關於南北六代的幾個問題_風聞
灵山居士斗战胜佛-1小时前
中國的南北六代戰機自網上驚鴻一瞥至今已整半年,震撼猶存、爭議仍在。隨着各個角度、更加清晰圖片的不斷流出,整體架構已基本確認:南六為雙三角翼三發;北六為蘭姆達翼雙發。美國空軍“下一代空中優勢”項目已花落波音,首飛定為2029年。由此可以認為,中國的六代機至少在工程進度上比美國提前了5年。現在的疑問是,中國的進度為何這麼快?構型是否還會繼續演進?南六與北六到底是競爭關係還是互補關係?
一、中國的六代機進度為何能領先美國?
美國空軍“下一代空中霸主”(NGAD)的前期概念研究始於2014年,美國海軍的F/A-XX項目更是早在2008年即已正式啓動,因此美國涉足六代戰機的時間並不晚,要知道中國的五代機殲20首飛於2011年,比F22晚了近15年。筆者認為,美國空、海軍之所以在下代戰機項目上遷延日久,遲遲難下決心,與美軍“大換代”的傳統密不可分:戰機是否換代,取決於子系統是否取得跨代進步。在動力系統方面,GE已經在變循環發動機(VCE)上浸潤50年,XA100 基本成熟。VCE的優勢簡單總結就是:更強的超巡、更遠的航程。不過,VCE再強也無法超越Ma3,無需改變氣動,因此升級現有五代機也能達到同樣效果。在航電方面,技術持續演進的特性更加明顯,是戰機能夠持續升級的主系統,代際本就模糊。那麼就剩全向隱身這一部分了。美國在隱身技術上有雄厚的積累,關鍵是就為這一條開發一款全新換代機是否值得?現實是:如果資金充裕的話就值、否則就不值。在下一直認為,美國空軍在去年暫停NGAD項目看似因資金問題在給“哨兵”讓路,實則還是認定NGAD優先級不夠。如果不是中國南北六代的橫空出世,F-47之類還不知何時能提上日程。
與美國不同,中國對未來10年內在西太壓倒美國空中力量的需求更加急迫。因此,中國追求的不是全面跨越,只要領先半步就可以了。以南北六代碩大的體型,在航程、載荷、態勢感知方面當然是又進了一步,但最核心的優勢還是全向隱身!即便美軍在中國周邊的探測網絡密如蛛網,僅此一條就足以使攻守易勢!F-47計劃2029年首飛,再快也要5年後才能服役。假如南北六代保持目前的狀態,配裝VCE的F-47將佔有一定優勢,但屆時可能已經“西太無戰事”了,中國搶先一步的目的也就達到了。由此在下預計,儘管中國六代機在全向隱身的殼子下裝的還是四代發動機,也將推動快速列裝一批,而且時間節點很可能與096的下水發生“驚人的巧合”。
二、南北六代的構型是否仍會繼續演進?
上面提到,美國六代機的動力系統將使用GE的XA100,除了超巡及航程上的優勢,XA100的三流道設計還可提供額外的冷卻和發電能力,有能力支持未來更強大的航電甚至定向能武器。中國的VCE還處於起步階段,技術成熟至少也在10年之後了。四代發動機在推力及發電能力上都遠不及XA100,這也是南六為何採用三發的根本原因。北六相比之下體型要纖細不少,因此還是雙發,而且是DSI進氣,Ma1.5以上的超巡是不用想了。單從飛行品質來看,無論南六還是北六,相比前代除了內油更多、航程可能更遠,速度不會有什麼提高,機動性或還有些許下降。顯然,這仍是動力落後拖了後腿。因此,南北六代的後續演進的核心必然在動力!但是否跟隨美帝走VCE之路卻不一定。
上圖是南六與洛馬版NGAD的對比圖。可以看到兩者都是雙三角翼構型,但洛馬的後掠角更大,更顯瘦長,故而高速性能更好。按理説,NGAD雖然體型不比南六小,但裝兩台XA100也完全夠用了,畢竟其後期推力將達恐怖的25噸!雙發仍可碾壓南六的三發。但美空軍為何先是放棄、最後又選擇了F-47?這似乎頗令人費解。其實答案很簡單:洛馬版NGAD是標準的高超音速構型!如果計劃配裝的是TBCC或RDE,這種構型當然沒問題,Ma4以上的速度絕對是藍星第一,天下武功唯快不破,妥妥的“下一代空中霸主”。問題是這兩種新概念發動機至少五年內是見不到影子的,僅裝XA100的話這種修長的體型對速度的增益並不明顯,反而機動、載荷的劣勢更加凸顯。
