从“暗剑”与“无名”猜测中国新战机发展趋势

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 10:50:36
贴者按:2006珠海航展后,各大论坛掀起了对"暗剑"的热烈讨论,而本菜则盯上了那个"无名"战斗机模型,而今,兵工科技8期刊登了如下这篇文章,算是解了我的疑问,发上来,大家共享!
环球讯 发表于 2007-7-29 19:51  
2006珠海航展,中国航空工业第一集团公司(以下简称中国一航)下属的沈阳飞机工业(集团)有限公司(以下简称沈飞)公开展出了一款名为“暗剑”的无人战斗机模型以及一种没有标注名称,采用前掠翼布局、单座、单发的有人战斗机模型(为了叙述方便,称之为“无名”战斗机)。“暗剑”与“无名”的亮相,引起参观者不小的争论,有人据此推测中国第四代战斗机将采用无人战斗机与有人战斗机的组合,也有人认为这就是中国预研的第四代战斗机方案。2007年6月18日,中国一航参加第47届巴黎航展,“暗剑”首次亮相海外,再次引起国内外的关注。那么中国展出的这两款战斗机模型到底说明了什么呢?

  从珠海航展上中国一航/沈飞在同一个展台上展出的“无名”有人驾驶战斗机和“暗剑”无人驾驶战斗机两个模型来看,不妨大胆猜测:中国“第四代空中优势战斗机”是“双机方案”,即一型有人驾驶战斗机和一型无人驾驶战斗机。两型飞机的尺寸、重量相近,采用模块化设计,发动机和一部分航电系统通用。两型飞机分工明确,“无名”有人战斗机负责作战指挥和必要情况下的近距空战,“暗剑”无人战斗机则主要携带中程或远程空空导弹负责中远距空战。以此来看,“无名”和“暗剑”的任务比较单一,主要是在大型预警机的支持下夺取制空权。其余的任务如对舰、对地攻击等则由歼-10、歼-11系列战斗机、歼轰-7战斗轰炸机、强-5强击机以及轰-6轰炸机等作战飞机在对地作战侦察指挥机的支持下完成。

气动布局

“暗剑”与“无名”都采用了鸭式前翼、腹部进气、单发、双垂尾的设计,机翼与三角形机身自然延展,形成了很好的“翼身融合”,对于隐身和降低结构重量都很有利。不过“暗剑”采用的是后掠翼,而“无名”采用的是前掠翼,且“暗剑”是无人驾驶战斗机无座舱,而“无名”是有人驾驶战斗机有座舱。

“无名”采用前掠机翼,“暗剑”采用后掠机翼,这是双方气动性能最大的区别所在,或许直接决定了两者在机动性能、续航性能、超音速巡航等主要性能上的差异,这也是适应两者不同任务需求而在气动布局上所做的最主要设计差别。相比国内其他战机方案,“暗剑”和“无名”在气动外形上采用的全新设计比较多(有个别还是世界上都少见的),如三角形机身、前掠翼、翼身融合的尾翼、高度融合的机翼与机身、外倾双垂尾、前后缘全动襟翼、可收放鸭翼等等。如果这些气动结构都是验证过的成功设计,那么这将意味着“暗剑”和“无名”拥有战斗机领域最好的隐身与气动综合性能,也表明中国在气动布局设计和结构隐身设计上达到了一个全新的高度。

翼身和控制翼面

  “暗剑”和“无名”的翼身机构形状非常相似,最大特点就是采用了喷气式飞机中十分罕见的“锐角三角形”翼身,这种形状的机身迄今为止仅仅被F-117隐身轰炸机和X-43高超音速飞机采用。

但“暗剑”和“无名”的三角形翼身,不是类似F-117那样单纯是为了隐身,也不是类似X-43那样为了高速,更像是超音速面积率结构与三角形隐身结构相结合的一种全新的机身设计。

