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2017年世界空军装备发展 · 2018-01-13


2017年美国军力变化和2018年美国军力展望

2017年世界军用航天装备与技术纵览

大浪淘沙——2017年世界空军装备发展

来源:《军事文摘》

作者:张 明

2017年世界空军装备发展可以用“大浪淘沙”这个词来概括:各国和地区空军已经或者即将进入第四代战斗机时代,但是能研制第四代战斗机的只有美国和中国,即便俄罗斯也未能攻克四代机关键技术,不排除功亏一篑的可能性。

各国战斗机发展一览

F-22猛禽战斗机

2017年有两件事对于世界空军武器装备发展有着重大影响,一件是叙利亚战争之中,F-22面对苏-35展现了几乎绝对优势,按照美国空军飞行员的说法,对方无法发现自己位置,“甚至需要通过关启弹舱来提醒”,如果进行超视距空战,苏-35已经被击落了;另外一件是北约进行大西洋三叉戟空战对抗演习,F-35面对EF-2000、阵风战斗机这些三代半战斗机,一样大比分碾压对手,此前被寄以厚望的有源相控阵雷达、光电探测系统也未能帮助EF-2000和阵风战斗机挽回败局。这两件事都无可争辩地表明四代战斗机时代已经来临。

目前能够自行研制第四代战斗机并且装备部队的只有美国和中国,俄罗斯苏-57战斗机在2010年首飞,但是研制进度似乎遇到了问题,迟迟未能装备部队。尤其需要注意的是苏-57在弹舱开启方面存在障碍,始终未能公开空中开启弹舱的画面或者图像。对于隐身战斗机来说,机载导弹无法外挂,这是因为导弹本身就会反射雷达电波,并且雷达电波还会在机身和导弹之间多次反射,形成互反射效应,进一步增加飞机雷达散射截面积(RCS)。因此隐身战斗机采用弹舱把导弹隐蔽起来,让雷达电波不能直接照射到导弹。但是在高速飞行情况下,打开弹舱,发射导弹不是一件容易事情,即便美国F-22战斗机当年形成初始作战能力的时候也遗留了超音速投放JDAM这个项目,后来经过努力才解决。正是因为这个原因,外界普遍认为俄罗斯在隐身战斗机研制方面遇到了障碍,如果苏-57战斗机不能攻克这个问题,就不能算第四代隐身战斗机。

隐身战斗机展现了强大作战能力之后,各国曾经掀起一股研制隐身战斗机热潮,除了美国、中国和俄罗斯之外,日本、印度、土耳其、韩国等都加入到这个行列,纷纷提出自己的隐身战斗机计划,在三代半战斗机被F-35碾压之后,法国和德国也有意启动欧洲隐身战斗机项目,不过一阵喧闹之后,这些项目纷纷现出原形,土耳其宣布隐身战斗机项目由快变缓,韩国隐身战斗机项目自动降级为三代半战斗机,而日本航空专家也承认国产四代战斗机F-3至少要到2040年才能投入使用,这个时间可以说是缓不济急,这个现象可以用“大浪淘沙”来形容。

造成这种现象最根本的原因就是四代隐身战斗机技术难度非常大,不但要考虑空气动力方面性能,还要兼顾隐身性能,攻克这些领域的难题需要长时间、大量资源的投放才行。实际上隐身战斗机技术目前只有中美两国才掌握并不是一件偶然现象,因为这两个国家就是当今GDP冠、亚军。从中美两国第四代战斗机发展历程来看,可以说历经艰难,投入大量人力物力进行艰难攻关,这些工作如果没有强大综合国力支持根本就无法想像。以美国为例,第四代战斗机技术最早可以上溯到20世纪70年代,80年代ATF计划启动,90年代初YF-22首飞,2002年F-22A正式进入美国空军服役,2005年形成初始作战能力,时间跨度长达30年,期间解决了无数技术难题。

反观其他国家,例如印度、土耳其、韩国等国家,连三代作战飞机都没有走完一个完整流程,更别说四代机的发展规划。从国内外资料来看,这些国家几乎没有大规模四代战斗机研制计划,尤其是隐身技术,基本上是空白,其他许多关键技术领域也是基础薄弱,例如先进有源相控阵雷达、分布式光学孔径系统、推重比为10的涡扇发动机、综合电子战、先进机载武器等。因此许多国家把希望寄托在外援身上,但是隐身技术是军事大国尤其是美国保持军事优势的关键技术,对外封锁非常紧,即便日本研制心神验证机希望到美国进行实验,都被拒绝,其他国家可想而知。自己没有坚实技术储备,又等不来外援,这些国家四代战斗机研制计划显然就是空中楼阁、昙花一现而已。所以有消息说日本增加了采购F-35战斗机的数量,德国也有可能引进F-35作为狂风战斗机后继机。

