觀察者網一週軍情:“中國黑鳥”怎麼用?-施洋
本週,隨着“9·3”大閲兵的日漸臨近,媒體的關注點越來越集中到中國將展出的各類先進裝備上。不出意料,本次閲兵展示的武器裝備都是解放軍已經批量列裝的現役裝備,在研裝備的神秘面紗恐怕不會在閲兵式上揭開。不過別泄氣,本週《中國航空報》“搞了條大新聞”,透露中國正在研製全新的“串聯渦輪衝壓發動機”,緊隨而來的就是有關中國研製國產“黑鳥”高速飛機的消息。在全球都對3倍以上超音速載人飛機興致索然之時,中國研製該型飛機目的為何?我們不妨推測一番。此外,本週在也門,沙特軍隊裝備的M1A2SA主戰坦克幾次被胡塞武裝用反坦克導彈擊穿,甚至發生殉爆,也讓人不禁對這款服役30年的主戰坦克系列發出疑問:艾布拉姆斯還像當年一樣犀利嗎?
“中國黑鳥”有什麼用
本週一,在新出版的《中國航空報》要聞版上,介紹了中航工業慶安發動機組多型產品方案評審攻關的相關事蹟。報道中,一種所謂“串聯式渦輪衝壓組合發動機”首次出現,並確認這種新研發動機將“為某飛機配套”。
關於這種發動機的描述,除了其名字之外,該報道並未提到多少,全部的信息只有“國內沒有合適的耐高温特種材料”“沒有值得借鑑的先例”等寥寥數語。不過僅從這一發動機的類型便不難看出,這款發動機具備一部分衝壓發動機的結構,而通常情況下,衝壓發動機要在超過3馬赫以上的速度下運行才有較高的經濟性。這無疑表明,這種還在設計中的飛機將會和“黑鳥”一樣,是一種超過音速3倍以上的高速飛機。
即使已經首飛53年,退役近20年,A-12/SR-71黑鳥飛機依然是航空界的一個傳奇。冷戰期間,SR-71作為少有的幾種“強行偵察機”,多次進入他國領土上空執行偵察照相任務,卻從未被對手擊落過,甚至有某些國家的雷達操作手只要能穩定跟蹤SR-71就能獲得三等功的驚人説法。蘇聯在冷戰時研製了最大速度可達3.2馬赫的“不鏽鋼截擊機”米格-25,卻也無法擊落SR-71。冷戰之後,隨着這種傳奇機型的退役,擊落它的嘗試也被各國逐漸放棄。
當然,對於超音速飛機而言,不被擊落並不是因為飛得比導彈快(雖然對於很多攔截SR-71的導彈確實如此),而是因為該機依託高速,在良好情報保障下精心選擇航線,可以做到穿透對方防空導彈的殺傷邊緣而不留給對方足夠的攻擊時間,從而保障自己順利完成各種偵察任務。

美國SR-71“黑鳥”戰略偵察機
成就SR-71傳奇的,正是其神奇而強大的J58變循環發動機。
作為一種研製於50年前的發動機,J58的推力數據十分強大,其最大推力接近15噸,但這不是該引擎最強大的地方。該引擎的特點就在“變循環”三個字上,J58的兩側有六個粗大的管子,叫渦輪旁路管道,它們起自J58的第四級與第五級壓氣機之間,終於渦輪後面、加力燃燒室之前。在活門的作用下,這些渦輪旁路通道使J58得以在渦噴和衝壓發動機模式之間轉換。
當黑鳥在低速飛行時,內部排氣活門關閉,壓氣中所有氣流進入主燃燒室,以典型的渦輪噴氣方式工作。當黑鳥以三倍音速飛行時,內部排氣活門開啓,前四級壓氣機中的一部分氣流通過內部活門進入渦輪旁路通道,直接進入加力燃燒室。這些經前四級壓氣機壓縮的空氣在加力燃燒室中為加力燃燒室噴出的燃料提供燃燒的氧氣,從而使J58以壓氣機輔助衝壓發動機方式工作。也就是説,黑鳥用一台發動機實現了兩種不同的工作原理,因此可以滿足傳統的飛行模式和3倍音速以上飛行狀態下的不同要求。

