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中国六代战机震撼登场,外媒都猜错了!

2024-10-04军情

中国目前正处于六代机发展的核心阶段!国际媒体频繁报道中国六代机的进展,国家从三代机的仿制、到四代机的自主研发,再到五代机的发展,现在六代机会已成为全球领先者,吸引了各国的广泛关注。

外媒仍然受到J-20突然出现的影响,认为中国会在此基础上研发下一代战斗机。然而,他们不知道的是,J-20实际上是一个妥协的结果。如今,中国的军工技术已经逐步摆脱了对发动机的依赖,而未来的六代战斗机将真正能够实现数十年来对于飞行器梦想般追求,这将超越人们所有的想象!

外界推测:中国的第六代战机被标记为J-XD。

在对中国六代机计划的报道中,最具专业性的媒体有两家:美国的【外交官】和印度的【经济时报】。这两者既保持了某种程度上的传承,又展现出独立思考。以下将根据这两个媒体发表内容的先后顺序进行总结介绍。

【外交官】:中国的第六代战斗机编号为J-XD。

【外交官】上的报道作者是Rick Joe,他是一位经验丰富的军事记者,长期关注中国军力的发展,并对其有深入的理解。Rick Joe在文中指出,中国是一个高度保密且具备长期规划能力的国家,对于第六代战机早已有所准备。他将中国第六代战机计划命名为J-XD,其中「J」代表歼击机的首个拼音字母,而「XD」则意指下一代或下代战机。这一命名简洁明了,非常具有代表性。

作者指出,J-XD有望引入新一代的子系统和技术,这包括推进系统、传感器、计算能力和网络功能。它可能会与未来的无人战斗飞机 (UCAV) 或协同作战飞机 (CCA) 进行联合行动。然而,由于中国军方的高度保密性,外界对其当前发展水平一无所知。但美国军方已经将J-XD视为一个强大的竞争者!

作者指出,尽管中国尚未公开关于J-XD的任何详细信息,但通过分析J-20的发展轨迹,从J-20A到J-20S,再考察与J-31和J-35之间的关系,以及H-20和GJ-11的发展线索,可以预见,J-XD必将有其承袭之处。此外,中国的WS-15已趋于成熟,因此预计在此背景下, J-XD将在技术上实现对J-20的一次飞跃。

【经济时报】:预计到2035年,中国的第六代战斗机将问世。

与【外交官】的模糊报道不同,【经济时报】提供了几个非常清晰的信息。首先,中国的六代战斗机必将融入人工智能技术、更强的隐形能力以及全方位传感器等特性。其装备目标定于2035年,试飞计划则安排在2028年。而据解放军一贯的行事风格,这些时间节点很可能会提前到来,而不是延后。

美国空军部中国航空航天研究所(CASI)主任布伦丹·马尔瓦尼博士对此观点表示赞同,但他认为中国的军事工业可能需要更长时间来克服技术挑战,预计这个过程将在2030年代末至2040年代初之间完成。他指出,中国的军工实力非常强大,但与先进水平仍有显著差距,15年的时间将足以让他们实现这一目标!

美国空军空战司令部的马克·凯利将军指出,最近在互联网上曝光的信息显示,中国六代机的发展进展顺利。他表示,中国六代机的外观特征日益简洁,同时其处理和传感能力却显著增强(这意味着飞行器表面看似简单,但功能相当复杂)。凯利将军还提到,2021年10月在CAC(成都飞机公司)机场拍摄到的一款无尾战斗机,很可能是中国六代机的候选者。如果能再配备一台性能优越的发动机,这款飞机将成为一架极具实力的六代机。

马尔瓦尼博士指出,中国未来的战斗机将涵盖有人和无人两种模式,这样即便没有飞行员也能自主起飞执行作战任务,或作为忠诚僚机。博士提到,中国的J-20是一款「极具能力且相当现代化的战斗机」,并认为中国未来的六代机可能与其有密切联系。

两家媒体的关注点各有不同,但都有一个相似的观点,那就是中国六代机的发展速度得益于J-20的成功。六代机极有可能是基于J-20演变而来的一个型号。虽然这两家媒体对中国六代机充满信心,但它们预测服役时间却指向2035年,甚至可能在2040年代初期。这一判断让人感到不太舒服,用美国五代机发展的时间节点来类比中国的发展,似乎并不太合理!