“无名”的控制翼面较多,最多可能有10个:即左右鸭翼、前缘襟翼、后缘副翼、垂尾控制面、尾部控制面;而“暗剑”只有4个控制翼面:即左右鸭翼、垂尾。

  “暗剑”的鸭式前翼应该是在起飞、降落、空中待机和空中加油这几种情况下使用,在猎杀敌方飞机的时候,一是要超音速巡航,二是要提高隐身性能,鸭翼就会收回机身。这种设计,既可以获得鸭式布局在飞行性能上的优势,又克服了一般鸭式布局前向隐身性能较差的缺点。如果在结构上代价不大的话,应该说是一个很不错的设计。相对于“暗剑”,“无名”的鸭翼是不可收回的。总体隐身性能可能稍差,但是机动性却很高,再加上全机可控翼面高达10个,可以设想,“无名”的战术机动性能将达到一个很高的程度,使其完全有能力胜任近距空战的任务。

动力系统

由于“暗剑”加“无名”是一种“双机”方案,把原本要在一型飞机上布置的设备和武器分到了两型飞机上:“无名”以指挥和近距格斗为主,“暗剑”则以中距空战为主,而且“暗剑”和“无名”都是单发设计,这样一来,两型飞机的最大起飞重量都不会很高,为了后勤保障的便利,可能将采用相同的发动机,首选可能是国产“太行”改进型涡轮风扇发动机,备选可能为俄罗斯的AL-41,由于飞机尺寸相对较小,比较容易实现隐身和高机动性的要求。

如果将“空中优势战斗机”所有的功能集中到一型飞机上,那么双发是理想选择。F-15E、苏-30这类战斗机可以说已经把双发重型的优势发挥得淋漓尽致了。但是这种设计不一定能满足未来战争的需求,据说美国多次裁减F-22的数量,并打算以“F-35有人战斗机+F-35无人战斗机”的组合来取代F-22重型隐形战斗机。不论谁是谁非,至少可以说明,双发重型的设计未必是四代战斗机的唯一选择。而采用“双机方案”,两型飞机的负载能力不仅相当于一型重型战斗机,能携带充足的武器、设备和燃油,而且作战更加具有灵活性。

航电设备

对于“无名”和“暗剑”来说,为了实现空中指挥、无人飞行,最重要就是航电设备了。因此数据链、指挥系统、数字座舱、卫星导航、机载雷达、自动导航和人工智能系统等是其基本要求。

  数据链方面,随着我国信息技术的进步,相信在无线宽带网络通讯技术方面还有更大的进步。实际上,包括3G在内的多项中国宽带通讯技术在技术上和市场层面都居于世界前列,在飞行器上采用先进的数据链应该没有太大问题。指挥系统方面,中国已经研制和使用了集侦察、情报、指挥、通讯、电子战等多种功能于一体的C4ISR自动化指挥系统。在此经验基础上,开发“中国空军网络中心战指挥系统”软件和“无人机指挥管理系统”软件,用于装备“无名”以及“暗剑”,从理论上将完全可行。数字座舱方面,从成飞公司“枭龙”战机到新型第三代多用途战机歼-10,我国的数字化座舱技术已经完全成熟,基于成熟的技术而研制的未来第四代战斗机的座舱,估计将应用于“无名”战斗机。卫星导航方面,我国的“北斗卫星导航定位系统”正在顺利发展之中,配合先进数字地图,其无疑将用于“无名”和“暗剑”等下一代战斗机的导航系统中。至于机载雷达,通过“无名”战斗机的尺寸分析,它的雷达舱直径约为1.3-1.4米,这样规格的雷达舱,可以容纳各种已知的大型战斗机雷达,甚至不排除中国自行研制更大规格和更高性能有源相控阵雷达的可能。如果选用多功能有源相控阵雷达,那么“无名”和“暗剑”就可以实现对空、对地、被动探测、敌我识别、网络通讯等多项工作模式。转自81.china.com
  外形尺寸与基本性能转自81.china.com
  展出的模型没有给出比例,使我们无法准确获知其外形尺寸,但是我们还是可以通过外形、机载设备来大致推测出“无名”与“暗剑”的外形尺寸:机长16米,翼展13米,机头直径1.3-1.4米。根据发动机的性能,可以大体估算“暗剑”和“无名”的基本性能。据说“太行”改的最大推力可以达到15-16吨,巡航推力大约12吨,推重比9.5。假设“暗剑”和“无名”在最大起飞重量的状态下还要保持高机动性,并假定最大起飞重量下的总推重比约为1.0,那么飞机的最大起飞重量就是16吨,一般这个量级的战斗机其最大载弹量4吨,作战半径1200千米(从宽大的机身判断,“暗剑”和“无名”载油系数可能很高,再加上较低的负载和更加省油的新型涡轮风扇发动机,其航程可能会相当远)。根据两机的气动布局,“无名”的最大飞行速度或为2.0马赫,最大巡航速度为1.2马赫,“暗剑”最大飞行速度或为2.5马赫,最大巡航速度为1.8马赫。载弹量上,“无名”可以内置2枚中程导弹加2枚格斗导弹,或者6枚格斗导弹。“暗剑”最少可以携带6枚中距导弹,最大可以携带12枚中距导弹(其中外挂6枚)。

