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殲40獨創空中變形?中國已搞出“六代戰機”标準,美國跟不起了

作者:胖福的小木屋

近日,《南華早報》報道稱5月29日的《航空科學與工程進展》期刊上發表了一篇關于“後緣對接布局”的母子戰鬥機搭配的氣動布局機型的論文,而這個神秘的概念飛行器被各大新聞稱之為“殲40”,并且宣稱已經“試飛成功”。

可變形的殲40

根據媒體的報道,中國的工程師和科學家們正在試飛一架“世界上從未見過的噴射機”,該型機采用了翼身融合設計和帶有高度隐身效果的後掠三角翼,而其真正堪稱“神奇”的地方在于可在飛行過程中“變形”。據悉,該機的兩側機翼可在空中各自釋放一架同樣采用隐身設計的無人機,被釋放的無人機原本是機翼的一部分。兩架無人機與有人駕駛戰機分離後,受機翼面積和形狀的改變,以及飛機重心變化的影響,有人駕駛戰機出現了震顫,但很快便恢複了穩定的飛行狀态,說明其在氣動外形發生變化後仍可正常飛行,以及飛控系統可有效應對這種情況。

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美國1950年代初也有類似研究,但氣動效應太過複雜,完全無法實用化,這次論文中提出了一個全新的氣動布局方式,可以相當完美的解決這個問題,據論文所述還進行了試飛并解決了一個相當大的難題。

首先,我們看看這架神秘飛行器采用的氣動布局,我們比較熟悉的氣動布局有正常氣動布局、鴨翼氣動布局、三翼面布局和無尾翼氣動布局等,而這架戰鬥機采用的是後緣對接布局。

這種全新的布局在網絡上基本上找不到具體的資料,但可以看出,這是一架翼身融合設計,帶有後掠三角翼以及大傾角垂尾的機型,從設計圖可以看出,機身厚度很薄,機翼後掠角大概在45°左右,翼身融合度很高,機翼面積很大,垂尾外傾角度超過45度,發動機進氣道背置設計,這樣的結構可以保證擁有極為優異的隐身性能。

而這個布局最大的作用,就在于可以在左右主翼後緣位置各嵌入一架子機,報道稱這是一架無人駕駛的子機,主翼面比較大,後掠角與母機幾乎一緻,看來兩者最高速度應該是相當比對的。

忠誠僚機作戰

而這樣的目的,自然是為了實作六代戰機中的最核心标準——忠誠僚機。什麼是“忠誠僚機"式作戰。

未來的空戰不是一個單純以戰鬥機來作為主要戰鬥武器進行的空中格鬥。它是有空、天、地、海參加的立體戰鬥,主要由攻擊武器系統和資訊控制系統這兩大系統構成,這兩部分在空、天、地、海都有分布。預警機、各種在不同空間高度飛行的偵察機等構成一張空中資訊網,而且裝有先進航電系統的戰鬥機也是這個資訊網的一部分;各種戰鬥機、轟炸機和電子站飛機以及無人機等将會構成了空中打擊武器系統。

而“忠誠僚機”概念是将第六代戰鬥機與無人駕駛的無人戰鬥機搭配成一個編隊,借助六代機的作戰網絡節點角色,充分發揮無人戰鬥機機動性好和火力充足的優勢,進而大大增強二者在空戰中 的緻命殺傷能力。這種颠覆傳統作戰模式的前沿技術,表明無人戰鬥機可以作為傳感器和武器 攜帶平台,有效增強昂貴的六代戰機的作戰效能和打擊效果。

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“忠誠僚機"式作戰概念定義了有人機與無人機協同作戰的新理念,颠覆了傳統作戰模式。在有人/無人機協同作戰過程中,有人機以指揮者的角色,對作戰任務進行分解,配置設定與管理。實作有人/無人機編隊之間在時間,空間上的協同與配合,而無人機在有人機的指揮下完成偵察與打擊等任務。在地面防空火力密集區域和“斬首行動”時使用, 無人機攜帶的武器足以完成打擊任務。除此之外無人機還可以承擔起各種子系統操作,比如電子對抗以及充當小型預警機進行空中指揮等。

這是美國一直想要掌握的技術,早在2017年的時候,美國就以F16為平台,臭鼬工廠與美國空軍研究實驗室(AFRL)通過為期兩年的潛心研究,突破了F16 戰鬥機改裝為無人戰鬥機(UCAV)的關鍵技術,使其不僅可以在無人駕駛狀态下完全自主地與長機組成編隊,而且還能夠動态地響應不斷變化的戰場環境,自動應對性能故障、航線偏離和通信中斷等意外情況。

