第四十三章 格斗戰(zhàn)斗機
相對而言,中國在第五代戰(zhàn)斗機的研制工作上,走的彎路比美國少得多。 原因只有一個:中國研制第五代戰(zhàn)斗機的起步時間比美國晚得多。在美國已經(jīng)走了足夠多彎路的情況下,中國空軍與海軍足以借鑒美國的經(jīng)驗教訓,在啟動第五代戰(zhàn)斗機項目的時候找準了方向。 從時間上講,中國空軍在二零二零年前后才啟動j-x項目。 與美國空軍一樣,最初的時候,中國空軍也把j-x項目當做重型戰(zhàn)斗機,沒有考慮使其輕型化。 到了二零二二年左右,中國海軍加入了j-x項目。 原因與美國一樣:開發(fā)新式戰(zhàn)斗機的費用高得嚇人,沒有任何理由分別為空軍與海軍各自研發(fā)一種性能相似、戰(zhàn)術要求相當?shù)闹匦蛻?zhàn)斗機。只有把兩個項目統(tǒng)一起來,才能最大限度體現(xiàn)出成本優(yōu)勢。 問題是,海軍加入后,對j-x項目提出了一個空軍在當時無法接受的要求:輕型化。 海軍提出這個要求的目的非常單純:提高航母的載機數(shù)量,增強艦載戰(zhàn)斗機的出動率。 不管怎么說,航母的機庫容量非常有限,戰(zhàn)斗機做得越小,搭載數(shù)量就越多。更重要的是,電磁彈射器可以調整能量,因此在彈射較輕的戰(zhàn)斗機時,輸出功率較小,也就能提高彈射效率。 問題是,空軍不存在這些問題。 如此嚴重的分歧,幾乎使空軍與海軍分道揚鑣。 比如在二零二三年,海軍就提出在盡量利用基礎技術的情況下,單獨研制一種中型艦載制空戰(zhàn)斗機。 為此,海軍在當年投入了四十億元的啟動資金。 所幸的是,第一次印度洋戰(zhàn)爭,改變了空軍的觀點。 在這場戰(zhàn)爭中,中型的j-25成功的擊敗了印度空軍的f-22i,證明在制空作戰(zhàn)中,特別是在以格斗為主的空戰(zhàn)中,中型戰(zhàn)斗機不但不比重型戰(zhàn)斗機差,而且具有更大的戰(zhàn)術靈活性與戰(zhàn)場適應性。 在此之后,j-x項目被定性為一種正常作戰(zhàn)重量不超過二十四噸、最大作戰(zhàn)重量不超過二十八噸的中型戰(zhàn)斗機。 雖然從重量上看,j-x的標準已經(jīng)超過了初期的f-15,比f-22a差不了多少,但是橫向對比就能發(fā)現(xiàn),j-x絕對是中型戰(zhàn)斗機,因為美國的f-x項目在設計的時候,就把正常作戰(zhàn)重量定為三十二噸。 限制作戰(zhàn)重量之后,j-x成為了名副其實的制空戰(zhàn)斗機。 雖然在招標階段,空軍與海軍都明確提出,必須采用模塊化設計,以便在必要的時候通過更換任務模塊,執(zhí)行各類作戰(zhàn)任務,但是空軍與海軍也明確要求,j-x的標準作戰(zhàn)任務就是制空。 到二零二九年,成飛在競爭中勝出后,獲得了工程研發(fā)合同。 隨后,j-x項目被正式命名為j-30與j-32。 當然,這是新的命名規(guī)范。按照總參謀部出臺的戰(zhàn)斗機命名原則,所有以制空任務為主的戰(zhàn)斗機都采用雙數(shù)編號,以多用途為主的戰(zhàn)斗機則采用單數(shù)編號,空軍與海軍交替使用對應編號。 與f-44相比,j-30的最大特點就在重量上。 事實上,這也是非常無奈的選擇。 原因很簡單,雖然決定戰(zhàn)斗機重量的是任務需求,但是在考慮任務需求的時候,可供選擇的動力系統(tǒng)起到了至關重要的作用。說得直接一點,即便是軍方,也要根據(jù)動力系統(tǒng)來確定任務需求。 如果把j-30定性為一種正常作戰(zhàn)重量在三十噸左右的重型戰(zhàn)斗機,至少需要配備兩臺推力為兩百千牛的高性能渦扇發(fā)動機,才能在機動性上與f-44抗衡(f-44的動力是兩臺最大加力推力為二百四十千牛的渦扇發(fā)動機),而在二零二七年,也就是j-30項目的初期招標工作開始的時候,中國的航空企業(yè)只能提供加力推力為一百八十千牛,推重比為十四左右的渦扇發(fā)動機。 可以說,動力系統(tǒng)存在的缺陷,一直沒有得到很好解決。 在j-20時代,中國戰(zhàn)斗機就缺乏高性能發(fā)動機,到了j-22與j-25時代,好不容易追上了美國,結果到第五代戰(zhàn)斗機項目上馬的時候,美國又領先了一大步,率先制造出推力在兩百四十千牛以上、推重比超過十五的渦輪風扇發(fā)動機,而且有望在二零四五年,研制出推力在三百千牛以上、推重比達到二十的高性能發(fā)動機。在這個時候,中國能拿得出手的都是中等推力渦輪風扇發(fā)動機,而且推重比都偏低。 俗話說,有多大的力量辦多大的事。 在發(fā)動機推力上不去的情況下,降低戰(zhàn)斗機重量,成為唯一選擇。 