  作战运用

作为未来空战的双机组合,“无名”和“暗剑”保持满足相互之间网络通讯要求的距离,根据不同的情况这个距离可近可远,例如“无名”和“翔龙”无人侦察机之间由于要及时地获得大流量数据通常会保持比较近的距离。另外,在遭遇强电磁干扰的情况下,“无名”与“暗剑”也会缩短彼此之间的距离以保持通讯联络。

作战中,“无名”首先通过各种渠道,例如本机探测系统、无人侦察机和战场数据库等获取目标信息,然后通过先进的机载指挥系统进行情报分析、制定作战计划、向一型或多型“暗剑”下达行动指令、确认目标后下达开火的命令。而“暗剑”在没有获得行动指令的时候自动跟随“无名”进行编队飞行,获得行动指令后能够以较高的自主程度执行命令,例如飞抵指定坐标空域、巡逻待机、高速冲刺、投掷武器、数据传输、空中加油、返回基地等等,在遭到攻击或者攻击扫描的时候,“暗剑”还会发出报警信号,或者在通讯中断的情况下巡逻待机。“暗剑”加“无名”的这种空战组合,更加符合信息化空战的本质特点,在采用了更加适合信息化空战的作战方法后,相信能够战胜未来的隐身战机。贴者按:2006珠海航展后,各大论坛掀起了对"暗剑"的热烈讨论,而本菜则盯上了那个"无名"战斗机模型,而今,兵工科技8期刊登了如下这篇文章,算是解了我的疑问,发上来,大家共享!
环球讯 发表于 2007-7-29 19:51  
2006珠海航展,中国航空工业第一集团公司(以下简称中国一航)下属的沈阳飞机工业(集团)有限公司(以下简称沈飞)公开展出了一款名为“暗剑”的无人战斗机模型以及一种没有标注名称,采用前掠翼布局、单座、单发的有人战斗机模型(为了叙述方便,称之为“无名”战斗机)。“暗剑”与“无名”的亮相,引起参观者不小的争论,有人据此推测中国第四代战斗机将采用无人战斗机与有人战斗机的组合,也有人认为这就是中国预研的第四代战斗机方案。2007年6月18日,中国一航参加第47届巴黎航展,“暗剑”首次亮相海外,再次引起国内外的关注。那么中国展出的这两款战斗机模型到底说明了什么呢?

  从珠海航展上中国一航/沈飞在同一个展台上展出的“无名”有人驾驶战斗机和“暗剑”无人驾驶战斗机两个模型来看,不妨大胆猜测:中国“第四代空中优势战斗机”是“双机方案”,即一型有人驾驶战斗机和一型无人驾驶战斗机。两型飞机的尺寸、重量相近,采用模块化设计,发动机和一部分航电系统通用。两型飞机分工明确,“无名”有人战斗机负责作战指挥和必要情况下的近距空战,“暗剑”无人战斗机则主要携带中程或远程空空导弹负责中远距空战。以此来看,“无名”和“暗剑”的任务比较单一,主要是在大型预警机的支持下夺取制空权。其余的任务如对舰、对地攻击等则由歼-10、歼-11系列战斗机、歼轰-7战斗轰炸机、强-5强击机以及轰-6轰炸机等作战飞机在对地作战侦察指挥机的支持下完成。

