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[武器展望] 第五代战斗机:后来者之路

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 楼主| 发表于 2025-8-4 02:16:44 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
在中国南北六代已经飞翔的时候,世界进入了第六代战斗机的时代。但在中国之外,美国依然停留在第五代,第六代难产了;俄罗斯属于“薛定谔式第五代”,谁都说不清楚是否真达到第五代;欧洲有意跳过第五代,直奔第六代,但实际上可能顶多落脚在五代半。8 A3 y0 ~- l: G" Y. Z& |
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但世界上还有其他国家也在问鼎第五代战斗机:韩国,土耳其,印度。有意思的是,三国都采用相似的气动布局:双发,外倾双垂尾,加莱特进气口。但三国的技术路线和发展思路也有明显的差异。
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. e/ s, ]7 E( A& S3 B9 h韩国KF-21进展最快,已经进行过大量试飞,预期2025年投入量产、2026年开始交付使用。KF-21有单座和双座型,机长16.9米,翼展11.2米,机高4.7米,翼面积46.5平方米,空重11.8吨,正常起飞重量17.2吨,最大起飞重量25.6吨,机内载油6000公斤,作战载荷7.7吨。最大速度M1.81,作战半径1000公里,航渡航程2900公里。采用两台通用电气F414-400涡扇推进,军推57.8kN,加力98.9kN。
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5 g8 P! W; [) n1 P# B1 j作为比照,波音F-18E也有单座和双座型,机长18.31米,翼展13.62米,机高4.88米,翼面积46.5平方米,空重14.552吨,正常起飞重量21.32吨,最大起飞重量29.937吨,机内燃油6668公斤(单座的E型)和6241公斤(双座的F型),作战载荷8050公斤。最大速度M1.6,作战半径822公里,航渡航程3330公里。同样采用两台F414。不过F-18E/F以及o’o进入生产尾声了,原计划2025年停产,现在推迟到2027年。
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F-18E/F是半隐身设计,采用有限的局部隐身修形。不能当隐身战斗机使用,但雷达反射特征确实降低了。
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KF-21可算是进一步隐身化的F-18E/F,但隐身水平还是与F-35或者F-22不能比拟。首先,KF-21没有做到武器内载化,“流星”中程空空导弹在机腹下半埋式挂载,正常出击时,还需要在翼下挂载副油箱。9 j7 r! J/ M4 n+ d2 t  A

& Y: k, M& }+ z# j' J$ U) N其次,KF-21在表面细节处理上达不到隐身要求。起落架舱门没有锯齿修形,翼根上表面的附面层排放气道没有网格处理,尾喷管也没有锯齿处理。
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韩国声称KF-21是隐身战斗机。从干净外形状态下的试飞图片看,也确实容易得到隐身战斗机的印象。但这是“自己以为是隐身战斗机的隐身战斗机”。韩国一开始低调地宣称KF-21为4.5代战斗机,现在改口为4.9代。这可能也是世界上唯一宣称为4.9代的战斗机,其他国家只有4.5代、4.5+代、4.5++代战斗机的说法。& F) O) w; i9 G7 b

' ]: `6 t' p( T! j3 [9 S: {  k3 Q5 x/ b说法归说法,战斗力才是重要的。' m! B* u  g4 V$ v
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韩国缺乏完整的战斗机及配套设备、武器的研发和生产能力,所以KF-21大量采用引进技术,只有在引进无门的时候采用国产技术。9 D/ L" u0 l, U/ \& \& S  `
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通用电气F414当然是引进的。韩国正在研发“相当于F414”的涡扇发动机,计划在30年代中期用于KF-21 Block 2。Block 2还将具有机内武器舱。KF-21在设计时就考虑了机内武器舱,因为成本控制和技术风险问题,在Block 1上没有采用,留待Block 2才采用。Block 1为空优优化,Block 2将为多用途优化,也就是说,加强空地能力。  l7 p; Q4 T2 j, y) C

