热点 2020-08-10 09:08

韩国新一代战斗机KF-X项目简析

之兼 摘自 本站原创

2020年7月6日,英国简氏发布消息称,韩国航空航天工业公司(KAI)计划于2021年4月推出KF-X多用途战斗机的首架原型机,KF-X原型机总计生产6架,并将在2025年前完成测试和中期开发。韩国已经确认,KF-X原型机的组装将于2020年下半年完成。7月17日,简氏消息称,印尼将继续选派技术人员参与韩国KF-X战斗机项目。此前,因受疫情影响,印尼航空航天公司 (PTDI)的技术人员于2020年3月从韩国返回了印度尼西亚。印尼PTDI公司参与KF-X战斗机项目的技术人员目前总计约100人,工作主要集中在飞机设计和制造工艺。这是韩国KF-X战斗机项目目前的最新进展情况。关于该项目的一些详细信息,简述如下。

一分钟数据扫描

  • KF-X是韩国与印尼联合研制的新一代多功能战斗机,主要由韩国航空航天工业公司(KAI)设计制造,印尼航空航天公司 (PTDI)参与该项目的设计与制造工艺。
  • 该项目研制计划总经费目前约74亿美元。
  • 在订单方面,目前韩国订购120架,印尼订购80架(代号为IF-X)。
  • 按计划,2021年4月将推出首架KF-X原型机,2022年上半年首飞,2026年将完成全部开发工作。

研制目的

韩国决心研制KF-X战斗机的目的主要有三点:首先,未来研制成功的KF-X战斗机将用于替换韩国日已老化的F-4D/E、F-5E/F机队,提升韩国空中防御力量和对地攻击能力;其次,购买美国F-35战斗机的成本过高,难以实现大批量换装,因此必须走国产化路线;最后,还是希望以KF-X为契机,吸收国外先进技术,促进本国航空工业发展。

KF-X主要特点

  • 隐身性能逊于美国五代机。韩国宣称KF-X战斗机将是第5代战斗机,但由于其机腹半埋武器挂架和普通翼下挂架的设计以及机炮炮口外露等因素,隐身性能无法与F-22、F-35这类纯粹的隐身战机相比,故严格讲应该是4.5代机。其中,KAI可能在后续的版本中增加内置弹舱。此外,印尼订购的IF-X型号明确表示不具备隐身涂层和内置弹舱。
  • 采用成熟技术双发设计。配备发动机为GE公司的F414-GE-400发动机,该发动机较为成熟,已装备于波音公司的F/A-18E/F和萨伯公司的“鹰狮”E。
  • 具备红外探索与追踪(IRST)、电子光学追踪(EO TGP)、电磁干扰(RF干扰发射机)能力,配有主动电子扫描阵列(AESA)雷达。
KF-X全尺寸模型
  • 可携载多枚机载武器,甚至是超声速空地导弹。按照2019年10月,KAI对外展示的KF-X全尺寸模型,其具有6个翼下挂点,分别携带两个副油箱、两枚炸弹和两枚“伊尔伊斯特”(IRIS-T)近距空空导弹模型。战斗机右侧悬挂洛马公司“狙击手”瞄准舱模型,机腹上有4枚 MBDA “流星”中远距空空导弹模型。据简氏防务周刊2020年5月报道,韩国空军确定了KF-X的武器配置,包括欧洲导弹公司的“流星”中远距空空导弹,德国迪尔集团的“伊尔伊斯特”(IRIS-T)近距空空导弹,美国雷神公司的GBU-12“宝石路”II,波音公司的GBU-31/38“联合直接攻击弹药”(JDAM),GBU-54/56激光制导型JDAM,GBU-39/B小口径炸弹1(SDB1),德事隆公司的CBU‐105集束炸弹等。未来还可能装备自主研制的超声速空地导弹。
  • 配备最新型发电设备。KF-X/IF-X将成为首个装备柯林斯公司最新型多电变速恒频(VSCF)发电机的平台。新发电机的设计将使其可靠性比业界平均水平提高一个数量级,与该公司现有的VSCF发电机相比,该发电机效率更高,功率密度提高10%。

