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殲-40橫空出世? 中國搞出新概念六代戰鬥機
送交者: 三把刀 2024年07月01日00:12:23 於 [軍事天地] 發送悄悄話

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  這幾天一個被描述為“殲-40”“試飛成功”的新聞被衝上了熱搜,各大社交媒體以及大量自媒體都下場了,不過絕大多數媒體也只是轉述報道,完全沒有意識到這個全新氣動布局的飛行器究竟意味着什麼!

  中美兩國都在不遺餘力的發展六代機,五代機已經塵埃落定,再發展也變不出什麼花樣了,但六代機是一個全新的課題,美國的NGAD捂着不透露半點風聲,中國殲-20設計師透露了一個方向與最新披露的機型很相似,性能相當炸裂,這美國到底跟還是不跟?

  母子戰鬥機,居然成了現實

  首先報道這架全新概念飛行器的是《南華早報》,報道稱5月29日的《航空科學與工程進展》期刊上發表了一篇關於“後緣對接布局”的母子戰鬥機搭配的氣動布局機型的論文,美國1950年代初也有類似研究,但氣動效應太過複雜,完全無法實用化,這次論文中提出了一個全新的氣動布局方式,可以相當完美的解決這個問題,據論文所述還進行了試飛並解決了一個相當大的難題!

  “後緣對接布局”:到底是個什麼樣的氣動布局?

  從報道中公開的機型來看,這是一架翼身融合設計,帶有後掠三角翼以及大傾角垂尾的機型,如下圖:

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  這架飛行器的設計非常有特色,機身厚度很薄,機翼後掠角大概在45°左右,翼身融合度很高,機翼面積很大,垂尾挖外請角度超過45度,發動機進氣道背置設計,這個氣動布局是超級隱身設計機型。

  到此為止估計各位還沒有發現這架飛機的特殊之處,各位仔細看下,在左右主翼後緣位置各有一架高度嵌入的機型,報道稱這是一架無人駕駛的子機,主翼面比較大,後掠角與母機幾乎一致,看來兩者最高速度應該是相當匹配的!

  自帶忠誠僚機:這個操作美國人也是看傻了

  為什麼要這樣做?報道稱無人機與有人戰鬥機搭配作戰將成為常態,“髒活累活危險活”都丟給無人機干,有人戰鬥機就躲起來“坐收其成”,這種配置在未來作戰狀態下會相當常見,你沒猜錯,這就是所謂的忠誠僚機!

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  忠誠僚機最早是美軍提出的一個概念,大意是用無人機來代替現代戰鬥機執行任務的僚機,這是一個空中作戰任務的搭配方式:一般的戰鬥機最小編隊就是長機和僚機,長機負責搜索作戰,而僚機負責保衛與警戒以及掩護,雙方配合默契完成作戰任務。

  但是有人的僚機有個問題,第一是損失了成本極高,第二是需要長期訓練積累,第三是就算經驗豐富的長機與僚機飛行員也需要長時間配合才能默契,美軍提出忠誠僚機就是用無人機來代替僚機,操作習慣直接複製粘貼即可,即使損失了也就是一架無人機,除此以外,無人機還有很多優勢:

  不是非得要協助直接作戰的飛行器才是僚機,這個僚機的任務可以是電子偵察、電子干擾、對地攻擊以及空戰等執行多種任務的機隊編隊,這個所謂的“忠誠僚機”可能不止一架,一般情況下都可能會有3-4架編隊。

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  這個編隊中的僚機各司其職,組成一個搜索打擊編隊,偵察、電子戰、對地攻擊和空戰等,都受到核心區域的有人載機控制,此時這架有人載機不需要開啟雷達即可通過數據鏈掌握周邊空域的一切情況,敵方甚至都可能被攻擊之後都找不到這個“忠誠僚機”的編隊核心在哪裡。

  如果核心區域的有人載機遭到敵方攻擊,那麼空戰無人機執行空戰保護任務,代替長機完成中距彈作戰、紅外導彈格鬥,甚至必要時刻衝上來擋住射向長機的導彈,犧牲自己保護編隊長機,相信這一點應該是有人僚機難以完成的。

  僚機很重要,但無人化的僚機簡直就如同貼身保鏢+打手,長機只要指揮即可!但問題來了,無人機往往比長機要小,航程與速度上會出現矛盾,速度跟上長機可能航程不足,要航程匹配,那麼速度又不足,趕上長機了想要作戰的時候航程不足怎麼辦?