8 {2 r# N4 P& p+ W: ^) h在空空导弹方面,除了美国AIM-9X近程弹和AIM-120中程弹外,还能配用英国ASRAAM近程弹、德国IRIS-T近程弹、英法“流星”中程弹。在空地导弹方面,除了美国AGM65“小牛”外,还能配用德国“金牛座”、英法“磺石”、美国“鱼叉”和计划中的韩国自研弹药。% n! @/ @0 c$ ]3 r8 o& b( L" ^
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但在关键的主动电扫雷达、红外光电搜索跟踪(IRST)、光电瞄准和制导、电子干扰方面,美国不准出口相关技术,韩国只有自研。说是自研,也是得到外援的。比如说,雷达研制得到以色列埃尔比特的技术支援。
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在技术外援方面,韩国得天独厚。美国方面除了禁止出口的项目,差不多有求必应,交钱就行。其他西方国家更加开放,包括具有美国血统的以色列技术。
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: v8 @  V6 l9 |& J1 c  x) v. C) T这是优点也是缺点。优点是起点高,关键技术成熟度高。缺点是外销受到政治限制。比如说,只要美国不批准,KF-21就难以向特定国家出口。但美国批准的出口对象说不定直奔F-35A了,就没有KF-21的事了。所以KF-21需要小心定位,控制进口含量,既要足够先进,又不能抢了F-35A的生意,还需要能拉动韩国航空科技。& o" O. j) }0 P( l1 _9 \) \

. z5 h& D& o% R# P' s必须说,韩国做到了。作为F-16的换代选项,KF-21的作战半径增加了50%,机体寿命提高34%,具有原生的主动电扫雷达、机内电子战系统和先进数据链。; b  s% b8 C8 u! r+ h- E. C, B3 P

- \2 P: v; r9 V2 w, O) i2 TKF-21比F-18E/F更轻。同样的两台F414意味着更好的动力性能,包括加速性、高速性和爬升性。同样的翼面积带来更低的翼载,意味着更好的持续机动性。在空战构型下,半埋式外挂的空空导弹比翼下“全裸”要更隐身。0 f; u# J4 q2 M# W
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KF-21的双座型已经首飞,这将成为电子战型的基础,也可能成为有人-无人组队作战(MUM-T)的基础。如前所述,Block 2将成为“真正”的隐身战斗机,具有机内武器舱,还计划采用韩国自研的先进涡扇发动机。如果韩国弹射起飞航母计划最终落地,KF-21还将有舰载型。
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  G0 ]; G2 w% S/ Q! C. }" GKF-21不仅相当舒适地超过F-16,也对F-18E/F有足够的领先。更重要的是,赶上了“准五代”的尾巴。只要不与中美为敌,作为一般国家的空军战斗机,还是够用的。更重要的是,韩国走出了战斗机科技之路的第一步。1 h6 w8 ~( F: k8 ^+ E4 A& k9 H, k

+ P2 O! L4 U8 n) u研发和制造KF-21的韩国航宇工业公司(KAI)是1999年建立的,由大宇、三星、现代的航宇分部合组而成。25年来,KAI从引进生产开始(包括德国MBB的Bo-105直升机、洛克希德F-16战斗机等),逐渐转入自主研发。从最早的KT-1涡桨教练机开始,到T-50喷气教练机(及其简易战斗机版的FA-50),再到KF-21,一步一步走过来,成为中等实力国家里成功的典范。
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$ ^. B* k$ l' u. k' R+ XKAI不盲目追求技术先进,大胆利用引进欧美先进技术的便利,开始形成“经适型现代化”的技术风格,这作为韩国军工的特色,也反映在K2坦克、K9自行榴弹炮上。4 P9 O( {6 Q7 z# u6 F- y, J
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技术上不完美不要紧,走通战斗机从定位、研发、试飞、投产到技术服务的完整路径,对战斗机科技成体系发展十分重要。当然,这只是第一步,后面的发展还需要持续的投入和完整的科研设施,包括风洞和超算。在战斗机之外,还需要括发动机、航电、材料的配套发展。
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* O/ a' A1 M! b# P" Y第五代战斗机因为需要机内武器舱,已经“迫使”战斗机的尺寸和起飞重量大大增加,“中型五代”的F-35的最大起飞重量与“重型四代”的F-15相当,使得战斗机的复杂程度和成本显著增高。六代机的重量和成本问题更大,美国空军搁置发展已久的NGAD就是因为这样的问题。
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韩国明智地没有一头扎进“真正的五代机”的研发里,但在六代机已经飞起来的现在,继续跟进世界前沿(这一次是在中国)是需要付出极大代价和定力的。作为中等实力国家,韩国是否有能力持之以恒,还有待观察。) D: a* ^. S7 @  L, |* o/ W( t