KF-X座舱模型

  • KF-X座舱将配备全触摸屏,并与飞行员的头盔和平视显示器集成在一起。该显示屏可提供全方位的战术信息,包括雷达跟踪轨迹,武器和发动机状态以及其他关键数据。不同于智能手机和平板电脑使用的触摸屏,KF-X座舱触摸屏上的虚拟按钮需要更大的点击压力。这有助于减少由于污迹和划痕引起的误操作。此外,该座舱还具有握杆操作能力,允许飞行员在侧杆控制杆和油门上操纵飞机,有助于提高态势感知能力,使飞行员能够将注意力集中在驾驶舱外。
  • KF-X装备埃尔比特系统公司的地形跟随/规避(TF/TA)系统,能够与自动驾驶系统相连,可融合来自一系列机载传感器和数字地形高度数据库的数据以及飞行性能特性,使飞机在整个任务执行过程中能够始终保持最佳飞行高度。

项目供应商概况

  • 加拿大Héroux-Devtek公司与韩国韩华集团合作,联合研发起落架系统,相关的工程、测试和认证工作在Héroux-Devtek公司位于英国和加拿大的工程中心进行。
  • 凯旋集成系统公司(下属齿轮传动解决方案部门),为KF-X设计和生产机身安装附件驱动器(AMAD)。AMAD的功能是接收和分配发动机功率以操作发电机、泵和其他飞机系统,并带动主发动机起动机涡轮。
  • 韩国韩华集团,联合以色列Elta系统公司,研制和生产AESA雷达。雷达开发项目由韩国国防部国防发展局(ADD)牵头。韩国LIG Nex1公司曾在该项目竞争中落败,但在2020年独立开展了先进战斗机雷达第四阶段的研制工作,目标是缩减收发单元尺寸。
  • 以色列埃尔比特系统公司(Elbit Systems)从韩华系统公司获得合同,为KF-X战斗机配备地形跟随/规避(TF/TA)系统,合同总价值达4300万美元。
  • 科巴姆(Cobham plc)公司,(将在2020年底前)为KF-X提供导弹弹射装置(MEL),合同总价值超过700万英镑。这种装置专门用于高速喷气式飞机装载和投放空对空导弹,能够实现长冲程快速弹射,以确保发射时导弹和飞机安全分离。科巴姆还将为KF-X设计和生产全保形天线套件,提供全面的通信、导航和识别(CNI)功能。此外,该公司还为KF-X提供飞行员氧气系统、外部油箱及挂架等设施。
科巴姆设计的保形天线
 
  • Oxley,将为KF-X提供一套突破性的外部LED照明系统,包括:着陆灯、滑行灯、加油灯、编队灯、翼尖灯以及智能照明控制器。该系统将完整地集成到飞行员的多功能显示器。该套件专为新型喷气式飞机设计,而灯具将优于现有技术并具备高性能和高可靠性。
  • UTC-柯林斯航空航天系统公司,将提供完整的环境控制系统(ECS),包括空调、引气控制和座舱控制和液体冷却,还将向KF-X供空气涡轮起动机和流量控制阀。该环境控制系统的空调和液体冷却关键组件采用了单个装置集成设计,这将有助于通过消除分布式组件之间的管道和连接的需求来减轻重量并节省空间。
  • 马丁•贝克公司,将提供Mk-18弹射座椅。该项目对Mk18弹射座椅的设计要求与美国空军新T-X教练机的要求类似。
  • 英国Meggitt公司,提供火警探测系统和发动机放气泄漏检测系统、发动机振动监控设备(EVMU)、飞机轮胎与轻质碳刹车、备用飞行显示器、发动机显示器和航向传感器等部件。