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  “後緣對接布局”的無人機攜帶方式完美的解決了這個問題,整機的長航時帶着忠誠僚機,需要作戰時脫離,完成任務後再次對接返航,不再有速度與航程上的矛盾出現了

  分離的優勢:問題已經解決

  這種有人作戰飛機搭配“無人”機作戰的方式其實早就有了,比如當年美軍的B-29翼尖就曾“搭載”過兩架有人作戰的飛機,目的是B-29的大航程沒有人和戰鬥機能為其護航,因此在翼尖搭載F-84解決了護航問題,但這個看上去完美的方式卻釀成了大禍!

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  1953年4月24日,一架掛載在 B-29 轟炸機翼尖的 F-84 戰鬥機在試飛受到翼尖渦流影響導致機體失去控制翻轉與B-29相撞,造成一名戰鬥機飛行員和所有五名轟炸機機組人員喪生。翼尖渦流影響太大不能搭配,那麼有更好的搭載方式嗎?

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  答案是有的,SR-71搭載MD-21的方式就比B-29搭載F-84要更優秀一些,但還是搞出問題了,MD-21在一次分離測試中,發射後不久的D-21撞上母機並導致無人機控制官身亡,據分析可能是翼身融合的邊條引發的渦流導致的。

  那麼“後緣對接布局”就沒有問題了嗎?答案是有的,但這個方式將影響做到了最小,對接位置避開了翼尖渦流,也避開了邊條渦流,飛行器上升力最大的兩個區域,只有大迎角的主翼面紊流有部分影響,但分離或者對接時應該在平飛狀態下,影響應該很低。

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  但問題仍然不小,據報道稱,論文中就提到了試飛分離時出現了飛行器狀態改變,不是紊流也不是渦流造成的,而是無人機脫離後造成主機機翼面積大幅度減小,氣動中心與整機重心出現變化,飛行器姿態會大幅度變化,必須要立刻配平,這個就要考驗飛控的技術了,報道稱最終問題被圓滿解決。

  中美六代機之爭:到底哪個方向才是未來?

  “後緣對接布局”顯然是一種相當科幻的氣動布局方式,利用了翼身融合半飛翼狀態的主翼“鋸齒後緣”來隱藏無人機,這個巧妙的方式解決了搭載無人機後RCS以及氣動布局大幅度改變的情形,在保證飛行性能與隱身性能的基礎上完美的解決無人機搭載作戰的問題,妥妥一種突破性解決思路!

  殲-40橫空出世?

  目前的媒體上報道都是以“殲-40”來形容這種飛行器,其說法的來源是殲-20的總設計師楊偉在接受中央電視台採訪時說∶未來的飛機可能就像科幻電影中的變形金剛。2022年他又表示稱,在不久的將來,我們很快就會看到殲-30和殲-40。

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  這基本符合楊偉總師的說法,確實會“變形”,而且是一種看起來非常先進的飛行器,那不是楊偉總師說的殲-30和殲-40?到底是不是,且看種花家給大家一個簡單的分析,如果說得有道理還請各位點讚留言:

  這架飛行器很像一架轟炸機,儘管主翼前緣後掠角達到了45°,比F-22的機翼後掠角42°要大一些,比殲-20的48°要略小,看起來可能是高速性能介於F-22和殲-20之間的六代機,但不知道各位有沒有發現,這架飛行器的機翼長度還是比較大的,這會導致飛行器的展弦比增加。

  小展弦比高速機型

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  展弦比是一個機翼的翼展平方與機翼翼面積之間的對比,翼展越大,展弦比越大,飛行器更適合低速飛行,比如超音速戰鬥機的翼展比例在2~4之間,轟炸機在4~6左右,高空偵察機在8~10以上,民用滑翔機可以在30以上。

