翼平行,强波束反射控制可以在4个以内。但YF-22的设计增加了机翼面积,降低了翼荷,提高了飞机机动性能;而YF-23在机动性能方面付出了更多的代价。最终凭借更好地兼顾了隐身与机动性之间的关系,YF-22得以击败YF-23,成为美国空军的新一代战斗机。
第五代战斗机另一个特别重要的优点是非常容易维护。以每飞行小时为例,早期的F-117A攻击机的隐身维护需要55个工时,而第五代战斗机的隐身维护在成熟阶段将只需要几分钟。
第五代战斗机通过对隐身与综合航空电子系统和后勤保障的重大改进,将隐身性、敏捷性、飞行性能、信息融合、更好的态势感知(situational awareness)和能够网络作战等完全结合,产生了此前战斗机发展各个阶段从未出现过的优势。
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