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观察者网一周外军军评:俄罗斯版本的FC31靠谱嘛?
F-22和歼-20在设计之初就追求多波段隐身和飞行性能、因此使用了双大推双发窄间距紧凑机身布局,对弹舱尺寸进行了取舍。而使用双大推以后,F-22的紧凑弹舱一般只携带对空弹,打击能力极为有限。歼-20为了保持更大的弹舱尺寸有限地拉长了机身,牺牲了空重和亚音速性能。而和718工程进行竞标的原案,也就是外界津津乐道的“雪鸮”方案,为了超长的弹舱长度,不得不将机身拉到了22米。可以说,如果想让隐身战机能够“制霸天空”,当代隐身战机或多或少都要在弹舱性能上进行一些取舍。
歼-20强劲的性能背后,是弹舱上的取舍
想要保证弹舱的大小,飞机就必须拉长到和一只猫猫一样长 图源:社交媒体
除了F-22和歼-20两款典型隐身战机以外,几个在五代机方面“穷追猛进”的国家也进行了更加保守的选择。后起之秀的五代机方案往往选择最“靠谱”的设计——也就是双发窄间距紧凑机身布局。欧洲的FCAS、英国的“暴风”、我国的FC-31验证机和韩国的KFX均选择了这种布局。这种布局的好处首先是采用了两个发动机,对航发的成熟度要求低,其次是方便在飞行性能上和隐身布局上进行安排。
但这种设计的缺点是,弹舱深度和长度受限于发动机长度和进气道。反映到具体设计上,不管是“暴风”、FCAS还是FC-31,其弹舱长度都受限,FCAS因为采用了EJ200这种先进推力,保障了相对长一点的弹舱,而韩国的KFX干脆因为设计不出来足够长度的弹舱而降档为了“四代半”。
常规布局的结果就是多少弹舱有点紧张,有的国家就给弹舱紧张没了 图源:社交媒体
如果隐身战机注重打击能力,就需要在“是否继续使用双大推”上做文章了。美军在设计以打击地面目标为主的JSF联合攻击战斗机上就对战机的隐身载弹性能提出了硬指标,因此波音X-32、洛克希德马丁公司X-35两型JSF五代机原型机的设计思路就是围绕弹舱布置和动力系统来设计飞机。两者都不约而同的选择了单大推设计。
单大推设计对于布置弹舱而言非常友好
虽然同为“单大推—下颌进气”,但X-32的设计思路和俄罗斯新五代还是不同:X-32A采用下颌式进气道是由于波音在竞标JSF联合打击机时受到直接升力垂直动力方案限制,直接升力喷管位于飞机重心之上,迫使发动机安装位置前移。
必须指出,X-32A采用下颌式进气道后,对弹舱的位置进行了妥协。由于发动机布局的“奇葩”性质,X-32A弹舱位置最终开在机身两侧侧面,采用上下对开的弹舱门,可以容纳2000磅炸弹和两发粗短构型的500磅炸弹与核弹。这样的设计,也使得俄罗斯“找爹党”画了不少新五代机侧弹舱的模型。
长得越怪,(竞标)输得越快
但下颌式进气道也有其固有的缺陷。对大多数战斗机而言,其进气形式一般在腹部进气与两侧进气之间进行选择,从隐身设计的角度考虑,两侧进气显然优于机颌进气。因为机颌进气有其固有缺点:为消除进气道末端发动机的直接雷达回波,隐身设计要求进气道内管道尽可能弯曲,以遮挡发动机入口,如采用腹部进气形式,则只能在飞行器高度方向弯曲内管道,其空间受限严重,难以实现以弯曲管道完全遮蔽发动机入口的隐身设计要求。
波音公司在进行X-32设计时采用了短S形进气道(扩压器管道),并用下唇口部分遮挡了发动机叶片。虽然这种管道的弯曲度较大,比直通式的进气总压损失要大,但保障了雷达波在进气道内多次反射,大大减少了雷达反射面积,让X-32在隐身性能上有了一定的保障,但牺牲了飞行性能。飞行性能的受限也最终成了X-32落选的原因之一。
机颌进气道就算进行了隐身处理,X-32A终究不能和“灵活的胖子”X-35相提并论,只留表情包在人间
可以看出,五代机设计大体分为两种不同的思路:有的五代机设计子系统照顾整体,先有了整体设计在研发子系统,比如歼-20几乎全部子系统都是为了非常强劲的指标重新研制的,这也使得歼-20研制时间较长,单机花费较高;有的五代机设计整体照顾系统,整机指标需要为特定的指标进行妥协,比如美国的JSF项目。
显然,俄罗斯的五代机虽然是一个全新的平台,但其核心思路,已然是整体照顾系统。对于俄罗斯而言,在过去20年五代机发展历程中,虽然苏-57项目在指标上有些脱离时代,其交付也一波三折,但其核心的子系统——产品30发动机,进度却还凑合。对于财力有限的俄罗斯和财力更加有限的苏霍伊而言,在产品-30这款发动机上建造一款经济性更好的五代机就成了必然选择。可以说,俄罗斯新五代机的设计思路和JSF某种程度上相似,只不过一个照顾弹舱大小,一个需要照顾产品30。
你以为苏霍伊新飞机是个FC-31,后来一看觉得他是个F-35,仔细一看发现他是个T-62 图源:社交媒体
也因此,俄罗斯5代机之所以设计成了机颌进气的样子,其主要原因还是为了产品30这款“单大推”带来的妥协。X-32是为了垂直起降布局不得不将进气道前置,且最终选择了侧弹舱。而俄罗斯新五代机显然不需要垂直起降,但肯定注重五代机的多用途性,其机颌进气的设计目的,应该是为了有一个较大的机腹弹舱进行的取舍。这样总体设计的好处是,未来这款主打外贸的五代机在保障飞行性能的前提下,拥有一定的对面打击能力,其打击能力甚至不弱于目前俄罗斯的五代机苏-57。
艺术家笔下乐观一点的外形预测,其打击能力不会弱于苏-57 图源:社交媒体
而五代机最重要的目的肯定是制空,因此,苏霍伊局需要在气动外形上,对机颌进气带来的不利因素进行弥补。
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本文仅代表作者个人观点。
- 责任编辑: 王世纯 
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