上圖是FA-XX項目的波音版,即現在轉為空軍項目的F-47。如果構型變動不大的話,這個設計就合理多了。既然還是在低超音速上做文章,採用大翼展的蘭姆達翼更符合美軍對航程和載荷的要求。總結就是,洛馬的設計“超速”了,直接跨到七代去了,得倒回來。
現在説回南六。對比洛馬版NGAD顯然要“胖”得多,也説明成飛要現實得多:這就是基於手頭可用動力的構型設計,為此甚至不惜加個“駝峯”。在下認為,VCE中國一定會繼續發展,但在進度上未必會比TBCC或RDE/ODE領先。美國的TBCC或RDE大致會在未來10年內成熟,中國的時間表也差不多。因此中國將來很可能出現VCE專用於五代機換髮,TBCC或RDE/ODE專用於六代機換髮及七代機。若果如此,南六的構型必然進行調整,即與洛馬版NGAD趨同。(此外還有一種可能,即採用橫卧式半組合TBCC。這樣即可在一定程度上規避中國在渦輪機上積累不足的劣勢,總體架構也不必大改。參見筆者《成飛六代難道是2+2?》一文)
最後再説北六。其實北六更有意思,因為最初網友猜測的變形垂尾是有道理的:當垂尾放平時就是大三角翼;當垂尾升起時又變成了蘭姆達翼。從這個角度講,北六在配裝新概念發動機後的構型演進就簡單了,就是兑現網友當初的猜測!
從上圖可見,北六的前錐體要長得多,主翼後掠角更大,如果主翼可變為三角翼,是很好的高超音速構型。因此,將來七代以北六構型為基礎也是完全可行的,甚至比上面洛馬的版本更好。
三、南六與北六到底是什麼關係?
先説個有意思的事情:除了南六,英意日的“全球作戰空中計劃”(GCAP)、法德西的“未來空中作戰系統”(FCAS)以及北六,極可能還包括F-47,都將採用蘭姆達翼,只不過F-47多了對鴨翼、GCAP和FCAS多了對淺垂尾,都不如北六“純粹”。由此可見,得益於兼顧亞音速機動和超音速巡航的特性,以及更好的隱身,蘭姆達翼在六代機上大有一統江湖之勢。
其實北六與西方六代機在構型上的“巧合”只是表象,深層則是沈飛對未來空戰場景的想定也與西方主流觀點高度相似。即在強調未來空戰有人/無人機高度協同的同時,不應放棄有人機自身做為一個獨立作戰節點的機動性能,並且必須賦予無人機更大的自主決策能力。顯然,沈飛設想的是一種分佈式、隨機化的作戰場景,背後的邏輯是非線性的世界觀以及“去中心化”的理念。
與上述六代相比,南六的“另類”隱含的則是成飛對未來空戰在理念上的重大差異。南六更加強調“以我為主、全局掌控”的能力,雖然仍是依託體系,但力圖在態勢感知、制電磁權及打擊範圍上全面壓制對手,而六代有人機即扮演着前沿“核心平台”的作用。顯然,成飛設想的六代在能力和權限上要比北六大得多,更加突出“集中控制、任務分配”的角色想定。比如在AI構建、有人/無人機協同上,成飛更加強調賦能於人、即時監控的重要性,由此採用雙座並聯的座艙設計也就不奇怪了。總之,成飛設想的是一種“域控制型”的作戰場景,南六就是那個“域控制器”。長航時、大載荷、高功率、全隱身是追求的目標,至於機動性則顯然不在優先選項的前列。
目前還難説兩種理念下的產物到底哪個效能更好。從這個角度講,南北六代顯然存在競爭關係。不過南六的長航時、大載荷以及並列雙人座艙、大小兩種彈艙這些特徵,顯然也同時適合用來執行對面打擊任務,也難怪西方賦予其JH-XX的代號。不過南六的空優、打擊功能可以説是並行的,獨特的設計使其完全兼容兩種任務而毋須觸及取捨問題,與傳統殲轟機側重打擊的特性還不一樣,因此在下更願稱其為“雙任務戰鬥機”,在這個角度看南北六代又有互補關係了。
以東大的秉性、以及迫在眉睫的現實需求,在下預計南北六代將會同步發展、並行列裝,這樣在將來的南北紅、藍模擬對抗中也有助於某種程度上一探西方空戰體系的底。做為一種可能,如果驗證結果表明沈飛的構想更合理,南六還真有可能轉向以打擊任務為主。