而中國已經率先美國掌握并且量産了,中國将忠誠僚機作戰模式率先應用在了雙座版殲20上。

子母機作戰的忠誠僚機模式,全球颠覆性創造

而将無人機嵌入到有人戰機中,又會有什麼優勢呢?大多數無人機的速度和航程都無法與有人駕駛戰鬥機相媲美,而有人戰鬥機可以利用自己的隐身性能和高機動性攜帶無人機前往目标地點,如果無人機突然出現,防空系統無法作出有效的判斷,那麼就會不堪重負,防空系統就會遭到瓦解,分體無人機還會造成心理沖擊,阻礙敵方指揮官和士兵的有效抵抗。

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舉個簡單的例子,雷達看到對方有5個人,是以就準備了5個人來對抗,誰知道,等這5個人走近以後,突然變成了15個人,雷達根本沒有時間統治和準備,剩下的10個人就可以直奔目标而去,這樣就變成了非對稱作戰,而一下子看到烏泱泱靠近目标的無人機,将會給敵方指揮官和士兵極大的心理沖擊。

中國的這款六代機,在母機和子機處于未分離狀态下時,兩架子機其實是構成母機兩側主翼的一部分。雖然此時子機的發動機不工作,但它們也并不是無用的“死重”,而是可為母機提供升力,該狀态下的母機主翼形狀接近三角翼構型。而當母機與兩架子機分離後,母機的主翼形狀由三角翼變為人字形翼,即菱形翼與後掠翼的結合。

很顯然,在中國科研團隊這裡,我們不再把母機和子機當成兩個獨立的系統,而是在一開始就将它們有機地融為了一體,母機和子機既可實作分離,又能在未分離狀态下“組成一架不破壞母機氣動外形的完整的飛機”。不誇張地說,這無疑是具有開創性意義的技術突破與創新。回想幾年前,殲-20隐身戰機總師楊偉曾在接受采訪時稱,“中國的第六代戰鬥機可能具備變形能力”,看來這并非是一句空話。

中國提出全新的六代機标準理論

實際上,相比于研發的第六代戰機,真正颠覆性的是,中國提出了全新的六代戰機标準,沒有錯,如果說中國的五代機是要超越美國,那麼到了六代機,中國要做的就是主導六代戰機的标準,引領新的潮流。

早在2020年的時候,楊偉總師就提出了新一代戰鬥機的“OODA3.0”理論,并且提出新一代戰鬥機必将颠覆未來空戰模式,并且帶動航空科技與産業的新一輪革命。中國要把握這個機會,主導未來空戰新标準,那麼也同樣,中國也會成為新一輪航空科技與産業革命的主導者。

殲40獨創空中變形?中國已搞出“六代戰機”标準,美國跟不起了

美國曾提出“OODA1.0理論”和“OODA2.0”理論,美國飛行員約翰·博伊德上校在20世紀60年代提出采用 OODA 環來描述空戰過程。 OODA 環理論具有普适性,約翰·博伊德通過能量機動性( EM )來描述飛機的機動能力,提出采用基本空戰機動( BFM )等方法指導飛行員提高格鬥技能、把握格鬥政策,并深深影響了第四代戰鬥機的設計。

随着先進中距空空飛彈的出現,超視距( BVR )空戰較視距内( WVR )空戰的占比逐漸提高,并成為空戰的主流形式,"機動為王"的 OODA (暫且稱為 OODA 1.0)時代正在過去。資訊領域的能力比力學領域能力顯得更為重要, F -35的飛行員在"紅旗"演習中總結出:"資訊就是生命"。2017年洛·馬公司的托德·舒克和美國空軍研究實驗室( AFRL )的埃裡克·布拉希提出了 OODA 2.0的概念,仿效 EM 理論,提出資訊權( IP )和資訊機動性( IM ),诠釋了 F -35在模拟對抗中的巨大優勢。

殲40獨創空中變形?中國已搞出“六代戰機”标準,美國跟不起了

總結來說,美國提出的OODA 環理論曾主導了世界50年的戰鬥機研發,同樣也主導了空戰模式的發展。所謂 OODA指的是空戰觀測(觀測)、判斷(觀測)、決策(決策)和行動(行動)。不管是新一代戰鬥機的智能空戰,有人/無人戰機,還是一體化/分布式作戰等技術标準,都是圍繞 OODA展開的。是以楊偉總師在這個基礎上提出了OODA 3.0的概念。

