【軍事博評】呂琪:亂世出利器?第六代戰機終問世?

2020-10-08 14:10:33
呂琪

香港輕新聞特邀軍事評論員

早前美國空軍成立73周年紀念時,美國空軍的Twitter發表了幾張特殊照片,前兩張是兩種無尾三角翼飛行器(可能是UAV),後者則詳細不明,不過看上去似乎很像某程第六代戰鬥機。(網絡圖片)

在「F-22」、「F-35」、「蘇-57」和「殲-20」等第五代戰機滿天飛的當下,對於所謂的第六代戰機還停留在紙上談兵時,美國空軍一次悶聲不響進行的飛行試驗,卻引起世人關注。近日美國空軍助理部長向《防務新聞》網站透露,美空軍已經秘密設計、製造並試飛了至少一架神秘的第六代戰鬥機原型機。

編按:這張流出的照片有人認為是第六代機,但部分特徵其實也和美軍已否定其存在很多次的TR-3B飛機相似,這可已是美軍黑計劃系列的東西了,而且當中還有大量UFO與都會傳奇之類。(網絡圖片)

非主流的設計

 不久前,網上有人發出一張外形很特別的飛機相片,宣稱就是美軍的「第六代戰機」,這個消息對於全球軍界來說可謂非常震撼。

從網上模糊的照片來看,實在看不出美軍的這個第六代戰機的亮點,只是覺得外形有點走非主流路線,不似傳統意義上的戰鬥機,更像是縮小版的轟炸機,像一隻風箏。

美軍第六代戰鬥機現時所展示的預想構形,無一不是無垂尾設計,這點不但有助減少空氣阻力,且也能減少RCS散射。不過可能基於無垂尾平尾且高後掠角的空氣動力控制能力不足,部分設計也加回前翼。留意的是,美軍曾做過研究,指無垂尾的前翼機設計,RCS其實相當於有垂尾正常構形的F-22 / F-35。(網絡圖片)

從氣動原理來看,美國的第六代戰機之所以採取這樣的外形,大概率是為了突出兩個特點:隱身和載荷。其實從隱身戰機誕生開始,就是為了作戰需求追求這兩點的極致:作為一塊戰場的「敲門磚」,利用隱身的特點偷偷潛入,再用自身攜帶的武器,在敵方防線炸開一條通路,使得自己人能夠順利殺進對手的腹地,完成任務後,又能全身而退。

筆者更傾向於——六代機並不似「F-22」戰機那樣,是為奪取制空權而設計的空優性戰鬥機,其更大的可能性是一架類似於早期的「F-117」那樣的戰鬥轟炸機,承擔的主要任務就是偷襲對手的雷達、指揮所之類的防空要點。

期待發動機的突破

然而有利就有弊,這樣的設計會帶來另一個問題:由於飛機的載荷變大,速度相對來說不夠快,參考美軍的「F-117」或者「B-2」,當飛機在氣動外形上過度追求隱身效果時,其飛行的機動性必然會有所犧牲。

第六代戰機的多種新概念引擎還在研發中,其實比較可能短期內實現的是更可靠的變循環引擎,即引擎可在渦噴及渦扇切換,同時滿足高速及省油大航程需求。這種引擎在30年前就已經開始發展,初代噴扇變循環引擎是YF-120,不過當時結構過度複雜、過重且可靠度不足,無法成為F-22的標準配備發動機。實用化而足夠輕的變循環引擎預期可在2025年前裝機作高空測試。(網絡圖片)

目前普遍對於下一代戰機的標準,除了隱身外,更重要的一點就是要能實行超音速巡航。以最快的時間到達戰鬥現場,對於未來的戰鬥是很有必要的,因為現代化飛機參與的空戰,大都會在幾分鐘內結束,若趕到戰場時戰鬥已結束,這樣的戰機就派不上用場。

當然這一推斷是建立在目前的認知上。科學還是在不斷進步,發動機、氣動科技一直都在進步,軍事圈裡有句俗話叫做:只要發動機推力大,磚頭也能飛上天。假設這真的是美軍下一代的戰機,美軍既然敢這樣設計,就說明必然有它的合理性和必要性,也說明美國在下一代的航空發動機——自我調整變迴圈發動機技術上,有了重大的突破,這一突破性的技術的面世值得期待。

由於發電能力開始大幅提升,機載激光可能成為次世代戰鬥機的標準佩置。雖然這對擊落戰鬥機未必有用,但若用來燒毀來襲防空彈 / 空空彈的尋的頭卻很有作用。(諾斯洛普格魯曼圖片)

秘而不宣的六代機

這架飛機到底是技術驗證機還是正式的樣機,由於目前美軍官方對於這架飛機並沒有很正式的介紹,至少目前美軍在這方面還是儘量的模糊處理。對於美軍的這個做法,筆者覺得無非出於兩方面的考慮:

保密需求

自從中國的「殲20」戰機誕生以後,美軍一直在檢討自己的保密制度。美軍認為,中國的第五代戰機之所以能夠完成跨代的研製,關鍵因素就是美軍自己的保密制度有問題。出於威懾的考量,美軍「F-22」和「F-35」從提出概念到立項,再到研製和定型過程過於公開(編按:不過在YF-22出現前,美軍的ATF計劃還是有很多具誤導性的公開宣傳),但是美軍認為是自己的大意,導致中國在第五代戰機上能夠對美軍亦步亦趨緊緊跟隨,所以從第六代戰機開始,美軍不再像當年那樣把過程公之於眾。