  另一個證明該型飛行器不適合高速的原因是機身比較短,這架後掠角很大的飛行器的翼展甚至大於機身長度,這會有什麼問題?這會導致超音速時氣動中心前移,超音速飛行時機頭上仰,機身過短的配平條件非常惡劣,因此這種機型並不太適超過音速太高,極有可能是音速巡航或者略高一些。

  展弦比超過25的全球鷹

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  因此這很有可能是一架轟炸機,而且還是自帶“護航忠誠僚機”的轟炸機,當然根據其發動機與機身比例,這架“轟炸機”的的尺寸並沒有大到戰略轟炸機的程度,而是更有可能類似於殲轟系列飛行器,比如類似於殲轟7的存在,有很強的機動作戰性能,同時還是一架隱身作戰的轟炸機,另外還能攜帶忠誠僚機為其保駕護航。

  六代機:未來作戰的戰鬥機到底是哪個方向?

  美國用F-22和F-35定下來五代機的標準:隱身、超機動、超音速巡航和超態勢感知,些性能集合在一架戰機上,可以輕鬆實現對非隱身戰機的全面壓制,加上數據鏈的優勢,對三代機是妥妥的屠殺,四代機也是全面壓制!

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  那麼六代機又有哪些標準呢?歐美提出了一個六代機的標準:強大的信息化作戰能力、良好的隱形能力、超視距打擊進一步升級、人工智能技術深度介入、有人/無人模式可以切換、有人機與無人機可以編隊作戰等,比如美軍最新試飛的B-21轟炸機擁有強大的信息化作戰能力以及多任務作戰能力,美軍將B-21隱形轟炸機稱為六代機。

  在某些程度上來看未來的六代機在戰鬥機與轟炸機之間將會非常模糊,因為轟炸機體型更大,更具備攜帶忠誠僚機作戰的能力,因為可以攜帶更強大的機載設備,能更好的協調忠誠僚機作戰,畢竟忠誠僚機的空戰性可以比核心的指揮機更優秀,未來六代機作戰應該不是以單機出現了,而是作為一個作戰單元出現,根據任務性質可以搭配轟炸、反艦、對地攻擊、空戰制空權以及突襲作戰等多種模式,而中心指揮機可能是多用途的殲轟戰機模式出現是非常有可能的。

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  而從氣動布局來看,這架“後緣對接布局”的飛行器是殲轟系列的可能性相當大!也就是中國未來六代機的作戰定位可能是多用途+忠誠僚機的作戰模式!目前六代機的定義尚未明確之際,中國的六代機似乎已經明盤,從中國竣工的“變現”能力來看,未來轉入批量生產這種飛行器應該並不是一件難事。

  戰略欺騙:這可能性也不是不存在

  相信很多網友已經發現一個問題了,在機身中段位置布置無人機,脫離時受到兩側渦流影響可能性較低,成功率要比中心布置與翼尖布置的布局要大一些,但脫離問題是解決了,對接問題怎麼解決?脫離後作戰完成後自行返回?如果要解決對接問題難度應該相當大,難道中國未來的六代機真要怎麼搞?

  不過以這篇論文就確定中國未來六代機的就是這種模式肯定是有失偏頗的,從1950年代冷戰開始,美國一直對蘇聯戰略欺騙,當然蘇聯也同樣對美國,只是兩邊最著名的一次成功欺騙就是美國的星球大戰計劃,這個美國停留在紙面上的計劃通過一系列運作讓蘇聯認為美國正在朝着這方面發展,這導致蘇聯在星球大戰計劃上耗費了太多的資金,最終成為促成蘇聯解體的一個重要因素。

  因此從這個角度來看,中國公開這一“絕密信息”,也是真真假假,真作假時假亦真,假作真時真亦假,目前以中國軍工的能力,多線並行並非不可能,如果不入役也可以轉入技術儲備,但對美軍來說可能會非常要命,因為美國軍工的能力來說,維持目前的水平難度就已經很高了,所以將美國人帶溝里也是一項非常重要的工作。

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