+ \! K& g% }5 S3 w: M9 k土耳其也是雄心勃勃的国家。与韩国一样,也有意发展独立完整的战斗机工业。土耳其因为引进俄罗斯S400防空导弹而被美国禁运F-35A战斗机,已经交付但尚且留在美国用于训练的两架也被扣下,迫使土耳其加速转向独立自主的战斗机研制。2 a9 B. w2 U5 |
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与KAI十分相似,土耳其航宇工业(TAI)也从引进制造开始,产品包括“黑鹰”直升机、F-16战斗机,然后转入自主研发的涡桨教练机、喷气式教练机,现在开始研发名为“可汗”的第五代战斗机。
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& B+ Z8 `2 K$ i“可汗”并没有可以确认的技术参数,坊间估计长度为21米,翼展14米,机高5米,翼面积60平方米,空重14.15吨,正常起飞重量27.2吨,机内燃油8吨,用2台通用电气F110-129涡扇推进,军推76.3kN,加力131kN。最大速度M1.8,升限16764米,最大过载为9g。
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. n0 p: U. d+ q# T$ s  k0 s显然这是比KF-21起点更高的战斗机,更大更重,也更隐身,采用机内武器舱,在机体表面的隐身处理方面也比KF-21更加精细。但“可汗”的前路也将比KF-21更加坎坷。0 M& ^6 S9 W0 C4 p2 K/ b, X# H

0 C9 c2 \/ p6 h2 |都是以自主战斗机工业为目标,但土耳其的动力与韩国不同。韩国航空工业是要在美国保护伞下开一片自留地,种点小菜贴补家用。韩国军工是美国军工的延伸多于竞争。在战略定位上就不追求独立于美国发展,独立发展的商业考虑多于国家安全考虑。0 e. b" W5 z( b  \+ d

4 j9 w4 d0 {% R( t5 h9 n9 \# H土耳其则不同,“可汗”计划启动于2010年,但研发进程受到美土关系的影响。土耳其执意选用俄罗斯S400防空导弹后,F-35A被美国禁运。曾经有一段时间,土耳其F-16的供应链都在阴影之下。/ U* H4 v7 Z- @* \

. p" [3 H) y! O# Q% o. l  L2 Y( Y5 J在计划早期,土耳其和韩国一样,考虑过单发、双发、鸭式方案,也聚焦在中型战斗机,一度选定欧洲的EJ200涡扇为推进动力。EJ200与F414同级。这就是说,起飞重量与KF-21也将同级。6 K  u9 n3 k: K% s/ z

) t4 P2 I3 m6 x- h/ t但双中推也决定了性能和起飞重量上限。土耳其的心气很高,原计划用F-35A替换F-16。美国禁运之后,而且在意识到F-35A的种种不足之后,土耳其需要尽可能接近F-22的“真五代机”。这就是“可汗”,采用两台通用电气F110涡扇推进。但这也是更加漫长、艰难的路。
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土耳其F-16是F110推进的,所以在国内组装F-16的同时,还有国内组装的F110。F414、EJ200都是中推,F110是大推,生来就是用于推动重型战斗机的,为“土耳其F-22”创造了条件。
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但F110也是美国的,所以土耳其还在与英国罗尔斯-罗伊斯合作研制同级的涡扇发动机,知识产权将归土耳其所有。只要英国政府不出手阻止,罗尔斯-罗伊斯会乐意从命。罗尔斯-罗伊斯的产品谱系里只有中推(EJ200),没有大推。罗尔斯-罗伊斯乐见土耳其出资帮助练手,为最终研制英意日“第六代战斗机”(GCAP)研制发动机铺路。土耳其也获得足够先进而且独立于美国的战斗机涡扇技术。双赢。2 |+ V1 Z3 Z0 W+ W* |* \6 z