气动布局

“暗剑”与“无名”都采用了鸭式前翼、腹部进气、单发、双垂尾的设计,机翼与三角形机身自然延展,形成了很好的“翼身融合”,对于隐身和降低结构重量都很有利。不过“暗剑”采用的是后掠翼,而“无名”采用的是前掠翼,且“暗剑”是无人驾驶战斗机无座舱,而“无名”是有人驾驶战斗机有座舱。

“无名”采用前掠机翼,“暗剑”采用后掠机翼,这是双方气动性能最大的区别所在,或许直接决定了两者在机动性能、续航性能、超音速巡航等主要性能上的差异,这也是适应两者不同任务需求而在气动布局上所做的最主要设计差别。相比国内其他战机方案,“暗剑”和“无名”在气动外形上采用的全新设计比较多(有个别还是世界上都少见的),如三角形机身、前掠翼、翼身融合的尾翼、高度融合的机翼与机身、外倾双垂尾、前后缘全动襟翼、可收放鸭翼等等。如果这些气动结构都是验证过的成功设计,那么这将意味着“暗剑”和“无名”拥有战斗机领域最好的隐身与气动综合性能,也表明中国在气动布局设计和结构隐身设计上达到了一个全新的高度。

翼身和控制翼面

  “暗剑”和“无名”的翼身机构形状非常相似,最大特点就是采用了喷气式飞机中十分罕见的“锐角三角形”翼身,这种形状的机身迄今为止仅仅被F-117隐身轰炸机和X-43高超音速飞机采用。

但“暗剑”和“无名”的三角形翼身,不是类似F-117那样单纯是为了隐身,也不是类似X-43那样为了高速,更像是超音速面积率结构与三角形隐身结构相结合的一种全新的机身设计。

“无名”的控制翼面较多,最多可能有10个:即左右鸭翼、前缘襟翼、后缘副翼、垂尾控制面、尾部控制面;而“暗剑”只有4个控制翼面:即左右鸭翼、垂尾。

  “暗剑”的鸭式前翼应该是在起飞、降落、空中待机和空中加油这几种情况下使用,在猎杀敌方飞机的时候,一是要超音速巡航,二是要提高隐身性能,鸭翼就会收回机身。这种设计,既可以获得鸭式布局在飞行性能上的优势,又克服了一般鸭式布局前向隐身性能较差的缺点。如果在结构上代价不大的话,应该说是一个很不错的设计。相对于“暗剑”,“无名”的鸭翼是不可收回的。总体隐身性能可能稍差,但是机动性却很高,再加上全机可控翼面高达10个,可以设想,“无名”的战术机动性能将达到一个很高的程度,使其完全有能力胜任近距空战的任务。

动力系统

由于“暗剑”加“无名”是一种“双机”方案,把原本要在一型飞机上布置的设备和武器分到了两型飞机上:“无名”以指挥和近距格斗为主,“暗剑”则以中距空战为主,而且“暗剑”和“无名”都是单发设计,这样一来,两型飞机的最大起飞重量都不会很高,为了后勤保障的便利,可能将采用相同的发动机,首选可能是国产“太行”改进型涡轮风扇发动机,备选可能为俄罗斯的AL-41,由于飞机尺寸相对较小,比较容易实现隐身和高机动性的要求。

如果将“空中优势战斗机”所有的功能集中到一型飞机上,那么双发是理想选择。F-15E、苏-30这类战斗机可以说已经把双发重型的优势发挥得淋漓尽致了。但是这种设计不一定能满足未来战争的需求,据说美国多次裁减F-22的数量,并打算以“F-35有人战斗机+F-35无人战斗机”的组合来取代F-22重型隐形战斗机。不论谁是谁非,至少可以说明,双发重型的设计未必是四代战斗机的唯一选择。而采用“双机方案”,两型飞机的负载能力不仅相当于一型重型战斗机,能携带充足的武器、设备和燃油,而且作战更加具有灵活性。

航电设备

对于“无名”和“暗剑”来说,为了实现空中指挥、无人飞行,最重要就是航电设备了。因此数据链、指挥系统、数字座舱、卫星导航、机载雷达、自动导航和人工智能系统等是其基本要求。

