KF-21，四代半獵鷹_風聞

KF-21是韓國正在研製中的4.5代戰鬥機，用於替代仍在服役的F-4E和F-5E/F這兩種上世紀60年代的老舊戰鬥機。已經批量引進F-35A的韓國空軍仍然繼續推進國產先進戰鬥機的研發，預計今年中期將進行首飛，在已經五代機扎堆的東亞地區顯得頗引人注目。

【 項目背景 】

2001年3月，時任總統金大中在韓國空軍學院畢業典禮上宣佈將研製下一代自制戰鬥機，代號KF-X。2002年韓軍參謀長聯席會議確定了該機的研發需求，但因為初始計劃過於雄心勃勃，連韓國國防分析研究所這樣的官方智庫都懷疑韓國是否具備足夠的技術和實力完成該項目。果然KF-X的開發過程相當艱難，多次推遲項目進度，自主建造的經濟性也引起廣泛討論。

不過KF-X在2010年迎來轉機，當年7月15日印尼宣佈加入合作計劃，將提供20%的資金，採購50架飛機，國營印尼航太有限公司將參與研發。土耳其也曾提出入股20%，但希望獲得的項目控制權超出了韓國方面的限度，最終土耳其決定自行研發五代戰鬥機TFX。

2010年11月23日爆發了延坪島炮擊事件，擁有優勢武器的韓軍在炮戰中落於下風，K-9自行火炮完全無法壓制朝鮮的舊式火炮。這場衝突規模很小，但是對半島局勢和韓國軍備建設的衝擊力非常大，發展自主國防工業被上升到關乎國運的高度，即使自研武器代價遠高於進口也在所不惜。KF-X計劃就此被寄予厚望，獲得了更多的關注和預算支持。

【 設計演變 】

KF-X最初的研製目標是開發一型單座雙發多任務戰鬥機，隱身性能超過歐洲的“颱風”和“陣風”，但不會達到F-35的水平。韓國建國大學武器系統概念發展與應用中心建議KF-X的設計指標應大幅超過F-16 Block50，作戰航程增加50%，機體壽命延長34%，配備韓國產有源相控陣雷達和更高效的電子戰系統，掛載韓國正在研製的新型機載武器，雙發總推力應為22噸級，具備超音速截擊和巡航能力。稍後韓國空軍降低了設計要求，只需達到4.5代的有限隱身水平。

韓國國防科學研究所（ADD）從2004年開始進行技術預研，通過DMU數字化樣機和微型風洞試驗積累數據，驗證了前緣襟翼對超音速巡航的影響、鴨翼佈局的氣動規律、外形隱身設計的基本原理。

ADD在預研的基礎上提出了C100和C200兩個方案，C100為菱形翼的常規佈局，類似雙發中推版的F-35；C200則採用鴨翼佈局，加萊特進氣道和雙垂尾與歐洲雙風區別比較大。2011年到2012年經過3次迭代發展為C103和C203。

當時在評估了研製KF-X所需的所有技術之後發現韓國只具備其中的65%，必須尋求國際合作，並且和先期展開的FX先進戰鬥機計劃相關聯。如果韓國在FX第三階段採購“颱風”，EADS將向KF-X計劃投資20億美元。但是韓國最終選擇了F-35A，EADS退出，C203方案也隨即被放棄。

韓國航空產業龍頭 - 韓國航空宇宙產業株式會社（KAI）以C102中的C102E單發版為基礎提出了C501方案（也被稱為KFX-E）參與競標，安裝一台F100或F110發動機，後機身設計帶有濃厚的F-16/FA-50風格，其優勢是基於FA-50的設計製造經驗，還可以利用KAI現有的生產線顯著降低成本。

> C501方案

在此之後KF-X項目陷入長期停滯，最大的癥結就在於單雙發之爭。韓國空軍和ADD是堅定的雙發派，認為雙發戰鬥機可以攜帶更重的作戰載荷，作戰半徑更大，雙發推力大、機動性好、安全性也更高，還有更大的機體空間（預留了內置彈艙空間）在今後可以升級為五代機。

雙發戰鬥機最終將能夠取代現役的F-16和F-15，單發版的作戰能力則只能替代F-4和F-5。空軍表示開發F-16級的中輕型戰鬥機將毫無意義，因為到2023年KF-X開始服役時，中國和日本等鄰國已大量裝備五代的殲-20和F-35。另外一個因素是單發版不適合印尼廣袤的國土範圍。

> 2017年3月21日和來自美國本土的B-1B轟炸機進行聯合訓練的F-15K與KF-16

生產方KAI在韓國國防採辦項目管理局（DAPA）的支持下希望走單發路線。他們的着眼點是出口，對於大多數出口戰鬥機市場而言採用雙發中推的KF-X都會顯得過於昂貴，對出口前景造成非常大的影響；如果像台灣IDF那樣採用兩台小推力民用發動機則會嚴重影響飛行性能。

