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​六代机的三个发展方向
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2022.09.05 四川

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远望智库开源情报中心  侯 兵  编译

近几年许多人在问:下一代战机究竟什么样?似乎有点超前,几个国家的五代机才刚刚起飞,我们已经在谈论第六代。

历史溯源:

第零代

首先要确定一下倒计时点,因为把配备其他类型发动机的螺旋桨飞机称为第一代存在一些问题。

1938/1939-1947/1948年,包括二战期间研制的飞机,采用平直机翼,无加力涡喷发动机,亚音速。没有雷达,没有制导武器。主要是航炮和机枪,以及火箭弹。

机型:梅-262、米格-9、F-80、雅克-15、“流星”和F2H。

第一代

1949-1955年研制的飞机,采用箭形机翼,速度接近于音速。没有机载雷达,武器停留在零代的水平。

例子:雅克-25、米格-15、F-86“佩刀”、F-3“恶魔”和达索“飓风”。

第二代

1955至1965年生产的飞机,采用三角机翼(一些机型)取代箭形机翼,涡喷发动机获得加力燃烧室,加力时所有飞机的速度可以达到2马赫。然而,巡航速度仍是亚音速。飞机上出现了雷达和导弹武器。

例子:米格-19、苏-15、达索“幻影III”、萨博J-29和F-100“超级佩刀”。

第三代

从1960至1980年。与第二代飞机没有本质差别。发动机更强劲,速度更快,雷达更强大。出现了远距、中距导弹,但这只是装备的一部分。强调一下—— 第二代与第三代飞机并没有原则性差别。美国人也这么认为。

代表:米格-21、米格-23、苏-19、“幻影F1”、“狂风”、F-4“鬼怪II”、F-5和萨博“雷电”。

第四代

飞机建造年代—— 从1975年至2010年。与上一代有明显的差别。出现了双涵道涡喷发动机,电传操纵系统,由于实现了动态不稳定性原理,飞机的机动性明显增强,出现了多用途飞机。

而且出现了第4、4+和4++代的划分。第四代飞机经过改进和进一步发展,性能接近于第五代歼击机,称为第4+代。如果飞机大部分性能接近第五代歼击机的要求(除隐身外),称为第4++代。例如,第4++代歼击机不加力时可以实现超音速巡航,而这是五代机特有的要求。

例子:

第4代:苏-27、米格-29、F-14、F-15和“幻影2000”。

第4+代:苏-30、“阵风”、“台风”和歼-10。

第4++代:苏-35。

第五代

第五代飞机于二十世纪末研制、二十一世纪初量产。与第四代飞机的基本区别是借助相应技术实现隐身,采用内埋式弹舱。此外,第五代飞机的特点是不加力超音速飞行,更先进的航电设备,有源相控阵雷达。

例子:F-22、F-35、歼-20和苏-57。

我们看到,换代(除第2、3代)演进时,飞机都会出现重大改进。六代机区别于五代机,应发生哪些变化?

实际上,现代设计师在这方面提供的建议并不多。如果不看传感器能力的提升和新式武器,会出现下列场景:

  • 基于新型吸波涂层和飞机外形的隐蔽性取代隐身性;

  • 在所有速度状态下(从亚音速到几马赫)具备高效战斗力;

  • 选择性有人驾驶,即可以真正遥控;

  • 网络中心能力。

世界航空领域90%的专家描绘了上述场景。当然也有人不同意上述配置,例如,俄罗斯联合航空集团军事项目董事会主席米哈伊洛夫。

基于上述并未得到完全公认的发展趋势,我们试图从其他的视角研究一下未来可能成为现实的飞机。

乌克兰正在进行的特别军事行动表明,按照二十世纪样式实施的战争不仅发生在装备落后的国家之间。今天乌克兰天空中的飞机并不多,双方使用比较谨慎。原因主要是双方拥有的现代防空装备密切协同。

结果航空兵的运用明显减弱。因此,地空导弹成为飞机前进道路上强大的障碍,而新一代战机的出现看上去并不着急,完全是顺其自然的进程。否则很快会出现下列场景:仅在没有先进防空系统的地点运用飞机。

先进飞机应该能规避地空导弹的打击。这可能是最重要的性能。

如何实现?