  数据链方面,随着我国信息技术的进步,相信在无线宽带网络通讯技术方面还有更大的进步。实际上,包括3G在内的多项中国宽带通讯技术在技术上和市场层面都居于世界前列,在飞行器上采用先进的数据链应该没有太大问题。指挥系统方面,中国已经研制和使用了集侦察、情报、指挥、通讯、电子战等多种功能于一体的C4ISR自动化指挥系统。在此经验基础上,开发“中国空军网络中心战指挥系统”软件和“无人机指挥管理系统”软件,用于装备“无名”以及“暗剑”,从理论上将完全可行。数字座舱方面,从成飞公司“枭龙”战机到新型第三代多用途战机歼-10,我国的数字化座舱技术已经完全成熟,基于成熟的技术而研制的未来第四代战斗机的座舱,估计将应用于“无名”战斗机。卫星导航方面,我国的“北斗卫星导航定位系统”正在顺利发展之中,配合先进数字地图,其无疑将用于“无名”和“暗剑”等下一代战斗机的导航系统中。至于机载雷达,通过“无名”战斗机的尺寸分析,它的雷达舱直径约为1.3-1.4米,这样规格的雷达舱,可以容纳各种已知的大型战斗机雷达,甚至不排除中国自行研制更大规格和更高性能有源相控阵雷达的可能。如果选用多功能有源相控阵雷达,那么“无名”和“暗剑”就可以实现对空、对地、被动探测、敌我识别、网络通讯等多项工作模式。转自81.china.com
  外形尺寸与基本性能转自81.china.com
  展出的模型没有给出比例,使我们无法准确获知其外形尺寸,但是我们还是可以通过外形、机载设备来大致推测出“无名”与“暗剑”的外形尺寸:机长16米,翼展13米,机头直径1.3-1.4米。根据发动机的性能,可以大体估算“暗剑”和“无名”的基本性能。据说“太行”改的最大推力可以达到15-16吨,巡航推力大约12吨,推重比9.5。假设“暗剑”和“无名”在最大起飞重量的状态下还要保持高机动性,并假定最大起飞重量下的总推重比约为1.0,那么飞机的最大起飞重量就是16吨,一般这个量级的战斗机其最大载弹量4吨,作战半径1200千米(从宽大的机身判断,“暗剑”和“无名”载油系数可能很高,再加上较低的负载和更加省油的新型涡轮风扇发动机,其航程可能会相当远)。根据两机的气动布局,“无名”的最大飞行速度或为2.0马赫,最大巡航速度为1.2马赫,“暗剑”最大飞行速度或为2.5马赫,最大巡航速度为1.8马赫。载弹量上,“无名”可以内置2枚中程导弹加2枚格斗导弹,或者6枚格斗导弹。“暗剑”最少可以携带6枚中距导弹,最大可以携带12枚中距导弹(其中外挂6枚)。

  作战运用

作为未来空战的双机组合,“无名”和“暗剑”保持满足相互之间网络通讯要求的距离,根据不同的情况这个距离可近可远,例如“无名”和“翔龙”无人侦察机之间由于要及时地获得大流量数据通常会保持比较近的距离。另外,在遭遇强电磁干扰的情况下,“无名”与“暗剑”也会缩短彼此之间的距离以保持通讯联络。

作战中,“无名”首先通过各种渠道,例如本机探测系统、无人侦察机和战场数据库等获取目标信息,然后通过先进的机载指挥系统进行情报分析、制定作战计划、向一型或多型“暗剑”下达行动指令、确认目标后下达开火的命令。而“暗剑”在没有获得行动指令的时候自动跟随“无名”进行编队飞行,获得行动指令后能够以较高的自主程度执行命令,例如飞抵指定坐标空域、巡逻待机、高速冲刺、投掷武器、数据传输、空中加油、返回基地等等,在遭到攻击或者攻击扫描的时候,“暗剑”还会发出报警信号,或者在通讯中断的情况下巡逻待机。“暗剑”加“无名”的这种空战组合,更加符合信息化空战的本质特点,在采用了更加适合信息化空战的作战方法后,相信能够战胜未来的隐身战机。