12月26日將是一個(gè)注定被注入史冊(cè)的日子——除了教員的誕辰紀(jì)念日之外,全球第一款六代機(jī)也在今天首飛了,這是自航空器發(fā)明以來(lái),劃時(shí)代的戰(zhàn)斗機(jī)型號(hào)首次出現(xiàn)在世界東方而不是“更先進(jìn)”的西方。
讓中國(guó)軍迷印象深刻的是,當(dāng)美國(guó)F-22開(kāi)啟五代機(jī)時(shí)代時(shí),中國(guó)空軍主力還是過(guò)時(shí)的二代機(jī)。在提到到底什么是五代機(jī)時(shí),全球都不得不拿出美國(guó)空軍根據(jù)F-22制訂的“4S”標(biāo)準(zhǔn)。
但短短的20年時(shí)間過(guò)去了,一切都變了。
大家應(yīng)該都看到了網(wǎng)上流傳的視頻和照片。因?yàn)楸娝苤脑?,筆者也不敢胡亂解讀和猜測(cè),也沒(méi)有任何官方說(shuō)法證實(shí)這就是第六代戰(zhàn)斗機(jī),但根據(jù)現(xiàn)有信息和各國(guó)對(duì)于六代機(jī)的發(fā)展趨勢(shì),還是有很多東西可以聊聊的。
是的,殲-10首飛的時(shí)候是殲教-6伴飛;殲-20首飛的時(shí)候是殲-10伴飛;而這次六代機(jī)首飛,終于輪到了殲-20!這就是“中國(guó)速度”!
這些照片和視頻大概展示了傳聞中中國(guó)第六代戰(zhàn)斗機(jī)的基本特征:有人駕駛,整體尺寸比殲-20更大,超扁平設(shè)計(jì)和全翼身融合,完全取消垂直尾翼,同時(shí)具備機(jī)腹進(jìn)氣道與機(jī)背進(jìn)氣道,略微古怪的疑似三臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)布局……
如果翻開(kāi)五角大樓此前對(duì)于“下一代空中優(yōu)勢(shì)”(NGAD)戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計(jì)圖之一,我們可以發(fā)現(xiàn),中美六代機(jī)在某些方面頗為一致——但筆者要說(shuō),考慮到中國(guó)六代機(jī)都已經(jīng)公開(kāi)首飛了,而美國(guó)的六代機(jī)還只是“傳聞中進(jìn)行了所謂秘密試驗(yàn)”,因此中國(guó)在相關(guān)領(lǐng)域其實(shí)遠(yuǎn)遠(yuǎn)走在了美國(guó)前面。
從體積看,中美六代機(jī)的體積都要比重型戰(zhàn)斗機(jī)大一圈,這在很大程度上體現(xiàn)了空軍強(qiáng)國(guó)對(duì)于未來(lái)戰(zhàn)斗機(jī)在航程和有效載荷方面的特殊要求。在五代機(jī)的服役過(guò)程中,各國(guó)發(fā)現(xiàn)先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)的高速飛行能力在空戰(zhàn)中獲取有利陣位非常有利,尤其是超音速巡航能力成為五代機(jī)在空戰(zhàn)中“一擊即走”戰(zhàn)術(shù)的核心。但五代機(jī)想要維持隱形特性,就只能依靠容積有限的內(nèi)部彈艙,實(shí)際掛載多樣化武器的能力欠佳(即便所謂多用途的F-35戰(zhàn)斗機(jī),內(nèi)部彈艙的武器攜帶能力也遠(yuǎn)少于F-16這樣的輕型戰(zhàn)斗機(jī))。
因此六代機(jī)想要擺脫單純的制空戰(zhàn)斗機(jī)角色,就必然需要在五代機(jī)的基礎(chǔ)上具備更大的武器掛載能力、更大的燃料攜帶能力和更長(zhǎng)時(shí)間的超音速甚至高超音速飛行能力。(尤其是想要在遼闊的太平洋地區(qū)作戰(zhàn),遠(yuǎn)航程是基本指標(biāo)之一,短腿的F-22因此非常不受美國(guó)太平洋空軍待見(jiàn))
美國(guó)的六代機(jī)設(shè)計(jì)概念圖也普遍采用無(wú)尾設(shè)計(jì)
其次,六代機(jī)的超扁平設(shè)計(jì)、全翼身融合和完全取消垂直尾翼,體現(xiàn)了兩個(gè)特征:超隱形能力和超高速飛行能力。五代機(jī)盡管都是隱形戰(zhàn)斗機(jī),但大都采用傳統(tǒng)有尾翼布局,更強(qiáng)調(diào)前半球的隱形特性,高高聳立的垂直尾翼則成為側(cè)面的最大雷達(dá)波反射源。但隨著現(xiàn)代反隱形雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步,特別是反隱形雷達(dá)體系化技術(shù)的進(jìn)步,未來(lái)六代戰(zhàn)斗機(jī)在滲透對(duì)手防空網(wǎng)時(shí),需要同時(shí)防備來(lái)自不同方向的雷達(dá)探測(cè),因此全向的超隱形設(shè)計(jì)就非常重要。因此中美六代機(jī)基本都選用了無(wú)尾翼布局。
