12月26日将是一个注定被注入史册的日子——除了教员的诞辰纪念日之外,全球第一款六代机也在今天首飞了,这是自航空器发明以来,划时代的战斗机型号首次出现在世界东方而不是“更先进”的西方。
让中国军迷印象深刻的是,当美国F-22开启五代机时代时,中国空军主力还是过时的二代机。在提到到底什么是五代机时,全球都不得不拿出美国空军根据F-22制订的“4S”标准。
但短短的20年时间过去了,一切都变了。
大家应该都看到了网上流传的视频和照片。因为众所周知的原因,笔者也不敢胡乱解读和猜测,也没有任何官方说法证实这就是第六代战斗机,但根据现有信息和各国对于六代机的发展趋势,还是有很多东西可以聊聊的。
是的,歼-10首飞的时候是歼教-6伴飞;歼-20首飞的时候是歼-10伴飞;而这次六代机首飞,终于轮到了歼-20!这就是“中国速度”!
这些照片和视频大概展示了传闻中中国第六代战斗机的基本特征:有人驾驶,整体尺寸比歼-20更大,超扁平设计和全翼身融合,完全取消垂直尾翼,同时具备机腹进气道与机背进气道,略微古怪的疑似三台发动机布局……
如果翻开五角大楼此前对于“下一代空中优势”(NGAD)战斗机的设计图之一,我们可以发现,中美六代机在某些方面颇为一致——但笔者要说,考虑到中国六代机都已经公开首飞了,而美国的六代机还只是“传闻中进行了所谓秘密试验”,因此中国在相关领域其实远远走在了美国前面。
从体积看,中美六代机的体积都要比重型战斗机大一圈,这在很大程度上体现了空军强国对于未来战斗机在航程和有效载荷方面的特殊要求。在五代机的服役过程中,各国发现先进战斗机的高速飞行能力在空战中获取有利阵位非常有利,尤其是超音速巡航能力成为五代机在空战中“一击即走”战术的核心。但五代机想要维持隐形特性,就只能依靠容积有限的内部弹舱,实际挂载多样化武器的能力欠佳(即便所谓多用途的F-35战斗机,内部弹舱的武器携带能力也远少于F-16这样的轻型战斗机)。
因此六代机想要摆脱单纯的制空战斗机角色,就必然需要在五代机的基础上具备更大的武器挂载能力、更大的燃料携带能力和更长时间的超音速甚至高超音速飞行能力。(尤其是想要在辽阔的太平洋地区作战,远航程是基本指标之一,短腿的F-22因此非常不受美国太平洋空军待见)
美国的六代机设计概念图也普遍采用无尾设计
其次,六代机的超扁平设计、全翼身融合和完全取消垂直尾翼,体现了两个特征:超隐形能力和超高速飞行能力。五代机尽管都是隐形战斗机,但大都采用传统有尾翼布局,更强调前半球的隐形特性,高高耸立的垂直尾翼则成为侧面的最大雷达波反射源。但随着现代反隐形雷达技术的进步,特别是反隐形雷达体系化技术的进步,未来六代战斗机在渗透对手防空网时,需要同时防备来自不同方向的雷达探测,因此全向的超隐形设计就非常重要。因此中美六代机基本都选用了无尾翼布局。
同时没有了垂直尾翼在高速飞行时带来的巨大阻力,六代机将更容易获得更高的巡航速度和高速冲刺能力。笔者前面也说了,根据现有经验,未来空战中具备高速飞行能力的战斗机将具备更大的优势。当然,没有了尾翼,飞机的飞行控制性能的确会下降,但通过机翼后缘的控制翼面也能在一定程度上弥补。
航空器飞行控制的基本理论决定了,垂直尾翼对于战斗机的空中机动能力非常重要,这也是传统战斗机普遍采用传统有垂尾设计的原因,只有B-2或B-21等采用飞翼布局的隐形轰炸机,不重视空中机动性能而更突出隐形要求,才会取消垂直尾翼。
笔者想要强调的是,从各国六代机普遍采用无尾翼设计的做法也可以看出,未来战斗机的近距离格斗性能很可能会越来越弱化,高速飞行能力(包括持续飞行能力和最大飞行速度)的地位会日益受到重视。
这个角度能看到明显的机背发动机进气道
最后就是古怪的三进气道设计了。机腹进气道是经典的战斗机气动布局设计之一,但机背进气道就相当诡异了——因为机身对于进气道的遮蔽作用,在大迎角姿态下,进气口会被飞机紊流的低压所影响导致进气效率下降,从而影响飞行性能。关于中国六代机为何会同时采用机背和机腹进气道,笔者大胆猜测了一种可能:会不会是它同时配备了两种发动机?
在之前关于“鸣镝”系列广域飞行器的介绍中,笔者曾介绍过常规飞行和更高速度的(准)高超音速飞行时,需要采用不同的航空动力,例如常规飞行时涡扇发动机就够用了,但想要保证高超音速飞行,就需要更先进的超燃冲压发动机或者爆震冲压发动机,它们对于进气道的要求截然不同。因此中国六代机有可能是在常规飞行时采用机腹进气道为涡扇发动机提供进气;而在高超音速飞行时,则启用机背的专用进气道驱动超燃/爆震冲压发动机,此时高超音速飞行状态的战斗机也不可能进行大过载飞行,因此不用担心机身对于机背进气道的遮蔽效应。考虑到“鸣镝”系列广域飞行器已经成功进行了多次测试,因此相关动力系统应该已经成熟。
如果这种猜测属实,也反过来证实了笔者的猜测——中国六代机对于高速性能的重视程度远远超过外界想象。
中国航空工业多次在珠海航展上展出的这个概念模型,透露了很多信息
除了这些肉眼可见的外部特征之外,六代机应该还具备诸多看不到的先进性能,包括更高的智能化水平、更广泛的传感器探测能力以及更强大的与无人僚机的协同作战能力。当然,从这些年中国空军在相关领域的进步(新一代氮化镓有源相控阵雷达、多种智能无人机的出现以及歼-20S双座隐形战斗机的亮相),我们可以相信中国六代机将是由外到内的划时代战斗机。
对于今天这个惊喜,笔者所有的感受就总结成一句话:
六代机的时代开启了,未来空战的规则,将由中国来制订。