如果說發(fā)動機的最大推力直接決定了戰(zhàn)斗機的作戰(zhàn)重量,那么發(fā)動機的推重比就決定了戰(zhàn)斗機的作戰(zhàn)用途。 美國在擁有推重比高達十五、推力高達二百四十千牛的渦輪風扇發(fā)動機的情況下,也把f-44定性為重型制空戰(zhàn)斗機,中國只能用推重比十四、推力一百八十千牛的發(fā)動機,自然也只能把重點放在制空上。 單純從設計指標來看,j-30與f-44的制空作戰(zhàn)能力相差不大。 相對而言,f-44的最大優(yōu)勢在于能在不降低機動性能的情況下,攜帶更多彈藥,具有更強的持續(xù)作戰(zhàn)能力。 只是在現(xiàn)代化空戰(zhàn)中,特別是在格斗空戰(zhàn)中,彈藥多寡并非決定勝負的關鍵因素。 在制約戰(zhàn)斗機格斗性能的因素中,最大的短板不是戰(zhàn)斗機的機動性能,而是飛行員的承受能力。 理論上講,如果沒有飛行員,無人戰(zhàn)斗機的機動過載可以做到跟格斗導彈一樣高。 通過抗荷服,中國空軍率先把戰(zhàn)斗機的機動過載提高到了十二g,到二零三零年左右又進一步提高到了十五g。受材料等技術限制,十五g基本上是抗荷服的極限了,如果要繼續(xù)提高過載,只能在飛行員身上下功夫。 當時,成飛率先提出“抗荷座艙”概念。 說得簡單一點,就是通過全密封增壓式座艙,取代抗荷服,更大限度的提高飛行員短時抵抗高過載的能力。 問題是,這么做的代價太大了。 以二零三零年左右的技術,“抗荷座艙”至少會使戰(zhàn)斗機增重二百五十公斤,而且成本高得嚇人,比如必須用整體彈射逃生系統(tǒng)取代彈射座椅,因此不管是戰(zhàn)斗機性能、還是制造成本都無法承受。 最終,中國與美國都在飛行員身上做文章。 當時,中國采用的辦法是通過藥物刺激,在短時內(nèi)提高飛行員的抗荷能力,并且使其整合到抗荷服中。在二零三一年的測試中,這套系統(tǒng)曾經(jīng)使飛行員在二十g的過載下堅持了十五秒。 美國的做法更加直接:為飛行員提供用于抵抗高過載的生命維持系統(tǒng)。 核心是一套心臟助力器,即通過增強飛行員的心臟功能,在高過載的情況下仍然能讓血液進入大腦。 與抗荷服結合使用,也能使飛行員在短時內(nèi)的抗過載能力達到二十g。 可以說,二十g是第五代戰(zhàn)斗機格斗機動性能的基本標準,也是衡量第五代戰(zhàn)斗機的主要性能指標。 這樣一來,空戰(zhàn)武器成了新的問題。 從理論上講,空對空導彈、特別是格斗導彈的最大機動過載必須達到戰(zhàn)斗機的三點五倍才有可能擊落戰(zhàn)斗機,而在實戰(zhàn)中,往往需要達到戰(zhàn)斗機的五倍,才有百分之九十五以上的把握擊落戰(zhàn)斗機。比如在第四代戰(zhàn)斗機的機動過載普遍為九g的情況下,幾乎所有第四代格斗導彈的機動過載都在四十五g以上。 如此一來,在第五代戰(zhàn)斗機的機動過載能夠達到二十g的情況下,第五代格斗導彈的機動過載就得達到一百g。 從理論上講,任何依靠氣動面控制的飛行體都不可能達到一百g的過載。 也就是說,格斗導彈必須采用矢量推力控制技術。 雖然矢量推力控制技術不是什么難題,早被第四代戰(zhàn)斗機普遍采用,在第四代格斗導彈上也得到了廣泛應用,但是隨著機動性能提高,導彈的彈體強度也得提高,而一百g的過載要求已經(jīng)超過了現(xiàn)有材料的極限。 說得直接一點,在保證其他性能不降低的情況下,很難用現(xiàn)有的材料制造出過載高達一百g的格斗導彈。 美國最先研制第五代格斗導彈,而得出的結論是,除非把最大射程減少到五公里,不然就得投入巨資研制新材料,而且誰也不能保證能在什么時候拿出成果,也就無法保證第五代格斗導彈與第五代戰(zhàn)斗機同時服役。 中國的理論研究也得出了類似的結論。 事實上,在格斗導彈的最大射程僅有五公里,而實際射程肯定不足兩公里的情況下,已經(jīng)沒有存在的必要了。 要知道,第四代格斗導彈的最大射程普遍在二十公里以上。 只有達到這個級別,才能保證對五公里內(nèi)的敵機進行尾追攻擊。 結果就是,在第五代戰(zhàn)斗機上,中國與美國都高度重視早已被人認為是雞肋的航炮,而且均把重點放在了電磁速射炮上。只是戰(zhàn)斗機不是戰(zhàn)艦,能源系統(tǒng)不可能做得很大,也就極大的限制了電磁速射炮的作戰(zhàn)應用。 只有一點非常明確,即中美的第五代戰(zhàn)斗機都以格斗性能為主。 受此影響,第五代戰(zhàn)斗機又被稱為“格斗戰(zhàn)斗機”。(未完待續(xù)。如果您喜歡這部作品,歡迎您來起點(qidian.)投推薦票、月票,您的支持,就是我最大的動力。)