從公開資料來看,雖然美軍在第六代戰機投入研發已經多年,但是無論是概念還是技戰術需求,美軍至今都是守口如瓶,而對於坊間的各種傳聞,也保持既不證實也不闢謠的模棱兩可態度。

美軍早前發放消息指他們已經試飛六代機的試驗機。留意他們用的詞語是 “demonstrator”,這意思可以是指種技術展示機。通常而言,demonstrator只是用來試驗一種至幾種新技術而已,並不表示它有十足的作戰飛機性能。以蘇霍伊的S-37/SU-47為例,大部分軍迷都認為它是戰鬥機,但它未有掛載武裝的能力,連雷達也不見得有,只是一架驗證前掠翼控制能力的demonstrator而已。(網絡圖片)

技術驗證

美軍之所以對新一代戰機模糊處理,也有可能這架飛機只是一種技術驗證機,並不是真正意義上的第六代戰機。

由於美軍沒有公開關於第六代戰機的概念,所以這一架照片裡模模糊糊的飛機,可能只是美軍為了驗證第六代戰機的新技術而製造的一架技術驗證機。這在美軍的裝備歷史上很常見,比如美軍「X系列」驗證機就是大名鼎鼎的「研究機」,專門用來驗證和研究戰鬥機的某些性能,而這些性能又是其他現役戰鬥機所不具備的。

比如我們熟悉的,為突破音障的「X-1」驗證機,驗證高機動向量的「X-31」驗證機,驗證前掠翼技術的「X-29」驗證機等等,這次美軍在第六代戰機上繼續以往的做法並不稀奇。結合多方面的消息來看,第六代戰機需要論證和檢驗的新技術確實不少,整機列裝還需時日。

現時高級軍用飛機開發的「顯學」是「忠誠伙伴」無人機¬-一種可伴隨戰術飛機進行戰鬥且靈活度不遜於有人戰鬥機的無人機。其可分擔分散偵察、資料中繼、空中彈葯庫、協同攻擊甚至「擋彈替身」的任務。第六代戰鬥機其中一種比較明確的能力,就是使用包括忠誠伙伴在內的多種無人機。圖為中國現時尚在研發的暗劍無人機,估計有作為「忠誠伙伴」的能力。(網絡圖片)

六代機的三大性能

既然賦予第六代戰機極高的性能要求,可以預測,它將具有三大優勢:

首先,要具備非常強大的態勢感知能力。這就意味著第六代戰機本身就是資訊收集和處理中心,能獲得更加及時、準確和全面的戰場態勢感知能力,能搜集並整理戰場海量的各方資訊,提供戰機周圍廣闊範圍內的直觀視景,供飛行員在複雜態勢下迅速做出正確的決定,摧毀敵人然後安全撤離。要做到這幾點,就意味著飛機要擁有更多的感測器融合,大量的感測器彙集在一架飛機上,就要考慮它們的電磁相容性問題。

洛竭1970年代開始依照前蘇聯物理學家及數學家Petr Ufimtsev發展的「物理散射理論」(PTD)而設計的「絕望鑽石」,RCS峰值只有四隻角且RCS值還大大低於後來的F-117,不過很快就被放棄了,原因是……這東西可資控制的翼面太小,升力不足,幾乎肯定飛不起來……不過如以新世代的引擎有更大推力及更佳的飛控電腦,那是否能實用化就難說了。(網絡照片)

其次,會有更出色的隱形性能。自從「F-22」隱形戰機橫空出世,開啟空戰的隱身時代以來,目前的隱身戰機只是在特定的條件下有隱身效果,而在聲波、可見光中並不完全隱形,並且對部分波段的雷達也做不到隱身。那麼第六代戰機將出現新一代隱身設計,將極大的壓縮雷達的聲波能量吸收,達到飛行時的有效隱形效果,甚至可能會出現「全頻段隱身」的隱身戰鬥機。

編按:必須指出,超高音速飛機所需的氣動外型、超燃速衝壓引擎與超高速飛行時機身的溫度,都是和隱身概念存在巨大矛盾的。要高超音速的話,就等如叫人忘記隱身了。圖為波音與SR-72競爭的極超音速偵察機方案。(波音圖片)

最後,要有更廣闊的作戰範圍。有人預測,第六代機會具備一定的臨近空間高度和超高音速飛行能力。以便能夠更快地到達戰區、更靈活、出其不意地實施攻擊,尤其是超高速飛行,將極大地壓縮敵方預警防空體系中防空導彈和戰機起飛攔截的反應時間,在對手無法及時做出有效反應的情況下,即可完成定點清除打擊任務。要完成這一技術要求,必須要在發動機技術上取得巨大的突破,假設美軍真的設計並製造了這樣的發動機,那也需要一架飛機來驗證新發動機以及超高空飛行的氣動技術。

不管這架是不是美國的第六代戰機的樣機,美國的航空科技還是令人佩服。因為儘管美國正在遭遇疫情的折磨,感染病毒人數和死亡人數都是全球第一,國內還因為大選鬧得不可開交,美軍第六代戰機研發仍在按部就班地進行。不得不承認,美國航空技術水準的強大,可以說自「F-22」隱身戰機面世以來,美國又一次引領了全球新一代戰機的發展趨勢和潮流。

發佈於 軍事博評
By 2020-10-08

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