單發飛機無論設計、運營還是維護都有很大的成本優勢。根據韓國科學技術評估與規劃研究院（KISTEP）的數據，單發KF-X的開發成本約為6.4萬億韓元，雙發版為8.6萬億韓元，單發版研發週期更短（8.5年），可以比雙發版早2年服役。

至於單發飛機的性能劣勢，單發派認為隨着航空發動機技術的進步，和發動機相關的事故概率越來越低，發動機數量和飛機性能並沒有直接的關係，美國空軍大量採購單發的F-35就是最好的例子。

爭吵經年，最後在2014年的第290次參謀長聯席會議上正式確認KF-X將採用雙發構型。根據合作協議洛馬同意向韓國輸出24項F-35A上採用的先進技術，但是美國政府拒絕批准其中4項最關鍵技術的出口許可證，分別是有源相控陣雷達、IRST紅外搜索跟蹤系統、光電目標跟蹤系統和電子干擾系統，韓國方面不得不自行研製相關的替代技術。

ADD基於C103進行標準化設計，增加了保型天線，推出了外觀幾乎相同的C104構型。2016年DAPA選定通用電氣F414發動機作為KF-X的動力，更充沛的推力使KF-X得以放大尺寸，誕生了C105構型，翼展增加了0.3米，機長增加0.4米，主翼和平尾面積增大，降低的翼載荷增強了機動性。進氣道擴大以適應F414的進氣流量，座艙蓋、前機身和垂尾機身耦合結構也進行了優化，前起落架改為向後收起，顯示內部設備佈置發生了變化。

簡化模型測試發現C105的深度失速恢復能力、特定攻角區域內的方向穩定性和瞬時轉彎率都不足，超音速阻力較大降低了最大飛行速度。為此通過大量風洞試驗開發了C106構型，進一步增大了機長、翼展和翼面積，座艙更靠前。為了減重500公斤以滿足12.1噸的目標重量要求，設計人員採用自動化形狀優化推導軟件進行了大量重量管理和結構優化設計，最後滿足了重量指標。

> C106

下一個版本是C107構型，對前機身和進氣口進行了修形，主翼後移，翼根增加了一個很小的邊條，垂尾安裝位置向前向外移動，後緣前掠角增大，和F-22的垂尾很像，進一步增強方向穩定性。進氣口下緣斜切10度優化進氣效率，兩台發動機的間隔加大提高生存力。RWR雷達告警天線、ECM電子戰天線、航炮、IRST光電轉塔等設備的位置都已確定，進氣道附面層分離系統和ECS環境控制系統冷卻空氣衝壓進氣口等細節也完成了設計。此時C107的尺寸和最大起飛重量已經超過了“颱風”，而且C107出現了雙座構型，在殲-20雙座版面世之前這是世界上五代/準五代機中的首例。

> C107

到C108構型進一步完善了APU輔助動力系統排氣口、操縱面驅動系統等子系統。經過風洞測試和優化設計，C107增加的小邊條被刪除，垂尾頂部的RWR天線移到主翼翼尖，IRST轉塔前面增加了來自F-16的AN/PAX-113敵我識別天線，機身側面和底部增加了ECM天線。

> C108

最終定型的是C109構型，平尾進行了切角處理，提高了顫振餘量和高速大仰角機動時的穩定性，結構重量減輕15.6%。發動機略微後移，被垂尾完全遮擋以減小紅外信號特徵。兩台發動機尾噴管之間設置了一個排氣結構，利用發動機噴流的引射作用混入周圍的冷空氣降低噴口温度。為了在 2020 年之前獲得C109的詳細空氣動力學數據，分三步進行了總計 1.3萬小時的風洞測試。

> C109

KF-X的初始設計在2018年6月完成，KAI在2019年2月開始製造原型機，9月進行了關鍵設計評審，檢查了390項技術數據集，確認KF-X滿足韓國空軍的需求。原計劃到2021年製造6架原型機和2架地面靜力測試機，目前已經完成了4架單座原型機的組裝，5號和6號機為雙座構型。隨後展開為期4年的試飛，2026年中期完成全部研發工作。

> KF-X構型演變

2021年4月7日第一架原型機下線，正式命名為KF-21，寓意21世紀保衞朝鮮半島的國產戰機，綽號“獵鷹”。文在寅總統親自主持，印尼國防部長蘇比安託也受邀出席。

【 設計特點 】

KF-21渾身上下都充滿了洛馬的DNA，最終的氣動佈局和F-22高度相似，尤其是側面如出一轍，同樣採用了升力體設計，45度後掠角的梯形主翼（翼尖沒有切角），機頭稜邊和進氣道側面邊條組成2重渦流發生器，通過渦流耦合作用提升主翼升力，具備一定的大迎角機動能力；機頭比F-22略短，加萊特進氣道斜切程度較小，整體而言隱身氣動佈局中規中矩。