超越发动机限制的中国:六代机的发展将令人瞩目

截至目前,尚无任何国家成功试飞六代机,甚至连基本的PPT文档都没有流出。网络上仅有美军对未来六代机的设想,其中包含隐身技术、变循环发动机、先进的人机系统集成、可选人员配置,以及人工智能和网络战等前沿数字能力。

不过这仅仅是美军的构想,六代机已处于发展关键阶段!中国的军事工业经历了从仿制歼-5、歼-7到自主研发歼-8和歼-10的过程,但仍未赶上国际先进水平。直到2011年五代机歼-20问世,中国战斗机在研发、设计及制造方面才终于与美国持平。

J-20与F-22的气动设计存在显著差异,但美国的F-22已经确立了第五代战斗机的标准,包括高机动性、高隐身性、超音速巡航能力以及多目标打击能力等,并且经过了实际战斗验证,表明这个方向是正确的。因此,中国在研发J-20时也借鉴了许多来自F-22的设计经验。例如,气动布局以提升隐身特性、发动机进气道采用弯折结构、尾喷口降低红外信号,以及玻璃座舱盖用于屏蔽电磁波外泄,这些都可以直接参考和使用。

因此,有外媒指责存在技术盗窃,但这种理解完全偏颇。例如,美国在日本设立了F-35的生产线,所有相关「技术」都对当地开放。然而,如果没有美国的零部件支持,日本根本无法组装出F-35。即便美国直接提供给日本F-35的设计图纸,他们也无法独立制造!必须等到一个国家的技术达到一定水平后,才能尝试组装一架第五代战机,否则即使现场拆解并进行测绘又有什么意义呢?

美军的F-22首飞已过去27年,而F-35则有18年的历史,中国的J-20同样经历了13年。如今,全球再度站在一个重要的十字路口。在第六代战机设计方面,不仅要考虑各种指标,美国虽然设定了标准,但目前尚未实现。而最近他们也提到下一代空中优势(NGAD)的进展面临诸多困难,不清楚是因为无法达成既定指标,还是因新的作战任务需要调整设计。在这个领域,将必然出现中美两国引领世界,却又各自发挥不同特长的局面!

中国的六代战斗机:真的会以J-20作为设计依据吗?

J-20被认为是一款非常成功的战斗机,这在【外交官】和【经济时报】上的看法中基本一致。因此,外媒普遍相信中国将以此为基础研发六代机。但我们想提醒大家的是,J-20当时实际上是一个妥协的结果,是一个时代的象征!

为什么这样说呢?种花家先来给大家一个思考题,F-22的气动设计为何如此简洁,而J-20的布局却显得复杂,尽管它们都是第五代战机,为何J-20身上有那么多气动控制面?而F-22同样能够实现与J-20相当的性能,这两者之间究竟差别在哪里呢?

其实,答案既简单又残酷。当初,成飞在设计和制造J-20时,并没有适配的第五代机发动机,这完全是在推力不足的情况下被迫产生的结果!当时能够使用的发动机我来列举一下:

上述内容提到的是当时成飞可获得的四种发动机,其中斯贝和涡喷显然不在考虑之列。在WS-10和AL-31FN之间进行选择时,WS-10由于不稳定性成为了唯一的选项是AL-31FN。后来,当WS-10A经过改进后变得稳定,才进行了更换。不过,那时候美军F119发动机的具体参数又是怎样呢?

中间推力与WS-10和AL-31FN相似,因此当时的F-22可以进行极限操作,而J-20却受限于有限的推力,必须在此条件下实现5代机所需的高机动性和超音速巡航。尽管这一目标看似不可能,但J-20成功达成了!在这款战斗机上,成飞实现了小展弦比带来大升力,这个操作几乎令人难以置信!

J-20的展弦比仅为2.2,懂得气动参数的朋友应该清楚,展弦比越低通常意味着适合高空高速飞行。例如,SR-71的展弦比只有1.94,它能够达到3.3马赫,但其机动性却相当差劲!然而,J-20具备一个出色的机动性指标,这就需要在保持小展弦比的同时,还要有很高的升力系数。那么,J-20是如何实现这一点的呢?

增升方式包括:鸭翼中距耦合增升、靠近升力体的边条翼涡流增升,以及主机翼前缘襟翼的增升。

这些提升的措施使得翼面积仅为73平方米的飞机(而F-22为78平方米)具备了比F-22更高的升力系数。虽然大家对鸭翼增升有所了解,但边条翼涡流增升的设计实在是一个巧妙之举,曾荣获国家外观设计金奖。当然,仅有升力还不足以满足要求,还必须降低阻力,不仅要处理亚音速阻力,还有超音速波阻和机动性问题:

减小阻力:较小的展弦比,全面活动的尾翼减少了面积,DSI进气道减轻了重量并降低了租赁成本。主翼后掠角为49°(而F-22仅为42°),同时采用超临界翼型,降低面积比从而减少跨音速阻力。此外,还延长机身,在超音速飞行时具有显著优势!