J-58發動機工作示意圖,可見該發動機需要的控制系統需要承受巨大的壓力和温度,研製難度極高
中國的“串聯式渦輪衝壓組合發動機”的結構,從名字的描述上和J58發動機有些接近,但應該有所不同。J58發動機本質上更接近於將衝壓發動機包裹在渦噴發動機外的並聯發動機,而中國發動機既然是“串聯”,其擴壓器、燃燒室和尾噴管可能更加靠後,渦輪發動機的旁路則更加接近於其進氣道部分。這樣做的好處應該是可以將發動機拉長,從而縮小正面面積以減小高速時的空氣阻力。
中國的組合發動機能達到什麼樣的水平還不得而知,但從該發動機設計中“國內沒有合適的耐高温特種材料,他們通過各種渠道聯繫國外經銷商”的情況描述,該型發動機的性能應該已經達到甚至部分超出了國內耐高温材料水平的極限。這表明該型引擎依然處在較早期的設計研製階段,其試驗和量產則尚需時日。
這一消息也證明了另一個問題,那就是這種超音速飛機需要面對的是前所未有的高温熱障。雖説中國的航空航天工業在研製耐熱材料方面身經百戰,即使是洲際導彈、返回式衞星、載人飛船所需的耐熱材料也都見過,但超音速飛機的耐熱問題與它們並不完全一樣。
與最多隻要經歷幾十分鐘高温,且因為一次性使用可以使用消耗性燒蝕的航天器相比,飛機需要進行長達數小時甚至十幾個小時的高速飛行,機身各處需要承受的温度雖然沒有那麼高,但其時間長度上的要求卻大大提高。以SR-71為例,這種温度能讓整架飛機在3馬赫時比地面膨脹出7.4釐米,以至於在設計時,為了在高速狀態下正常使用,不得不讓機身材料在常温下留出縫隙,結果導致該機在地面加註燃料時,燃料的泄漏反而成為了常態。另外,該機上使用的螺絲頂部的紋路也要比普通產品來得複雜,以便在高温損毀部分的情況下仍然能夠正常使用。這樣的經驗,中國航空工業還從來沒有經歷過。

正在加油的SR-71偵察機,漏了一地……
更何況“黑鳥”的維修養護性能異常糟糕,起飛前的檢查時間長達1天,着陸後則要持續幾十個小時檢查,每飛800個小時,這些飛機就要送回工廠進行6個月的徹底大修。即使只要經歷起落的起落架輪胎往往也用不了幾次。由於高速飛行所承受的巨大應力,幾乎每次飛行後,飛機都能發現諸如鉚釘破裂、面板破裂甚至剝落等等各種故障和損傷。從這個角度看,“黑鳥”與其説是一架飛機,不如説是一枚需要反覆“再製造”的載人火箭更為恰當。同時期的米格-25戰機看起來更加皮實,也確實符合正常飛機的定義,但正常飛行速度2.8馬赫與3.2馬赫的差別,就在於3馬赫這道“坎”——“黑鳥”很多時候在飛行中突然遇到故障,但只要減速到3馬赫以下就一切正常,未來的中國“黑鳥”顯然也要經歷這些考驗。
至於這種超音速飛機的具體作用,顯然是可以腦洞大開的。除了攜帶各種光學偵察設備模仿SR-71實施對地面目標的偵察,也可以安裝大型逆合成孔徑雷達對大規模水面艦艇編隊進行海面偵察——由於高速的優勢,這種偵察不僅在接近敵方的空域時較為安全,而且能在相同時間內搜索更為廣大的海面。對於以反介入作戰為核心任務之一的中國海空軍和第二炮兵來説,這種比偵察衞星便捷,比傳統偵察手段快速的高速偵察機必定會大受歡迎。當然,改裝成高速戰鬥機也是可以考慮的,美國空軍當年就研製過F-12高速戰鬥機。
對於一種還處於預研階段的飛機而言,現在就期待其作用或許有些太早了。不過既然有了開始,我們也就有了盼頭。
艾布拉姆斯老了麼?
本週一,也門胡塞武裝控制的AlmasirahTV的youtube網站賬號發佈視頻,對外展示了使用反坦克導彈擊毀2輛沙特阿拉伯陸軍的M1A2SA(SA指沙特阿拉伯)主戰坦克的畫面。
視頻內容分成三個部分,第一部分中,第一輛坦克在警戒前方,被胡塞武裝人員繞到其側面,胡塞武裝人員發射的反坦克導彈擊中了坦克炮塔側面,燒黑了炮塔表面,並留下一個紅亮的彈孔,隨後造成彈藥殉爆,M1A2SA坦克的炮塔上騰起了巨大的火球,整輛坦克如同火炬一樣熊熊燃燒。可以聽到視頻拍攝者在大喊“安拉至大,打倒美國,打倒以色列,詛咒猶太人,伊斯蘭教必勝”。

