浅析日本重四_风闻
晨枫-军事撰稿人-古今多少事,都付笑谈中2019-12-28 23:19

日本最新公布的下一代战斗机想象图
日本宣布,将在2020财年投入111亿日元(折合1.02亿美元),用于研发下一代战斗机,还同时公布了想象图。这点投资肯定不足以启动真正的研发。近些年来,日本不断公布名为下一代战斗机的想象图,在这一次的公布之前,最新的是26DMU,26是平成年号,DMU意为数字模型,也就是全纸面设计,没有实体样机。这些纸上谈兵远离实机,但揭示了空自对于战斗机和空战的思维,还是值得重视的。
最早的23DMU大体相当于F-22的简化版,机翼为简单截梢三角翼,双发采用圆喷管,除了个子大一点,气动设计水平不超过韩国KF-X和土耳其的TF-X。24DMU介于F-22和F-23之间,机翼加大,双发间距加大,便于留出苏-57那样的中央弹舱,连尾锥体都与苏-57神似。但四翼面尾翼改成双翼面V形尾,突出了隐身,载弹量也有所增加。25DMU回到23DMU的四翼面,但尺寸加大,突出了载弹量和航程的要求,可能比24DMU强化了机动性要求。26DMU在25DMU基础上进一步细化,进一步加大翼展和展弦比,增加航程,但取消超巡要求。

F-22对23DMU的影响显而易见,24DMU则介于F-22和F-23之间

25DMU回到四翼面尾翼,但显著加大
最新的数字模型没有名字,按照前面的惯例,应该为01DMU,01为令和年号。在没有确切新名称前,暂且称之为01DMU。容易看出,01DMU接近24DMU,但又有显著的不同。
日本希望替换现有的F-15J有很长时间了。在求购F-22不得之后,日本被迫两条腿走路:一方面购买F-35,填补缺乏隐身战斗机的空挡;另一方面启动自研。如果说三菱F-2是在美国压力下被迫放弃全自研而转向从洛克希德F-16改进,这一次日本连尝试全自研的勇气都没有,三心二意、莫名其妙的“心神”不提也罢。
但本质上是战斗轰炸机而不是制空战斗机的F-35难挑日本防空的大梁,日本除了磨磨蹭蹭推出一些DMU,总是试图在国际上搭便车。日本希望下一代战斗机在2030年能投入使用,美国的下一代战斗机研制还没有启动,由于敏感度高,启动了也不可能让日本参与合作研制,而F-22的前车之鉴决定了日本可能连加价买现成的选项都不一定有,所以美国靠不住。
法国和德国刚启动NGF,但日本的战斗机和空战武器体系与法国体系不相容,法德合作的中型战斗机也不适合日本的需要,这条路也走不通。
英国也启动了BAe“暴风”战斗机研制,与NGF相竞争,还在积极争取国际合作,但同样有中型战斗机的问题。英国的时间表也不同,至少要到2035-40年才可能投入使用。尽管如此,日本对与英国合作很感兴趣,也已经以某种方式有所参与。


BAe Replica、“暴风”和FCAS对01DMU的影响很大

另一方面,也可以看成是四翼面改V形尾加上三角翼改人字翼的苏-57
最后,日本可能“被迫”全自研。或者说在自主的总体设计基础上,积极争取外援(尤其是英国),研制出一架符合日本要求的重四,也可能说成是重五(按照欧美标准更应该是重六),就看到时候怎么宣传了。对于英国来说,有日本出资完善关键技术,也是求之不得的好事。英国对于出口没有那么敏感,没有足够的出口根本养不活国内的军工行业,“暴风”本来就是奔着出口去的。
01DMU体现了不少英国特色,也反映了新思路。比如说,放弃超巡,转为强调航程;极大增加机内武器载量;极大强化“作战云”。
放弃超巡是与F-22和歼-20所代表的经典重四的不同思路。超巡是能量空战原则的极致,也特别适合防空作战,但超巡航程毕竟比不上亚巡。日本希望能控制冲绳到台湾的天空,保护海上生命线,也打造海空前卫线,事实上F-22的航程都嫌不够。能量空战还是平台制胜的原则,在转向载荷制胜的未来,航程所带来的留空时间才是维持存在的关键。极大增加机载武器的数量也是出于同一考虑。
作战云是网络化、信息化的考虑,与气动设计关系不大。
在这样的指导思想下,01DMU采用了大展弦比的人字形机翼。与三角翼相比,后缘挖空一个三角形;与后掠翼相比,翼根到中翼段后缘填入了一个三角形。因此,人字翼具有接近后掠翼的升阻比,同时具有接近三角翼的翼根强度、翼面积和襟翼气动控制力矩,而且设计十分灵活。内外翼段可以采用直线前缘,简化设计和制造,加强隐身;也可以采用两段式前缘,外翼段的后掠角低于内翼段,便于在增加翼展的同时控制气动中心的位置,也改善升阻比和航程。后缘后掠角可以与前缘保持一致,以简化制造、改善隐身;也可以改用较小角度,以改善气动效率。BAe的Replica隐身模型和“暴风”都是直前缘,但Replica的后缘角度与前缘一致,“暴风”的后缘角度较小。01DMU与“暴风”一致。
有意思的是进气口设计。在隐身时代,战斗机进气口大体有加莱特和DSI(也称蚌式)两种,DSI在气动上更加先进,隐身和总压恢复都较好,但设计上要求较高,而且进气口都有点“地包天”,从两侧向中线“包”过来。加莱特则相反,设计上相对简单,而且“溜肩”,进气口带后掠,但需要留一条泄压槽,增加阻力,影响隐身。
历代DMU都采用加莱特,BAe“暴风”采用DSI,但01DMU回到加莱特,或许不是单纯因为设计上的连续性,而是另有考虑。01DMU不是真正的加莱特,而是改良加莱特,更加类似苏-57,在进气口前上方向前延申,形成可动边条,可以补偿V形尾可能的气动控制不足的问题。事实上,给与可动边条足够的气动控制权限,这就等效为鸭翼了,大大简化V形尾的气动控制负担。必须说,这是很巧妙的构思。当然,恶魔永远在细节之中,成功实施还是要靠日本和英国的气动功力。
这也是放弃超巡才可能的。加莱特的上唇是控制进气道激波的关键装置,可动边条相当于实际上唇后退,激波控制能力减弱,超巡效率降低。但只要求亚巡就没有问题了。从这一点来看,苏-57的超巡能力也是可疑的。
从某种角度来看,01DMU好比大大加大、机翼重新优化、气动中心前移、采用可动边条的“暴风”,不过发动机将采用富士的33000磅(146kN)推力级涡扇。推力不可谓不强劲,但同样的推力用在为超音速减阻最优化的F-22上才能达到超巡,用在强调航程和载弹量的01DMU上就只能增加起飞重量了
日本的一系列DMU还是很有看头的。这看头不在于何时能成为真正的战斗机,而在于可以海阔天空的话,会设计出怎么样的战斗机,就好像上课开小差、自己画飞机那样的乐趣。日本要求下一代战斗机在2030年投入使用。从现在还没有气动全速工程研发来看,这根本不可能。但日本不急,别人急什么?