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郭道平

2018-07-20 | 观点

走进“暴风”

2018年7月16日,英国皇家三军研究所网站发布题为“Enter the Tempest”的评论文章,作者是空中力量与军事技术研究员贾斯汀·布朗克。文章认为,新的价值20亿英镑的“暴风”计划旨在让英国保持战斗机业务,并确保其在下一个主要的欧洲战斗机项目中占据一席之地。最初的模型提供了一些关于设计优先事项的线索,但长期投资该项目可能具有挑战性。

英国国防大臣加文·威廉姆森7月16日宣布开发一种新型作战飞机,旨在于本世纪30年代末或40年代初最终取代“台风”,将与欧洲伙伴共同开发该机。命名为“暴风”的该机的设计阶段是政府20亿英镑空战战略的核心部分,该战略拟持续到2025年。范堡罗航展上发布的“暴风”全尺寸模型以及虚拟概念图展示了一种相当大的战斗机,其设计特征让人想起当前的隐身战斗机,如美国的F-22和F-35以及中国的歼-20。虽然在形状上存在各种微小差异,但“暴风”的虚拟概念图和全尺寸模型显示它们遵循了相同的设计原则。这有力地表明,所展示的机身形状仅仅是早期的概念,而不是接近技术验证机的任何东西,例如在欧洲战斗机“台风”之前BAE系统公司的EAP技术验证机。然而,所展示的各种概念的共同特征,确实提供了关于当前英国对下一代战斗机可能形态思考的线索。

“暴风”的各种概念图和展示模型都采用了倾斜双垂尾,这是目前最新一代战斗机的共同特征。采用垂尾表明其设计偏好战斗机那样的敏捷性,因为它们有助于在机动过程中提供水平稳定性,特别是在极端飞行状态下。但是,垂尾也限制了飞机雷达信号特征可以降低的程度,特别是对于低频“反隐身”雷达而言。近年来,美国国防公司新一代战斗机的大多数概念图都没有垂尾,可能是为了提高隐身以对抗未来先进雷达系统,再加上现代导弹具有极高的敏捷性,因此有些人认为格斗在未来的空战中变得多余。

概念设计还表明“暴风”具有比F-35更长、更宽的机身,这将改善其机内燃油携带量并为武器舱和其它内部传感器和/或战斗有效载荷提供更多空间,其中可能包括激光武器所需的电容器和冷却剂。双台发动机还采用无附面层隔道超声速进气道,与F-35的单发设计相比可以提高性能,特别是在高海拔地区。这些设计特征表明,相对于低成本和简单性等方面,“暴风”更优先考虑续航能力和无空中加油航程,以及拥有足够的内部空间和有效载重能力,从而允许在机内插入未来的模块化有效载荷。它们还表明,由于设计特征明显与短距起飞垂直着陆(STOVL)能力极为不符,因此英国无意制造能够在新的“伊丽莎白女王”级航空母舰上作战的新型战斗机。“暴风”的这些初步概念设计与歼-20的设计选择在设计思想上可能存在着令人惊讶的相似程度。两者都是大型双发战斗机,具有较小的倾斜双垂尾,并受到美国F-22的强大设计影响,特别是在机头和座舱周围尤为明显,这对减少信号特征至关重要。

据推测,“暴风”将采用有人驾驶,或者还能够作为无人机使用——这种安排在航空界被称为“可选有人驾驶”。然而,可选有人驾驶会失去在取消机组人员需求时获得的大多数设计优势。它仍然需要座舱、生命保障系统、飞行员物理控制和仪表/信息显示系统,所有这些都增加了重量和复杂性,减少了燃油、武器和传感器的可用空间,并且座舱盖限制了机身所能达到的隐身性。也许更重要的是“暴风”的飞行员训练问题,即和平时期将需要昂贵的飞行训练来保持飞行员的熟练程度。理论上,除了实际执行作战任务,作战无人机(UCAV)可以不升空,操作员只需使用模拟飞机进行训练,这是使用无人机替代快速喷气式飞机得以降低成本的一个潜在关键特征,但这样做很大程度上无法实现可选有人驾驶。另一方面,用无人机承担高风险任务可以降低飞行员的伤亡风险从理论上说是有用的,但开发能在复杂对抗环境中遂行任务的无人机时,要面对额外的电子设备复杂性和编程风险。

空战战略作为一笔20亿英镑的资金来源,旨在证明英国正在认真开发一种新飞机,并开始与潜在的欧洲伙伴国家就联合计划进行谈判,这是一个充满希望的开端。同样重要的是,它有助于使英国航空航天工业界相信,在战斗机领域仍然能够获得投资以维持未来的能力和技能。然而,即使得到意大利莱昂纳多以及其他潜在合作伙伴(尤其是法国、瑞典和德国)的大力支持,也需要花费比20亿英镑多得多的资金才能在“暴风”项目中发展出实战飞机,从而可以在本世纪30年代及时取代“台风”。

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