坦克彈藥殉爆騰起巨大的火球
第二部分視頻展示了胡塞武裝所使用的反坦克導彈AT-4。
第三部分的視頻展示了第二輛坦克被擊毀的過程,這輛M1A2SA主戰坦克最初頗為警惕,炮塔左右旋轉進行警戒,然而被AT-4反坦克導彈從正面擊中,隨後1名乘員棄車逃離,此次導彈的破甲射流也引燃了彈藥,不過車上滅火抑爆系統和泄壓板起到了應有的效果,雖然彈藥熊熊燃燒,但只是騰起濃煙,沒有造成大爆炸。

胡塞武裝展示使用的蘇制9M111 Фагот反坦克導彈(北約代號AT-4)
從視頻的內容看,應該是戰場現場拍攝,而非故意在事後刻意補拍的場景。也就是説,M1A2這種世界一流的主戰坦克,被一種上世紀70年代的老舊反坦克導彈擊毀了。如果再想到之前俄軍先進的T-72B3坦克也在烏克蘭被擊毀,不由讓人想起上世紀70年代第四次中東戰爭後,紛紛而起的“坦克無用論”。
沙特陸軍的坦克部隊以M1A2為主,其M1A2型號後綴SA表示沙特阿拉伯,該國在2006年花費29億美元購買了373輛M1A2坦克,又在2013年1月8日下達了69輛最新型的M1A2SEP型坦克訂單,這些坦克於2014年7月31日到貨。與此同時,沙特也已經開始升級M1A2的工作。這一輪升級仍然由美國公司進行,而相關的設備則由沙特全球採購而來,從配置上説,沙特已經到了“不求最好,但求最貴”的狀態。
可很多東西不是有錢就能買來的,對於主戰坦克來説,有兩件東西同樣如此——那就是最先進的穿甲彈和最強大的裝甲。理由也很簡單,那麼有威力的東西要是落到了敵人手裏,會對自己軍隊的作戰造成很糟的影響。

沙特陸軍M1A2SA主戰坦克
因此,不管哪個國家在向外輸出坦克武器時,都會多少在這兩項武器上有所保留。裝甲上,往往會選擇一些性能稍弱且較為廉價的材料,而在炮彈上,則直接會將軍隊已經淘汰的上一代穿甲彈兜售出去。近年來發生的戰爭,無論是沙特的M1A2還是阿聯酋的勒克萊爾,他們儘管頂着當代最先進坦克的頭銜,使用的炮彈卻都是十多年前的舊貨,而他們的裝甲防護水平——可能要追溯到上個世紀了。
M1系列坦克在上世紀80年代最初投入現役時,使用的雖然已經是北約較為先進的陶瓷複合裝甲,但其對穿甲彈的防護能力只有大約350毫米均質鋼裝甲的水平,即使加裝了50毫米的鋼板也難以完全抵禦蘇聯穿甲彈的攻擊。然而隨後換上的貧鈾裝甲卻讓M1系列一夜間變得“不可戰勝”,在海灣戰爭中暴打了外貿T-72M,還藉着蘇聯解體成了世界主戰坦克排行榜前三甲的常客。可是美軍對於其主裝甲的性能卻罕見地諱莫如深。儘管外界推測M1系列的貧鈾裝甲應該已經有了多次改進,但至今美國也沒有公佈貧鈾裝甲的具體結構。在後來的伊拉克戰爭中,雖然美軍也不乏M1A2被游擊隊武裝擊毀的案例,但基本上都是側後方向中彈,對判斷M1A2正面防護力並無益處。
考慮到這次沙特軍的M1A2被AT-4導彈擊穿,悲觀地分析,很可能該型坦克的裝甲水平還停留在最初服役時350毫米的狀態……這樣的M1A2用來裝裝樣子還可以,真正上了戰場打一發的話,就會像也門這次的表現一樣原形畢露。
至於真正的M1A2的裝甲防護力怎麼樣,可能還要等美軍下一次陷入戰火時,找對手真刀真槍地打一次才行。至於現在就認為M1坦克被“破功”,顯然還為時尚早。
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