對俄羅斯第5代戰斗机的推測


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送交者: 方方 于 April 07, 2002 01:40:10:

  個人推測,俄第5代戰斗机(以下簡稱R5F)將具有如下特點:

  一, 設計思想:

  個人認為,R5F的設計思想無非四個字:“揚長避短”。

  由于俄羅斯隱身技術目前尚落后于美國,等离子隱身技術要相當一段時間后才可能進入實用階段,因此R5F對隱身能力的重視程度不會太大,主要通過隱身涂料達到減小RCS的目的。當隱身要求和气動性能的要求發生矛盾時,將偏重于气動性能。預計其RCS仍然是目前四代半戰斗机的水平。

  而在机動性、高速巡航、遠程導彈方面俄羅斯占优勢,R5F在設計上將著重發揚這些优勢,以彌補隱身性能不足的劣勢。

  個人推測,R5F的典型作戰方式是:利用其正在研制的大型雷達捕捉對方支援平台,用射程400km的超遠程空空導彈加以攻擊,破壞對手的聯合作戰体系。盡量避免進行對F-22有利的中距空戰,或利用超遠程導彈打了就跑,或利用高速度迅速穿越不利的中距交戰區,進入近戰以發揚自己的超机動优勢。這也是隱身性能不足而采取的不得已的方法。

  二, 性能重點

  根据上述設計思想,机動性仍然是設計要點,特別是目前俄羅斯一支獨秀的“超机動性”將在R5F上充分体現。由于在設計階段即引入TVC技術,而不像蘇-37是半路出家,估計其控制效率更高,机動性將比后者更為出色。

  高速性能同樣是R5F設計重點之一。其實F-22本來具有充分拓展高速性能的潛力,但出于隱身的要求而放棄了。R5F則不同,隱身能力的差距使得它在追求高速性能方面沒有太多的顧忌。揚長避短的考慮,俄羅斯空軍對重型戰斗机高速截擊能力的傳統要求,加上AL-41大推力發動机和先進的气動設計,有需求、有實力,可以預料R5F的高速性能必定比F-22高出一籌。

  三, 傾向選擇雙發重型戰斗机。

  首先,重型戰斗机技術水平最高,作戰能力最強,是一個大國空軍的空中支柱。為了能夠在今后和美國空軍抗衡,重型戰斗机是必然的選擇。

  第二,俄羅斯航空工業仍具有研制重型R5F的技術能力。AL41發動机、超遠程空空導彈、大型相控陣雷達等設備研制進展順利,為研制F-22一級的R5F奠定了基礎。

  第三,重型机技術涵蓋範圍廣,其技術、設備大部分可以直接在輕/中型机上應用,減小了日后研制輕/中型机的難度和幵銷,是一條合理的發展道路。

  第四,目前已知的R5F技術驗証机蘇-47和米格I.44均為雙發重型机。從邏輯上說,沒有必要搞一個重型机為輕/中型机驗証技術。

  雖然剛剛翻譯的《趨勢》提到俄正准備研制輕型R5F,但個人認為除非俄經濟嚴重惡化(事實上研制輕型机也省不了几個錢),否則雙發重型机仍是R5F的首選。

  四, R5F將采用前置鴨翼,總体布局為鴨式或三翼面布局。

  作為R5F的技術驗証机,蘇-47和米格I.44均不約而同的采用了鴨翼,看來俄設計師對鴨翼情有獨衷。鴨翼的优點不再贅述,但主要問題是配平能力較差,以及增大飛机的RCS。對于前者,通過引入TVC技術以及平尾可以有效解決配平問題,從而使得飛机的靜穩定度可以進一步放寬,飛机的升力潛力也可以進一步發揮。對于后者,由于設計思想偏重气動性能,因此問題不大。