 

美国着手研究第五代战斗机

其他国家还没有迈入四代战斗机大门,美国已经着手进行发展第五代战斗机。从此前公开的一系列资料来看,第五代战斗机轮廓逐渐在世人眼中清晰起来。第五代战斗机与第四代战斗机相比,整体战术技术指标有更一步的提高,包括隐身性能更好、飞行性能和机动性能更高,飞行包线更加宽广,机载设备更加先进,武器更加强大,航程和作战半径更远,能够执行更加广泛任务等,可以想像2020年之后,其他国家与美国在军用作战飞机领域差距应该会加大。

循环发动机原理图

2017年,美国在第五代战斗机计划上取得了一个重大进展,那就是普惠公司三涵道变循环发动机完成测试。这标志着第五代战斗机动力系统研制又向前迈进了一大步。所谓变循环发动机就是通过改变一些部件的几何形状、尺寸或位置,来调节其热力循环参数(如增压比、涡轮进口温度、空气流量和涵道比),改变发动机循环工作模式(高推力或低油耗)使发动机在各种飞行情况下都能工作在最佳状态,从而扩展飞机飞行包线。

机载武器及特种飞机的发展

机载武器方面,美国现在采用双管齐下方针,一方面挖掘现有机载导弹潜力,2017年美国空军相继提出远程交战武器和小型先进能力导弹两个项目。前者是一枚远程空空导弹,用于远距离攻击预警机、空中加油机等重要空中目标,后面一种导弹性能与现有AIM-120导弹相当,但是尺寸和体积更小,战斗机能够挂载更多导弹。另外一方面,美国也加强了新概念机载武器研制,尤其是定向能武器研制,美国已经在电子战系统运用激光技术,新系统可以发射激光束照射对方导弹,以摧毁对方红外成像制导系统。在此基础上美国开始着手发展机载定向能武器,2017年4月,美国利用AH-64武装直升机完成了激光武器对地攻击试验。此后洛克希德·马丁公司更是宣布获得美国军方机载激光武器验证项目,要求在2020年初期完成机载防御型激光武器研制。

2017年,美国空军也公布了新一代T-X教练机项目要求,表明美国空军新一代教练机发展进入工程发展阶段。随着第四代战斗机日益普及,对于教练机也提出了更高要求,要求新型教练机具备更好的超音速、机动性能,以便让飞行员能够尽早适应第四代战斗机要求。所以我们看到进入21世纪后新型高级教练机发展掀起了一个热潮,各国空军纷纷研制、装备新一代教练机。

特种飞机也是2017年作战飞机发展的一个热点。美国空军宣布可能会启动新一代联合星飞机项目,以替代现有E-8飞机,它将配备有源相控阵雷达,具备更强的对地探测能力;日本将会研制基于C-2大型运输机的电子情报飞机;澳大利亚则选择从美国引进EA-18G电子战飞机。

X-47B隐身无人机

2017年,无人作战飞机发展遇到了一个重大挫折,美国诺斯罗普公司宣布退出美国海军MQ-25无人空中加油机项目,从而标志着X-47B隐身无人作战飞机发展划上了一个句号。X-47B曾经被认为是当今无人作战飞机的发展先驱,甚至被认为是下一代战斗机的雏型,但是美国海军经过考虑,决定放弃隐身无人作战飞机计划,取而代之的是MQ-25无人空中加油机(后者对于隐身要求要低的多),以降低成本和费用。而X-47B在隐身方面进行较为深入处理,难以进行这样转型。从更广的角度来讲,各国对于无人作战飞机投入实用还持保留态度。尽管无人作战飞机在智能化方面取得长足进展,但是它仍旧要与后方指挥中心进行频繁数据交换,对于C4ISR系统压力较大,也存在较大无线网络安全问题,另外人工智能在未来的发展中是否可控也让人担心。在这种情况下,我们可以看到无人作战飞机的发展速度明显放慢。

不过侦察打击一体化无人机在反恐战争之中作用显著。目前这个市场被中美两国垄断,不过越来越多的国家加入到研制、装备侦察打击一体化无人机的行列之中,2017年,俄罗斯公开了国产猎户座无人机,土耳其宣布将会装备国产安卡-S侦察打击一体化无人机。不过从公开信息来看,这些无人机与中美两国同类型无人机相比仍旧有差距。

总体来看,2017年世界空军武器装备发展表明四代机时代已经来临,五代机时代大幕正在开启。随着激进组织式微,各大国又重新回到传统作战力量的博弈之中,这对于动荡不已的世界来说,并不是一个好消息。

 

 

 

来源:战略前沿技术

 

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