F-22所具備的隱身特性在KF-21上也都有體現，包括邊緣平行原理、保型天線、S型彎曲進氣道、外傾垂尾等。機身表面覆蓋隱身塗層，第一批次採用隱身塗料，後續量產型會換用瓦片狀隱身蒙皮，可能和目前美軍在F-22上測試的新型金屬反射蒙皮相似。

> F-22的貼片式新蒙皮

KF-21和F-22最大的區別是武器掛載形式，目前KF-21沒有設置內部彈艙，在機腹採用半埋方式掛載4枚中程導彈，翼下3對掛架分別攜帶副油箱、對地攻擊彈藥和格鬥導彈。作戰系統同時兼容AIM-9X、AIM-120、SDB、JDAM等美製武器，“流星”、IRIT-T、“金牛座”巡航導彈等歐洲武器和韓國國產武器。選用歐洲空空導彈也是為了實現武器來源多樣化，擺脱對美製武器的過度依賴。

KF-21在機體內預留了內置彈艙空間，位於彎曲的進氣道下方，這種從4.5代機升級為純隱身5代機的潛力是歐洲“雙風”無法媲美的。機身左側安裝了一門M61A2“火神”6管20毫米航炮，與F-22、F/A-18E/F的航炮相同。

不過從KAI生產線上尚未塗裝的黃皮原型機看，雷達罩和機體表面口蓋都沒有鋸齒或者遮擋結構，進氣道上表面的附面層吸排通道和放氣門沒有安裝屏蔽網，更沒有采用在中國已經白菜化的DSI進氣道，光電轉塔聳立在座艙蓋前方，這些細節都顯示KF-21的隱身性能比較有限。

沒有外掛武器時的RCS雷達截面積最多也就剛剛站在隱身飛機的門檻上，大約在0.5-1平米，和蘇-57原型機相當；純空優作戰採用半埋掛載時RCS值可能和隱身化改型的“超級大黃蜂”或者F-15“隱身鷹”在一個水平，如果是全外掛對地攻擊模式則隱身能力將徹底喪失。

KF-21的長度為16.9米，翼展11.2米，機高4.7米，主翼面積46.5㎡，展弦比為2.7，前緣後掠角40˚。航程2900公里，最大速度1.8馬赫，空重11.5噸，內油5.4噸，最大有效載荷7.7噸，最大起飛重量25.6 噸。這些主要數據和沈飛的FC-31 1.0版驚人的一致，略小於F/A-18E/F，和F-35A相比尺寸還稍微大一些，但是最大起飛重量比F-35A輕6.1噸，內油量少2.9噸，有效載荷輕0.5噸，差距相當明顯（僅最大速度超出前兩者0.2馬赫）。

KF-21的機體由鈦合金、鋁合金、碳纖維等多種材料組成，應用了3D打印技術，複合材料用於機翼、尾部和後機身蒙皮，今後還會擴展到主要結構。

X波段機載有源相控陣雷達由國防科學研究所和韓華系統公司共同研發，薩博參與技術合作，有1088個T/R模塊，單個組件峯值輸出功率超過13瓦（F-22的AN/AGP-77雷達為10瓦），平均故障間隔時間為 660 小時。雷達陣面傾斜安裝，探測範圍為仰角-45°至+70°，方位角±70°，對雷達反射面積1平面的空中目標探測/跟蹤距離為一百多公里。該雷達的國產化率為89%，2020年下半年完成第一台樣機，安裝在專門改裝的一架波音737上進行飛行測試，2023年將裝配到KF-21原型機上進行地面和空中測試。

座艙蓋右前方安裝了IRST雙波段紅外光電轉塔，基於萊昂納多Skyward IRST開發，國產化率37%。KF-21沒有配備F-35那樣的內置式EOST光電瞄準系統，而是在右側進氣道下方掛載EOTGP光電瞄準吊艙，該吊艙採用SXGA級銻化銦紅外探測器，國產化率為82%。EOTGP也用於空對空任務，和IRST、有源相控陣雷達通過數據總線交聯進行數據融合，可以更有效地探測空地目標。

綜合電子戰系統由RWR雷達告警系統、ECM電子對抗系統和箔條/熱焰彈發射器組成，國產化率77%。內置ECM基於ALQ-200K電子戰吊艙開發，覆蓋C-J波段，可識別和干擾各種類型的雷達。

KF-21的玻璃座艙佈局和F-35相似，平顯由LIG Next1公司開發，配套以色列埃爾塔系統公司生產的JHMCS-II頭盔顯示器。主顯示器採用20x8英寸觸摸屏，測杆操作，擁有語音控制功能。