' k  Y% I1 p0 ?" [3 i5 M现代土耳其是泛伊斯兰主义、泛突厥主义、泛阿拉伯主义三体合一,在政治上与美欧离心离德。土耳其对北约和西方意识形态的忠诚度屡屡受到欧美质疑,土耳其的欧盟资格则“考察”了几十年依然批不下来。欧美的政治压力没能迫使土耳其放弃埃尔多安,反而使得埃尔多安决心在尽量“榨取”西方体系的好处时,走独立自主的路。
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4 n, N: ]$ z& k) s& v土耳其战斗机其实有不错的起点。通用电气F110是比普拉特-惠特尼F100更先进的涡扇,在土耳其还是F-35计划成员的时代,TAI就建立了复材机体制造设施,本来计划用于欧洲组装的F-35,现在成为“可汗”的机体制造设施。$ l0 W% P% A8 ^# h) U# }/ E4 J

2 W! j7 _- }+ {土耳其还启动了雄心勃勃的航电研发,“可汗”将装备土耳其自研的氮化镓主动相控阵雷达、电子战系统、光电系统(包括IRST、EOTS和DAS)、一体化通信导航敌我识别系统、大屏显示、头盔显示等,以及与土耳其已经初具规模的无人机组队作战的MUM-T技术。
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6 R4 X# m; m- u; [“可汗”原计划在2025年完成第一架飞机的组转,在2026年首飞。实际首飞提前了,在2024年2月21日进行。但首飞后,没有进一步试飞的消息。按计划,批量交付在2030-33年期间开始,土耳其自研的涡扇发动机应该在2029-30年间开始装机试飞。
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& k% l" e/ C: f% B7 u“可汗”是可贵的第一步,但只是第一步,也还存在太多不定因素,尤其是发动机和航电。土耳其如果缺乏从材料、气动到热工、电子的全面基础研究和测试设施,长期不懈的投资,大量生产以形成可持续的商业循环,“可汗”在理想情况下也可能只长成独苗,而不是森林。/ L4 u4 R" R5 Q, e! @

& C$ k+ A3 q" |! d) R, X印度的“先进中型战斗机”(AMCA)则是完全不同的问题。AMCA也是2010年提出的,最初是作为FGFA平行计划提出的,FGFA是印度航空工业公司(HAL)参与苏-57计划的印度名称,合作计划要求苏霍伊研发基本的单座型,HAL研发双座型。后来合作破裂,HAL退出。
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但AMCA并未因此得到加速,在一轮又一轮PPT和航展模型之后,现在计划2028年首飞,2036年量产交付。; r6 y9 Q! s3 u' M, g- i3 Z! Z- R

) V# U6 h( U3 V: h美国时不时提出愿意提供F-35A,但印度不糊涂:且不说很多政治军事条件,高度软件化的F-35A在设计上就留下巨大的数字后门,美国可以一键停飞。在特朗普“脱欧”炸弹一个接一个炸响的现在,欧洲已经感觉到这个后门的可怕了。丹麦要想用F-35A去保卫格林兰的时候,就赫然发现这是自取屈辱。印度自诩独立自主,未必敢买F-35A。4 v7 }' c. D) Y& A
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俄罗斯提出让印度引进生产苏-57。苏-57机动性爆棚,但隐身和信息化不足。印度的重复引进经验也说明靠引进建立自主航空工业不可行,最终还是要自主研发。印度还意图在最初批量使用F414后,后续飞机用印度国产的“卡维利”涡扇改进型,要求达到F414的水平。
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问题是印度计划缺乏明确的定位,既不是以低风险、低成本为基调的KF-21路线,又不是高水平、高自主的“可汗”路线,而是作为“有声有色大国的名片”。这使得AMCA(以及一众印度先进军工项目)里“虚”的太多,“实”的太少。1 Q7 ?- X+ T2 V2 s# i' n/ c1 U  s; e4 Y