同時(shí)沒(méi)有了垂直尾翼在高速飛行時(shí)帶來(lái)的巨大阻力,六代機(jī)將更容易獲得更高的巡航速度和高速?zèng)_刺能力。筆者前面也說(shuō)了,根據(jù)現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn),未來(lái)空戰(zhàn)中具備高速飛行能力的戰(zhàn)斗機(jī)將具備更大的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)然,沒(méi)有了尾翼,飛機(jī)的飛行控制性能的確會(huì)下降,但通過(guò)機(jī)翼后緣的控制翼面也能在一定程度上彌補(bǔ)。
航空器飛行控制的基本理論決定了,垂直尾翼對(duì)于戰(zhàn)斗機(jī)的空中機(jī)動(dòng)能力非常重要,這也是傳統(tǒng)戰(zhàn)斗機(jī)普遍采用傳統(tǒng)有垂尾設(shè)計(jì)的原因,只有B-2或B-21等采用飛翼布局的隱形轟炸機(jī),不重視空中機(jī)動(dòng)性能而更突出隱形要求,才會(huì)取消垂直尾翼。
筆者想要強(qiáng)調(diào)的是,從各國(guó)六代機(jī)普遍采用無(wú)尾翼設(shè)計(jì)的做法也可以看出,未來(lái)戰(zhàn)斗機(jī)的近距離格斗性能很可能會(huì)越來(lái)越弱化,高速飛行能力(包括持續(xù)飛行能力和最大飛行速度)的地位會(huì)日益受到重視。
這個(gè)角度能看到明顯的機(jī)背發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道
最后就是古怪的三進(jìn)氣道設(shè)計(jì)了。機(jī)腹進(jìn)氣道是經(jīng)典的戰(zhàn)斗機(jī)氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)之一,但機(jī)背進(jìn)氣道就相當(dāng)詭異了——因?yàn)闄C(jī)身對(duì)于進(jìn)氣道的遮蔽作用,在大迎角姿態(tài)下,進(jìn)氣口會(huì)被飛機(jī)紊流的低壓所影響導(dǎo)致進(jìn)氣效率下降,從而影響飛行性能。關(guān)于中國(guó)六代機(jī)為何會(huì)同時(shí)采用機(jī)背和機(jī)腹進(jìn)氣道,筆者大膽猜測(cè)了一種可能:會(huì)不會(huì)是它同時(shí)配備了兩種發(fā)動(dòng)機(jī)?
在之前關(guān)于“鳴鏑”系列廣域飛行器的介紹中,筆者曾介紹過(guò)常規(guī)飛行和更高速度的(準(zhǔn))高超音速飛行時(shí),需要采用不同的航空動(dòng)力,例如常規(guī)飛行時(shí)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)就夠用了,但想要保證高超音速飛行,就需要更先進(jìn)的超燃沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)或者爆震沖壓發(fā)動(dòng)機(jī),它們對(duì)于進(jìn)氣道的要求截然不同。因此中國(guó)六代機(jī)有可能是在常規(guī)飛行時(shí)采用機(jī)腹進(jìn)氣道為渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)提供進(jìn)氣;而在高超音速飛行時(shí),則啟用機(jī)背的專用進(jìn)氣道驅(qū)動(dòng)超燃/爆震沖壓發(fā)動(dòng)機(jī),此時(shí)高超音速飛行狀態(tài)的戰(zhàn)斗機(jī)也不可能進(jìn)行大過(guò)載飛行,因此不用擔(dān)心機(jī)身對(duì)于機(jī)背進(jìn)氣道的遮蔽效應(yīng)??紤]到“鳴鏑”系列廣域飛行器已經(jīng)成功進(jìn)行了多次測(cè)試,因此相關(guān)動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)該已經(jīng)成熟。
如果這種猜測(cè)屬實(shí),也反過(guò)來(lái)證實(shí)了筆者的猜測(cè)——中國(guó)六代機(jī)對(duì)于高速性能的重視程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)外界想象。
中國(guó)航空工業(yè)多次在珠海航展上展出的這個(gè)概念模型,透露了很多信息
除了這些肉眼可見(jiàn)的外部特征之外,六代機(jī)應(yīng)該還具備諸多看不到的先進(jìn)性能,包括更高的智能化水平、更廣泛的傳感器探測(cè)能力以及更強(qiáng)大的與無(wú)人僚機(jī)的協(xié)同作戰(zhàn)能力。當(dāng)然,從這些年中國(guó)空軍在相關(guān)領(lǐng)域的進(jìn)步(新一代氮化鎵有源相控陣?yán)走_(dá)、多種智能無(wú)人機(jī)的出現(xiàn)以及殲-20S雙座隱形戰(zhàn)斗機(jī)的亮相),我們可以相信中國(guó)六代機(jī)將是由外到內(nèi)的劃時(shí)代戰(zhàn)斗機(jī)。
六代機(jī)的時(shí)代開(kāi)啟了,未來(lái)空戰(zhàn)的規(guī)則,將由中國(guó)來(lái)制訂。