韓華航宇已經獲得通用電氣的授權生產F414-GE-400發動機，國產化率39%，配備2台65千瓦發電機為全機供電。

KF-21將採用循序漸進的開發模式，分3個階段升級。Block-I將於2026~2028年間生產40架，具備完整的空對空能力和有限空對地攻擊能力。Block-II將增加瓦片狀隱身蒙皮、座艙蓋ITO塗層、自動地形跟蹤和地面防撞系統等Block-I來不及應用的新技術，擁有全部空對地能力，到2032年製造80架。

2030年開始開發的Block-III將採用射頻/紅外複合隱身技術、微波散射控制超表面技術、改進型有源相控陣雷達、內置式EOST光電瞄準系統、機翼前緣超寬帶AESA天線等新技術，啓用內部武器彈倉，具備無人機遙控/協同作戰能力，達到真正的五代機標準。

【 KF-21對韓國的意義 】

文在寅在下線儀式上盛讚KF-21項目，它令韓國成為世界上第8個具備研發先進超音速戰鬥機的國家。韓國工程師主導了KF-21的設計和製造過程，共有719家韓國企業參與了工程，原型機超過3萬個部件中的65%為韓國製造，量產型比例還將增加。在2016到2020年間創造了2.1萬億韓元（17億美元）的產值和1.2萬個工作機會，進入量產階段後這兩個數字將上升到5.9萬億韓元和10萬個工作機會。

韓國空軍目前的戰鬥機隊構成相當複雜，三代同堂，包括五代的40架F-35A，四代的59架F-15K、168架KF-16和60架FA-50，三代的69架F-4E和156架F-5E。F-4E和F-5E正在逐步退出現役，在2019年就已經產生了近100架的缺額。當KF-21完成換裝後將有40%的作戰飛機得到更新，全部為四到五代機，近一半的飛機實現隱身或者準隱身，將韓國空軍的現代化程度向前推進一大步。

> 韓國空軍戰鬥機全家福

同在東亞地區，裝備體系也十分接近的日本空自在完成F-35A/B的採購後將擁有146架F-35、155架F-15J和62架F-2A，和韓國空軍主戰飛機的數量比約為3:5。

> 日本空自戰鬥機全家福，F-4E已經於2021年3月全部退役

日本是島國四面被海洋環繞，主要威脅都來自海上和空中，因此空自的空戰能力更強（45%都是空優任務的F-15），五代機也更多（3倍於韓國），剩下的F-2A主要負責反艦；而韓國面臨着北方鄰居強大的地面裝甲和炮兵壓力，空軍所有作戰飛機都具備多任務能力，尤其是對地攻擊能力要強大得多。KF-21的服役將繼續增厚“板凳深度”，為韓國空軍帶來更大的任務彈性和作戰潛力。

KF-21的研發和市場化推廣與K2主戰坦克、K9自行火炮、T-50教練機的發展路線一致，都是拿來主義和自力更生相結合。發動機、坦克炮、飛控軟件等關鍵系統直接採購歐美先進成品，即規避了尖端科技的自研風險又引進了國際品牌的良好聲譽。韓國的機械製造、電子元件行業相當發達，彈藥、車輛底盤、飛機零部件、航電設備等次要子系統則自主研發或引進技術國產化，促進了國內相關行業的發展，利用韓國相對低廉的成本大幅降低了造價。

這樣打造出的武器整體水平不低，關鍵指標拔尖，價格低於國際軍火市場同類產品，彈藥體系通用，英法德這類二流軍事強國看不上眼，但是對印度、芬蘭、埃及、印尼等不追求最尖端武器的國家來説還是相當合胃口的。

> K9自行火炮已經出口到土耳其、波蘭、芬蘭、印度、挪威、愛沙尼亞、澳大利亞和埃及，圖為部署在拉達克的印度K9

KAI前身之一的三星航宇在90年代按許可證製造了140架F-16 Block52，和洛馬合作研製了T-50教練機和FA-50輕型攻擊機，具備相當豐富的飛機制造和設計經驗。KF-21雖然是4.5代標準，形似F-22的氣動佈局、先進的中推發動機、歐美軍工巨頭參與研發的各個子系統都保證了它的基本性能、技術風險不高。入門級的隱身性能無法正面對抗五代機，但足以壓制米格-29和F-16等級的標準四代機。對韓國一類國土面積不大的中等國家來説中型機的航程和載彈量也足夠了用，而6500萬美元的出口價格將極具市場競爭力。

10年後KF-21演化到第3階段具備全面隱身性能時，它將真正加入五代機俱樂部變身為一架小號F-22，以更務實的姿態在和土耳其TFX、日本F-3、印度AMCA、英國“暴風”、歐洲FCAS等五代機第二梯隊的競爭中佔據先機。

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