日前,美國(guó)政府宣布采用波音公司的F-47作為空軍第六代戰(zhàn)斗機(jī),而這款未來隱身戰(zhàn)斗機(jī)出人意料地采用了鴨翼設(shè)計(jì),讓全世界航空專業(yè)人士大跌眼鏡。
要知道,美國(guó)空軍幾十年來都在刻意貶低鴨翼設(shè)計(jì),并宣稱這種設(shè)計(jì)不利于隱身,甚至以此來貶低殲-20。但是,美國(guó)空軍這次為何不在乎被打臉了呢?
在美國(guó)當(dāng)局公開的幾張官方CG圖片里,我們可以清晰識(shí)別出F-47戰(zhàn)斗機(jī)的鴨翼設(shè)計(jì),被一些美國(guó)軍事專家稱為美國(guó)空軍六代機(jī)“最突出和最令人費(fèi)解的特征”。這個(gè)結(jié)果,堪稱是史詩(shī)級(jí)的“打臉”事件。
要知道,早在上世紀(jì)70年代,F(xiàn)-16戰(zhàn)斗機(jī)總設(shè)計(jì)師就說過這么一句名言:“鴨翼最好的位置是在敵人的飛機(jī)上。”這句話也成為了美國(guó)空軍看待鴨翼布局的典型態(tài)度:完全的鄙視。雖然“鴨翼”普遍出現(xiàn)在一系列先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)身上,例如“臺(tái)風(fēng)”、“陣風(fēng)”、“鷹獅”、殲-10、殲-20以及蘇-30SM、蘇-34等,但是美國(guó)現(xiàn)役戰(zhàn)斗機(jī)卻從來與“鴨翼”設(shè)計(jì)無緣。
美國(guó)空軍對(duì)于這個(gè)現(xiàn)象的一個(gè)最重要解釋,就包括了“鴨翼無法實(shí)現(xiàn)高水平的隱身能力”,這個(gè)理由也成為一些人貶低殲-20隱身能力的主要根據(jù)。但是,F(xiàn)-47作為美國(guó)官方欽定的“第六代戰(zhàn)斗機(jī)”,隱身能力不可能還低于五代機(jī),所以有關(guān)貶低殲-20隱身能力的一些說法已經(jīng)不攻自破。
事實(shí)上,美國(guó)的飛機(jī)設(shè)計(jì)者們也承認(rèn)鴨翼的大多數(shù)優(yōu)點(diǎn),包括提升敏捷性和優(yōu)化起降能力等等,F(xiàn)-22和F-35的一些早期設(shè)計(jì)概念也曾探討了鴨翼設(shè)計(jì)布局。但是長(zhǎng)期以來,美國(guó)飛機(jī)憑借發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的強(qiáng)大技術(shù)實(shí)力,秉承著“推力大了磚頭都能飛”的霸道思路,再加上推力矢量技術(shù)的應(yīng)用,認(rèn)為這些技術(shù)優(yōu)勢(shì)可以完全抵消鴨翼設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。
如果從這個(gè)角度看,美國(guó)空軍當(dāng)前不得不拾起鴨翼設(shè)計(jì),很可能問題就出在了這里——在飛機(jī)設(shè)計(jì)方面“力大飛磚”思路走不通了。美國(guó)現(xiàn)有的工業(yè)能力,尤其是材料工業(yè)、機(jī)械工業(yè)和電子工業(yè)都走在了下坡路上,根本無法支持這種霸道的設(shè)計(jì)思路了。
美國(guó)戰(zhàn)區(qū)網(wǎng)站最近刊登了防務(wù)專家泰勒·羅戈威的分析文章,也談到關(guān)于F-47為何采用“鴨翼”設(shè)計(jì)的一些看法。他指出,“鴨翼不利于隱身”仍然是美國(guó)軍事領(lǐng)域的普遍看法,這個(gè)理論來自于NASA在1995年進(jìn)行的《敏捷性在概念戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)中的影響研究》研究,該項(xiàng)研究分析了各種先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)配置的相互對(duì)比,以突出每種配置在不同任務(wù)集中的權(quán)衡和優(yōu)勢(shì),其中就包括了鴨翼設(shè)計(jì)對(duì)于隱身和機(jī)動(dòng)性的影響。
泰勒·羅戈威指出,鴨翼的最大缺點(diǎn)是無法實(shí)現(xiàn)非常高程度的雷達(dá)隱身(至少在歷史上),尤其是從正面半球。當(dāng)涉及到實(shí)現(xiàn)極低可觀察性(VLO),有時(shí)也稱為“寬帶”隱身時(shí),這種情況還會(huì)進(jìn)一步放大,這個(gè)壓倒一切的設(shè)計(jì)目標(biāo)是使飛機(jī)難以從各個(gè)方面被探測(cè)到,尤其是在遠(yuǎn)處,被在更大范圍頻譜上運(yùn)行的各種雷達(dá)系統(tǒng)探測(cè)到。