首先,飞机应该率先看到地空导弹,并将其歼灭。但这很难,因为地面雷达总是比机载雷达强大,而且尺寸更大。地空导弹雷达的探测距离比机载雷达远。这是不得不承认的事实。

其次,飞机可以让地面雷达看不见。这也令人置疑,随着雷达天线系统的发展,所有飞机的隐身可能化为乌有。是的,飞机具备隐身性,但也会被发现,当然越远越好—— 这也是事实。有源相控阵雷达—— 仅仅是一个开始,未来还有多频谱雷达,采用复合天线,总之,能够发现飞机。

再次,美国人提出:“你追不上我,就不可能消灭我”,即研发高超音速飞行器。如果地空导弹的速度为5马赫,飞机也要达到这一速度,地空导弹很难有机会追上并歼灭飞机。是的,在对头航向上有一定机会,在其余航向上没有。甚至如果飞机只是超音速飞行,然后从2马赫加速至5马赫,毕竟能够躲过导弹。不要忘记,导弹发动机将工作多少时间。

最后,超机动性。这是俄罗斯提出的,即俄罗斯飞行员可以这样驾驶战机:有时物理过程令人难以置信。即这是飞机做出来的动作,但为什么会这样,不清楚。许多人认为,这不过是用于阅兵的愚蠢动作,但是当年波克雷什金的“钩子”动作也曾遭到嘲笑。直到他使用这一动作让飞机无法被击落,别人做梦也想不到。即飞行中飞机突然机动,可以躲避导弹,让其从自己上面或下面穿过—— 这是最重要的。导弹会转向并重新进入攻击,但是其燃料储备有限,会脱靶。

这样,我们看到,未来飞机的发展有三个方向。当然,所有三个方向具有某些共同的特点,例如,多用途。歼击轰炸机已经是通用飞机,能够遂行各类战斗任务,如果还能通过自己的速度对敌机实施拦截—— 为什么不呢?

复合材料,使飞机变得更轻,却不会削弱结构也十分有益。飞机将在多大程度上实现对雷达波束的隐身—— 令人置疑,但迟早会给出答案。

选择性有人驾驶,即从外部来源控制飞机,无论是操作员还是计算机—— 这是可能的,尽管飞机的电子内核会更加复杂。但近期未来可能出现无人战机,同样危险,毋庸置疑。它们比现存的无人机更加有利,无人机的战斗载荷只有数千克,而飞机数吨。

网络中心构想。这可能是六代机区别于五代机最重要的特点。在战场上将数据直接发送给执行者的思想非常有意义。如果飞机可以为火炮、火箭炮指示目标,而步兵侦察巡逻队可以独立、主要是瞬间为空中的突击飞机指示目标,这种协同将使飞机达到全新的水平。

以上是总体特点。我们谈具体一些,主要分为三个方向:

1.隐身技术。这是最弱的方向,因为显而易见:飞机将被发现。问题在于,如何发现。但这并不重要,重要的是,雷达能够发现飞机,并提供目标指示。根据多普勒涡流、热痕迹,不通过雷达的主频,而是谐波—— 总之,能够看到。不可能研制完全由塑料制成或覆盖神奇材料、完全能够蒙上雷达“眼睛”的飞机。在技术方面无法实现,如果将来技术向前迈出一大步,不清楚,雷达设计师会想出什么。

很可能,隐身技术更适于普通轰炸机。隐身对歼击轰炸机也是有益的,但与隐身不兼容的其他性能可能更有益。

2. 高超音速。如果歼击轰炸机可以高超音速“追赶”和“溜掉”,这将是突破。美国正在研制无人战斗机,速度可达10马赫,这是很有益的方案。高超音速可多次使用飞行器,能够向敌人的领土多次投送毁伤兵器——威胁很大,主要是——比一次性使用的装备(如导弹)更廉价。

人可以操控速度超过3000千米/小时的飞机。这已经得到证明。5000千米/小时是否有效,目前存在疑问。为了回答,需要等到美国方案的最终实现。

显然,高超音速和隐身互不兼容。许多美国专家公开说,散射雷达波的涂层十分脆弱,未必能承受高超音速的高温状态,因为与空气的摩擦非常剧烈。

既然美国人自己这么说了,应该同意他们的观点。

3. 超机动性。他们没有,我们有。这方面俄罗斯专家圈也存在分歧,有人认为,现代歼击机不需要机动性,主要是先敌发现,发射导弹,导弹飞得更远,机动性更强。

这里存在很大的争议。远程导弹很好,但不要忘记,发现它们很简单。相应地,可以采取欺骗和规避措施。

飞机速度的演进,由于几个原因导弹无法复制,包括与之斗争的方式,如干扰或红外诱饵。

总之,如果我们谈到俄罗斯空天军和下一代战机,联合航空集团的代表声称,“工作正在进行”,看上去是这样的:

  1. 继续量产具备隐身性能的高机动性飞机,应该优于敌人。

  2. 也可能研制高超音速飞行器,届时将出现两种类型的飞机。

美国早就着手高超音速冲压式喷气发动机的研制工作,相应地,配备这一发动机后,出现两种类型的飞机完全现实。

美国是否会放弃研制隐身飞机的构想,令人置疑。因为美国设计师在这方面投入巨大。

而高超音速飞行器的研制工作迟早会导致飞行速度10马赫战斗飞行器的出现。

这样一来,取代两国航空队轻型、重型歼击机(米格-29与苏-27,F-16和F-15)的将是两种性能不同的飞机:高超音速截击-轰炸机和隐身歼击-轰炸机。



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