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【科技动态】美日俄韩印竞相发展第五代隐形战机

2015-04-24 战略前沿技术


高度隐身和高机动性的第五代战斗机是目前世界的主流。除了美国F-22猛禽战斗机、F-35“闪电Ⅱ”,俄罗斯PAKFAT-50战斗机外,日本、韩国、印度、澳大利亚等也在竞相大力发展第五代战机。


由日本防卫省耗资1000亿日元与三菱重工联合开发的“先进技术验证机”(ATD-X:Advanced Technological Demonstrator-X)是日本正在研发的第五代战斗机“心神”,将于近年进行首次试飞,装备部队的时间有可能与我国新一代战机相当接近。日本航空自卫队将“心神”研发的重点定位为所谓的“F3”,即“首先发现(First Look)”、“首先攻击(First Shoot)”和“首先摧毁(First Kill)”能力。


日本“心神”隐身战机



据相关资料透露,“心神”战斗机采用的发动机为日本国产XF5-1涡扇发动机,推重比为8,加力推力只有5000公斤,双发也只有1万公斤,尚不及俄制AL31F发动机一台的性能。不过,“心神”的XF5-1安装了3枚矢量推进控制片以增强发动机性能。“心神”战斗机安装有源相控阵(AESA)雷达和一体化、多功能的航电系统。挂载武器包括AAM-4主动雷达诱导空对空导弹及火箭冲压发动机的新一代空对舰导弹(XASM-3)。据推测,“心神”战斗机的定位为多用途战机,具备反舰、制空、对地攻击的功能。


特别值得一提的是,“心神”战斗机具备高度隐身的性能。“心神”战机参考了目前唯一投入服役的标准五代机F-22,采用了并列双发双垂尾正常布局;在机身构造上大量采用了大量电磁波吸收材料,而座舱盖采用的是高电磁隐蔽性能的电磁屏蔽材料。在机头雷达及雷达罩位置,“心神”则使用了一种叫“超材料”的隐身技术进行综合设计。通过对材料的关键物理尺度上的结构有序设计,超材料能够实现对材料电磁参数的任意调制和精确控制,并将飞机头向的雷达散射截面(一个衡量目标对雷达波反射强度的指标)降低几个数量级。

“心神”战斗机将于近年进行首次试飞,装备部队的时间有可能与我国新一代战机相当接近。


各国五代机一瞥


(1)美国F-22猛禽战斗机(F-22 Raptor)


世界上第一种进入服役的第五代战斗机,于本世纪初期陆续进入美国空军服役,在设计上具备超音速巡航(不需使用后燃器)、超视距作战、高机动性、对雷达与红外线隐形等特性。其作战能力为F-15的二到四倍,是新一代重型战斗机。洛克希德马丁公司宣称,猛禽的隐身性能、灵敏性、精确度和态势感知能力结合,组合其空对空和空对地作战能力,使得它成为当今世界综合性能最佳的战斗机。


(2)美国F-35“闪电Ⅱ”(F-35 Lightning II)联合攻击战斗机


F-35将是美国和其盟国在21世纪的空战主力之一,美国空军、海军、海军陆战队将装备两千余架,取代F-16、A-10攻击机、F/A-18以及AV-8B等。F-35主要用于前线支援、目标轰炸、防空截击等多种任务,并因此发展出3种主要的衍生版本,包括采用传统跑道起降的F-35A型、短距离起降/垂直起降机种F-35B型、作为航空母舰舰载机的F-35C型。F-35在战机世代上属于第五代战斗机,具备较高的隐身设计、先进的电子系统以及一定的超音速巡航能力。


(3)俄罗斯PAKFAT-50战斗机


PAKFAT-50是一款由俄罗斯联邦联合航空制造公司旗下苏霍伊航空集团主导,在“未来战术空军战斗复合体”计划下开发、生产的高性能多用途战机。T-50大量采用复合材料,占机身总重25%,覆盖70%表面面积。钛合金占75%机体重量。T-50并未达到如F-22般的隐身能力,而是以复合材料、气动布局、抑压引擎特征等手段实现低雷达、光学及红外线特征。T-50完全发展后,其隐身能力可以达到F-35的水平,但具有更好的气动性能。



(4)日本ATD-X“心神”战斗机

ATD-X日本防卫省技术研究本部(以下简称TRDI)和三菱重工进行的相关开发计划的通称,是用于日本新一代战斗机先进技术的实际飞行、技术验证的机体。ATD-X为双发动机、矢量喷嘴、双垂直尾翼的机体。为了降低雷达反射截面积,机体形状使用了不平整的表面以及带有圆角的设计。采用了整合高性能主动相控阵雷达电子战系统以及高流量通讯能力的多功能射频传感器,且利用了智慧蒙皮技术在机身上附着了瓦片式相控阵雷达天线。“心神”战斗机具备高度隐身的性能,其中,在机头雷达及雷达罩位置使用了超材料隐身技术。



(5)韩国KF-X战斗机

KF-X是韩国(主导)和印度尼西亚(合作伙伴)联合研制一款先进多功能战机的计划。它是韩国继T-50高级教练机之后研发的第二款战斗机。此计划首度公开是在2001年3月时,韩国总统金大中在韩国空军官校的毕业典礼中提及。2010年7月,韩国和印尼在首尔同意合作KF-X战斗机计划。韩国国防科学研究院要求开发一款单座、双引擎的战机,并且要有优于法国阵风战机或欧洲的台风战机,较F-35闪电II战斗机稍差的隐身能力。KF-X的重点目标为在2020年以前打造出比现役KF-16性能更优异的战机。


(6)印度AMCA“先进中型战斗机”


先进中型战机(Advanced Medium Combat Aircraft,缩写:AMCA),或称中型战机(Medium Combat Aircraft,缩写:MCA),是印度战斗飞机的开发计划,目标为设计一款单座、双引擎的第五代隐形多用途战机。AMCA将会有非常低的雷达反射截面、S型进气道、内置武器舱,机身制造运用复合材料。由2台印度国产引擎GTX Kaveri推动,达成推力矢量,更有可能达成超音速巡航。一件中型战斗机的风洞模型已于2009年班加罗尔航展上亮相。


(作者:明飞,转载请注明出处与作者)


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