但是,美國(guó)空軍六代機(jī)NGAD的設(shè)計(jì)采用了無尾設(shè)計(jì),最終競(jìng)標(biāo)獲勝的F-47也沿用了這個(gè)設(shè)計(jì)。無尾設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是很難賦予穩(wěn)定性,尤其是對(duì)于設(shè)計(jì)為在非常寬的性能范圍內(nèi)運(yùn)行的戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)。泰勒·羅戈威指出,這個(gè)設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)是可以克服的,但與任何飛機(jī)設(shè)計(jì)一樣,必須做出犧牲。
按照傳統(tǒng)思路,NGAD解決穩(wěn)定性問題的主要方法,應(yīng)該是采用更先進(jìn)的推力矢量技術(shù)。另一方面,NGAD戰(zhàn)斗機(jī)最初的設(shè)計(jì)要求是更加突出隱身性、速度和續(xù)航力,而不是機(jī)動(dòng)性,這些都不需要一定采用鴨翼設(shè)計(jì)。但是最終結(jié)果卻恰恰相反,F(xiàn)-47采用了鴨翼布局。很明顯,美國(guó)空軍對(duì)于六代機(jī)的要求發(fā)生了顛覆性的變化。
雖然,美國(guó)政府和美國(guó)空軍在公布F-47的CG圖片時(shí),并沒有公開更多的細(xì)節(jié)性能和設(shè)計(jì)思路,但是我們從過去的報(bào)道中,就能大致推斷出一系列原因。
首先就是美國(guó)政府和五角大樓在去年就公開宣布,要大幅削減六代機(jī)的單機(jī)成本,并且全盤推翻了原先的設(shè)計(jì)。關(guān)于這些事情,筆者在此前的一些文章中也提到了,其中最關(guān)鍵的,就是美國(guó)六代機(jī)的單價(jià)要降低到“F-35的水平”,從而大幅降低了飛行速度、續(xù)航力的性能指標(biāo),隱身設(shè)計(jì)指標(biāo)可能也將有所降低。多數(shù)分析都認(rèn)為,美國(guó)空軍六代機(jī)的定位將降低為一種單座單發(fā)輕型戰(zhàn)斗機(jī),甚至可能完全取消機(jī)載雷達(dá),而推力矢量乃至于變循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)等技術(shù)可能也不會(huì)在這種六代機(jī)上出現(xiàn)。
如此看來,為了降低成本,美國(guó)空軍六代機(jī)將進(jìn)行最徹底的“簡(jiǎn)化”設(shè)計(jì)。但是另一方面,美國(guó)空軍對(duì)于六代機(jī)仍然提出了多用途、機(jī)動(dòng)性和應(yīng)用場(chǎng)景等要求,特別是在預(yù)想的“太平洋戰(zhàn)場(chǎng)”需要較強(qiáng)的短距起降能力。在這個(gè)前提下,采用鴨翼設(shè)計(jì)(再加上輕型化機(jī)體)就成為了性價(jià)比最好的低成本解決方案。
此外,美國(guó)空軍對(duì)于六代機(jī)的設(shè)計(jì)思路,還包括了將武器和一些傳感器(甚至是雷達(dá)功能)的功能分配給無人協(xié)同作戰(zhàn)飛機(jī)(CCA),也就是“忠誠(chéng)僚機(jī)”。這樣一來,F(xiàn)-47戰(zhàn)斗機(jī)只需要更小、更輕和更少武器載荷,就能加入美國(guó)空軍設(shè)想中的“網(wǎng)絡(luò)化空戰(zhàn)”。
從這些設(shè)定來看,F(xiàn)-47戰(zhàn)斗機(jī)在未來戰(zhàn)場(chǎng)扮演的角色,僅僅是充當(dāng)網(wǎng)絡(luò)化空戰(zhàn)的“空中大腦”。傳統(tǒng)戰(zhàn)斗機(jī)曾經(jīng)強(qiáng)調(diào)的飛行速度、續(xù)航力甚至是隱身性,都可以做出犧牲,而換來的就是用最低成本,讓六代機(jī)飛行員也就是“空中大腦”能飛到空中,就足夠了。
但是,這種設(shè)計(jì)思路太過于顛覆性,而且存在巨大技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。如果面對(duì)的是高科技水平相當(dāng)?shù)膶?duì)手,這種激進(jìn)的“網(wǎng)絡(luò)化空戰(zhàn)”戰(zhàn)略將到處是軟肋。所以說,F(xiàn)-47為了降低成本,過度犧牲速度、隱身等性能,在實(shí)戰(zhàn)中很可能作繭自縛。未來的具體走向,還需要我們拭目以待。(作者:陶慕劍)
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