如果說OODA1.0主要強調戰鬥機的機動性,即“機動為王”。而 OODA2.0最突出的是戰鬥機的資訊化水準,即“資訊為王”。而且 OODA3.0的“智能為王”,則強調的是自主決策,也就是聚焦以對手不能連續觀察和了解的速度,使任務決策轉化為機動和殺傷,創造出已方可利用的"零域"作戰空間。

而現在《南華早報》曝光的中國第六代戰機,就是在這個理論的基礎上延伸的,基于OODA3.0理論,楊偉總師在接受采訪時談到了六代機的一些具體技術。他說,六代機應該要有一些新的東西:一是可根據飛行高度和空間進行變形;二是能突破傳統空間進行跨大氣層作戰,進行太空或亞軌道轟炸作戰;三是基于智能蒙皮,機身可以自動修複,并帶有傳感器……

可以預見,真正的殲40,還會比現在曝光的更加颠覆我們的想象。

六代機競賽,美國跟不起了

而在六代機的競賽上,美國是徹底跟不起了,美國原本的計劃是,預期到2030年能夠部署第六代戰鬥機,使其成為主要的戰鬥飛行器。為此,他們甚至制定了詳細的時間表和發展規劃。

在過去,美國積極宣傳B21作為其第六代戰鬥機的标志性機型之一,并且不斷向外界展示其航空發動機技術的持續進步。這些進展被強調是為了在打造第六代戰鬥機方面實作更加引人注目的成就。

殲40獨創空中變形?中國已搞出“六代戰機”标準,美國跟不起了

然而現實的情況是什麼呢?高昂的研發投入經費和制造業的空心化拖垮了美國研發六代機的進度,一架六代機的成本可能會超過數億美元,而整個項目的總費用将高達數千億美元。面對如此巨大的開支,美國政府和軍方不得不重新審視該項目的經濟可行性。

為什麼美國研發六代戰機的投入經費會高達數千億美元,這和美國的軍工聯合體機制有關,美國的軍工體臃腫的系統,導緻了美國裝備的研發成本一路走高,比如美軍航母的馬桶洗一次就要40萬美元,美國空軍采購部副助理部長霍爾特少将更是公開向美國五角大樓發出警告:

美軍國防采購領域存在問題,不忘記跟中國做對比,稱中國新武器裝備速度是美國5倍,但在購買力評估中,中國花費大約1美元就能得到我們20美元效果。霍爾特強調中國在軍事武器裝備研發速度和換裝效能相比美國快“五到六倍”狀态,

而負責制造六代機的洛馬和波音,都存在嚴重的品質問題,比如現在,波音制造的飛船因為洩漏問題,導緻了2名宇航員還在滞留太空,而洛馬呢,美國希望洛馬公司為F-35進行一個大規模提升。結果洛馬糊弄美國空軍,不僅戰鬥機沒有更新,而且收費還要按照更新後的價格收,美國空軍當然不願意了,現在洛馬公司的倉庫裡面還堆了一大堆的F-35。

美國空軍曾揚言在2020年代結束之前“傳遞部分NGAD能力”,而到了2022年底,NGAD項目進度仍處于設計階段,尚未通過“B階段”的審查流程,這意味美國六代機的研制還處于初級設計階段,接下來8年的時候,美國六代戰機想要從設計、生産、試飛再到量産的可能性基本是很低了,這樣的一個流程起碼需要15年。

在這樣的一個大背景下,美國空軍參謀長大衛·奧爾文将軍在公開場合表示美國空軍不一定會建造第六代戰鬥機。美國空軍部長弗蘭克·肯德爾在接受《航空周刊》采訪的時候,也說了目前由于預算限制,美國空軍正在重新審視NGAD的計劃。

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不管是不是真的,也不管是技術問題還是預算問題,反正美國現在對六代機的态度是真的消極。如果他們真砍了NGAD項目,那麼到了2070年,美國空軍的主力機型恐怕還是F-35戰鬥機。

可以說,相比于中國在六代戰機研發制造上的步步推進,美軍在六代機的研發上一直停滞不前,中國一定會抓住這個機會,中國的目标就是:主導未來空戰新标準以及成為新一輪航空科技與産業革命的主導者。

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