  從兩种驗証机來看,蘇霍伊自T10-24驗証机以來已經在多种型號上成功地應用了三翼面布局,獲得了丰富的經驗,因此其R5F方案极有可能繼續沿用這种布局。這种布局操縱效率不錯,但較為复雜,特別是在結合TVC以后,設計人員編寫飛控軟件時要特別小心才是。至于米高揚,在其近來設計的戰斗机中,衹是在米格35上出現過三翼面方案,但這种飛机目前還停留在紙上,米高揚的設計人員并沒有研制這种布局飛机的實際經驗。從已知的信息來看,米格35大概和F/A-18E/F是一個檔次的飛机,不是為R5F設計的。因此米高揚的R5F原型机很可能沿用米格I.44的鴨式布局。

  五, 机翼設計

  R5F的机翼預計將采用后掠梯形翼或簡單切尖三角翼或雙三角翼設計。在蘇-47上出現的前掠翼設計,從試飛效果來看似乎并不理想,仍然存在超音速阻力過大等問題。看起來仍未達到成熟階段。現代戰斗机設計講求高性能与低風險并重,ATF論証階段也曾出現過許多新穎的机翼設計方案,但最終選擇的還是成熟的切尖三角翼。因此前掠翼在R5F上出現的可能性不大。

  個人認為切尖三角翼中選的可能性較大。因為這种机翼曾經在蘇制戰斗机上得到廣泛應用,俄設計人員對這种机翼的各种特性了如指掌。就性能而言,這种机翼結构簡單,重量輕,超音速性能优越,對于一貫強調超音速性能(尤其是進入超視距時代后更是如此)的俄系戰机是一個不錯的選擇。

  六, 雙垂尾設計

  雙垂尾設計除了我們已熟知的优點之外,對于采用鴨翼的飛机而言還有一個好處,即鴨翼渦流能夠在垂尾處形成穩定干扰,增強飛机的方向穩定性,而這种干扰對于單垂尾而言卻是方向不穩定的。
  七, 進气系統

  就進气形式而言,個人認為采用兩側進气或肋部進气的可能性較大。

  當前高机動性戰斗机的進气系統設計流行的趨勢是利用飛机自身某個部分或部件提供大迎角下的遮蔽和壓縮作用,提高飛机在大迎角狀態的進气效率。目前已知的可以提供此類作用的進气形式包括:翼面下進气(最典型的是YF-23,個人把蘇-27也歸入此類),腹部進气,肋部進气和采用水平斜板的兩側進气。

  翼面下進气形式,進气道短,气流能量損失小,但缺點是造成机身浸潤面積增大,不利于減小廢阻力。從R5F驗証机來看,俄羅斯似乎不准備再采用這种曾在蘇-27/米格-29上成功應用的進气形式。

  腹部進气效率也不錯。本來這种設計最好是能夠由前机身提供遮蔽和壓縮(這方面設計最好的當屬F-16),但對于R5F這种雙發重型戰斗机來說,前机身很難達到理想的寬度(因腹部進气口較為靠前,留給前机身的余地有限),何況還要考慮視界問題。從米格I.44的設計來看,雖然該机前机身的寬度已經相當大了,但仍然需要靠進气口前方的斜板提供遮蔽和壓縮。從現有的隱身觀點來看,這個斜板以及它和机身之間的附面層隔离槽非常不利于隱身。考慮到腹部進气并非提高進气效率的唯一選擇,因此落選的可能性較大。

  肋部進气和采用水平斜板的兩側進气的進气效率均不錯,在設計上可以較為方便的結合當今流行的隱身外形設計而不會導致性能的嚴重下降,因此個人認為此二者最有可能成為R5F選擇的進气形式。

  就進气道而言,個人認為,在可能的情況下R5F會盡量選擇可調進气道,以提高飛机的性能(特別是超音速性能)。如果情況不允許,設計的固定進气道會偏重于超音速性能,這是因為在超視距時代,超音速机動能力和巡航能力正變得越來越重要。

  綜上所述,個人認為,R5F將是一种具有局部隱身能力,兼有优异的机動能力和出色的高速飛行能力的雙發重型戰斗机。就空戰能力而言,其超遠程空戰和近距格斗能力足以傲視群雄,但由于隱身能力欠缺而導致中距空戰能力不如F-22,呈現兩頭大中間小的葫蘆形。

  是否果真如此,且讓我們拭目以待。





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