项目历程

  • 2015年3月30日,韩国防卫事业厅通过防卫事业推进委员会做出决定,选定KAI作为KF-X开发的“优先交涉企业”。韩国国防采办计划局(DAPA)在2015下半年与其签订最终合同。韩国政府将提供60%的研制费,其余则由获胜的财团及根据双边防务条约参与该项目的印尼分担。
  • 2015年10月,韩国国防部官员明确表示采用自主开发与国外合作相结合的方式开发KF-X战斗机,并表示4项体系集成技术中的红外线探索与追踪(IRST)技术、电子光学追踪(EO TGP)技术、电磁干扰(RF干扰发射机)技术3项技术将可确保达到一定水平,而另一项多功能电子扫描(AESA)雷达技术还需花费一些时间。
  • 2015年,美国拒绝向韩国提供双发动机技术和隐形技术,韩国希望通过购买40架F-35战斗机而获得核心技术的计划也因此全部落空,KF-X战斗机研制面临触礁危机。2015年11月18日,韩国开始与美国洛马公司就21项目技术提供的问题进行务实的协商,其中包括头盔显示器(HMD)、综合航空电子系统作战程序(OFP)设计与空中加油装置设计等。2015年12月2日,韩美再次就引进KF-X涉及的21项关键技术进行谈判。2015年12月9日,韩国宣布美国国务院已经批准向其出口21项关键技术。
  • 2015年12月24日,韩国防卫事业厅透露,即将于12月28日与相关机构签署新型战斗机研制合同。合同的主要内容是要在2025年前开发出6架试验样机,计划于2016年初组建KF-X项目团队。
  • 2016年6月,KAI开始对KF-X进行风洞试验,共分三阶段:形状优化的第1阶段(2016年~17);确定形状的第二阶段(2017~18);详细设计的第三阶段(2018~20)。该项目要进行1.3万多小时的低速、高速、强制震动、吸入口等的风洞试验。
  • 2017年7月,韩国国防委员会事业厅公开展示了正在研制的KF-X战斗机的核心装备——AESA雷达试制品。该雷达开发项目将从2016年至2026年为止,投资额约3600亿韩元,由韩国国防科学研究所主管。
  • 2017年10月,媒体报道KAI计划于2018年6月开始进行KF-X的详细设计,预计持续到2019年底,届时开始生产KF-X的原型机。首飞预计在2022年中期进行,测试和评估工作将持续至2026年。
  • 2019年9月,韩国完成了对KF-X的关键设计评审(CDR)。
  • 2019年10月,KAI对外展示了KF-X的全尺寸模型。
  • 2020年6月,据媒体称,KF-X计划于2020年底完成总装,2021年推出原型机。目前,KAI正在进行飞机机身组装。该机计划2023年进行飞行测试,2026年完成所有研制任务。

项目前景

虽然自开始研制KF-X战斗机以来,KAI遭遇了技术引进受阻、资金不到位、疫情等原因影响,但韩国对于新一代战斗机KF-X的设计相对务实,AESA等子系统的研制也表明韩国具备一定的科研实力,在一些关键技术上也能得导美国及其他盟国一定程度的支持。因此韩国KF-X战斗机项目相比其他国家的同类项目更有希望取得成功。
然而,未来KF-X的研发之路也许并不会一帆风顺,其所面临的问题主要有三个:
其一,韩国与印尼的合作研发之路十分曲折,印尼拖欠研发费用,可能导致经费不到位,进而导致研制和生产无法按计划进行;
其二,KF-X虽性能不及F-35、F-22等战斗机,但其定位与经过改进的高级版本F-16相当,这就有可能挤占美国同类战斗机在国际军贸市场的空间。另外,出于保密的考虑,美国也许并不会在关键技术上对韩国有求必应。这就需要韩国有足够的科研攻关实力;
其三,鉴于本国的科研实力,KF-X在设计和定位上做出了一些妥协,其能否经受飞行试验和实战的严格考验,量产型能否达到设计指标,都充满未知数。
 

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