在众多复杂操作的推动下,J-20成功实现了一个几乎不可能达成的目标。尽管其发动机性能低于F-22,但仍然完成了第五代战斗机所需的超音速巡航和高机动性任务。此外,澳大利亚空军实验室专门进行了模型模拟,以验证其隐身性能,并证明在鸭翼设计下,其隐身能力完全符合第五代战斗机的「标准」。

相比之下,F-22显得有些奢华,其加莱特进气道不仅重量较大,而且附面层泄压阻力也相对高;此外,它的梯形翼角达42°,垂尾高度也令其「高耸入云」,在超音速面积律修型设计上未能与J-20匹敌,同时其超音速配平能力亦偏低。不过,这些都不是问题,因为F-22装备了两台强大的发动机,并具备矢量推力和配平功能,还有丰富的剩余推力可供调动,因此洛克希德公司可以通过增加发动机推力来弥补某些设计上的不足。

目前的J-20「原配」发动机WS-15已经投入使用并装机,这款发动机的性能指标甚至超过了F119。与此同时,J-20也推出了改型J-20A。为了适应新发动机的需求,飞机在某些方面进行了调整,比如鸭翼等设计。如果想象一下,在推力不足的情况下所设计出来的平台,现在更换为全推力的新型发动机后,其性能提升到底有多大,目前估计没有人能准确判断,但可以肯定的是,其整体表现无疑会跃上一个新的台阶!

中国的第六代战斗机:最终会呈现怎样的形态?

截至目前,这些信息都没有确凿证据。然而,J-20的总设计师杨伟在2020年于航空学报中发表了一篇题为【关于未来战斗机发展的若干讨论】的论文,其中详细回顾了战斗机的发展历史,并提出了对下一代战斗机的一些设想。他利用美空军博伊德上校所提到的OODA环演变来描绘下一代战斗机可能呈现的形态:

OODA1.0:以能量机动为核心的近距空战,涵盖了机炮及红外格斗导弹等战斗方式,必须掌握有利的发射位置。

OODA2.0:随着中距空空导弹的成熟,超视距作战模式逐渐成为主流。与此相关的是AESA(有源相控阵雷达)、EOTS以及DAS的发展,同时预警机、电子战飞机以及数据链等信息能力和机动性理论也在进步。数据链的交换通道、内容及其承载量将占据显著优势,其目的是提升自身的信息获取能力并减少对手的数据收集效能,关键环节包括预警机与电子战飞机。

OOD3.0:随着复杂电磁环境的出现,飞行员已无法独立处理快速决策、海量异构数据分析、高度复杂的间歇通信协同行动、危险任务和持续性任务等问题,因此必须依赖人工智能来辅助决策。同时,需要在空间、时间和行动层面进行拓展。在空间上,交战范围将从以武器射程为界限扩展至以目标纵深为限制的任务范围;在时间上,将针对态势理解与预测,创造出友方可利用的「零域空间」。

除了辅助决策分析与控制的功能,还有自主作战的需求。这意味着在感知、判断、决策和执行等环节,系统需从人机协同逐步过渡到完全自主进行攻击。因此,OOD3.0的要求是作战飞机能够在无人状态下实现独立作战,这符合当前主流理论中对六代机的定义:有人负责飞行的是长机,而无人则为忠诚僚机。

杨伟总师对六代机的描述主要是基于体系作战层面的综合性能考虑,并未深入分析其空气动力学。从他的判断来看,六代机采用变循环技术的可能性相当高。而根据近期传出的消息,变循环发动机的发展进展非常顺利,这与美军的NGAD计划有些相似,目前公开的信息也能够进行一定程度上的匹配。

2021年10月,在CAC(成都飞机公司,简称成飞)机场拍摄到的无尾战斗机,使得中国六代机的可能性大幅增加!

当然,这也不排除是「核弹级」的战略误导。目前,六代机的发展方向除了机载电子系统外,还面临高超音速与高音速的选择。这两者并不是互相排斥,而是可以融合在一起。例如,如果有一架既能实现高超音速又满足OOD3.0作战要求的飞行器,那它在地球上恐怕能够横行无忌!#智启新篇计划#