6 z* `, n+ J9 {' q8 P4 Z1 z/ O+ h印度先进军工项目还有“计划性”太多、“兑现性”太少的问题。但即使按计划,AMCA Mk1(用F414)在2036年服役,中国六代机已经服役了;比照“光辉”Mk1到Mk2的发展路径,使用印度发动机的AMCA Mk2要2050年了,那时可能中国七代机都面世了。$ [. q" Y4 F$ R% [* C
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AMCA还是单座、双发、双垂尾布局,最初要求最大起飞重量在20吨级,后来增加到25吨级,也就是说,与KF-21十分相近。. `$ b- B- F2 Q4 J

! w1 b: c9 m) N1 i根据现阶段数据,机长17.6米,翼展11.13米,机高4.5米,翼面积55平方米,空重12吨,正常起飞重量18吨,最大起飞重量25吨,燃油重量6500公斤,作战载荷7吨,其中包括1.5吨机内挂载。采用两台F414(Mk2换用国产“卡维利”发展型)推进,最大速度M2.15,作战半径1620公里,航渡航程5324公里,实用升限20000米。
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显然,AMCA在气动布局基本相同、结构和材料技术没有本质区别、发动机相同的情况下,要求达到比KF-21更快的速度,更大的航程,还要有机内携带武器的能力,计划要求达到的设计和制造水平大大高于KF-21。
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" F, S3 a) ?% a% J好在计划只是计划,在没有落地之前,计划总是可以修改的。AMCA最大的问题不是最终的计划目标,而是要首先飞起来。; r* I$ [' u' b! V! Z, T- s0 U& C9 p

$ S: a/ W& P" v2 a, u# p6 y与韩国和土耳其不同,印度航空工业不是刚从引进制造转向自主研发的,“光辉”本来就是要成为起飞的跳板。问题是没有跳起来,AMCA只有接着跳。与韩国和土耳其相同的是,印度同样缺乏基础科研和测试设施,缺乏战斗机科技的可持续性。更大的问题是:印度的发展道路缺乏需求拉动,也缺乏技术推动。1 O& C7 r/ n6 r
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需求拉动不仅要有需求存在,还要有可实现性,包括从自建科技基础做起;技术推动不仅要有可用技术,还要有真实需求存在。印度空军的真实需求是顶住歼-20和六代机,AMCA做不到。印度缺乏自主技术技术,还把AMCA的技术要求定得不切实际地高,这是缺乏自知之明。
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由项目带动科研是中国也走过的路。在缺乏基础、需求急迫的时候,这是必由之路,但不是长久之路。在“跳板项目”初见成效的时候,必须将围绕项目的科研转化为长线科研,在实践中建立完整的研发和测试体系,为跃上下一个台阶铺路。  s* M1 o) @9 o! M& j

4 s# X+ R9 H$ P4 W中国通过歼-10的研发和歼-11的改进生产,走完了这条路,马上迭代到歼-20、歼-35和南北六代,走入了战斗机世界的自由王国。这也不光是研发的问题,还必须有足够的产量,既形成有益的投资-回报循环,也在制造和使用实践中持续改进。韩国、土耳其、印度还没有走完第一段,但国力是否能支持可持续的后续之路,是个很大的问题。尤其是三国都计划转向国产高性能涡扇。中国经验表明,发动机是比战斗机更加艰难的路。
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( _5 f4 s  F: L: K* k" d中国战斗机的起飞之路是与中国崛起同步的,得到迅速壮大的综合国力和整体科技水平的支撑。“中国行,我也行”是有用的励志,缺乏实力基础的励志就成唯心主义了。不管是韩国、土耳其还是印度,第五代战斗机不止研发和投产特定战斗机的问题,而是可持续的战斗机科技发展的问题,最终则是国力崛起的问题。做不到这一点,就是“中国行,你不行”。3 |. ]  A" A. B) c- n" R! A; U

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