日本F-35B都要上航母了,中國的垂直起降戰機什麼時候才能出來?

2019-09-05 23:38:52


局座時評第282期: 

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近日,隨著國產新型兩棲攻擊艦的逐漸成型,我軍海上力量的另一大空白也即將被填補起來。這無疑是十分激動人心的。

 

此前曝光的兩棲攻擊艦模型

(圖源:Twitter)

 

作為兩棲登陸作戰的核心,兩棲攻擊艦除了平面登陸外,更多的是注重垂直登陸——即運用航空力量進行登陸作戰。很多網友都表示,我國是否應該參考美軍海軍陸戰隊的模式,開發一種在兩棲攻擊艦上使用的垂直起降戰鬥機呢?

 

在“美國”號兩棲攻擊艦上起降的

F-35B“閃電II”戰鬥機

(圖源:Wikipedia)

 

垂直起降戰機其實並非新鮮事物,早在第二次世界大戰期間,德國就開發了垂直起飛的Ba349截擊機。冷戰時期,為了應對蘇聯戰術核武器對機場的威脅,美國也曾經開發了康維爾XFY戰鬥機和X-13戰鬥機。但這些早期的垂直起降戰機可是真的“垂直”起降——像火箭一樣,機頭朝上起飛。這樣的設計不僅實用性差,安全性也很難得到保障。

 

準備起飛的康維爾XFY戰鬥機

(圖源:Wikipedia)

 

說到現代垂直起降戰機,就必須提到英國的貢獻。1957年,世界上第一架真正意義上的垂直起降飛機——肖特SC.1首飛。這是世界上第一種既能夠和常規飛機一樣起降,又能垂直起降的飛機。雖然肖特SC.1只是一種試驗機,但為後來的垂直起降戰機開發提供了寶貴的經驗。

 

肖特SC.1垂直起降實驗機

(圖源:Wikipedia)

 

而世界上第一種實用的垂直起降戰機是英國的“鷂”式戰鬥機。這時的“鷂”其實已經不能叫做“垂直起降(VTOL)戰機”了,而是“短距/垂直起降(S/VTOL)戰機”。因為在垂直起飛的狀態下,飛機的有效載荷受到很大影響,幾乎沒有任何實用價值。因此“鷂”式戰機一般採用短距起飛模式,即利用升力發動機縮短起飛距離,在極短的跑道上迅速起飛。

 

“鷂”Gr.7A戰鬥機

(圖源:Wikipedia)

 

而蘇聯也在雅克-36試驗機的基礎上,開發出了雅克-38戰鬥機,部署在基輔級載機巡洋艦上。不過雅克-38的效能其實相當差,而且可靠性也不佳,還不如艦載直升機。雅克-38也因此得到了“桅杆保衛者”、“和平鴿”的稱號。蘇聯解體後,這些飛機很快就退役了。

 

在“新羅西斯克”號載機巡洋艦上的

雅克-38“鐵匠”戰鬥機

(圖源:Wikipedia)

 

由於雅克-38戰鬥機的效能並不能滿足實戰需求,蘇聯在此基礎上開發了第二代的短距/垂直起降戰鬥機——雅克-41戰鬥機。為了提高效能,雅克-41採用了一臺R-79-300向量發動機,噴口可以向下旋轉提供推力。而在機體前方,雅克-41佈置了兩臺RD-41升力發動機提供升力。

 

表演中的雅克-141戰鬥機

(圖源:Wikipedia)

 

1987年,雅克-41戰鬥機成功首飛。依靠R-79-300充沛的動力,具備了超音速飛行的能力,飛行效能已經完全不亞於常規戰鬥機。但沒過多久,蘇聯解體,雅克-41的研發失去了資金來源。情急之下,雅科夫列夫設計局竟找上了美國“金主”——洛克希德公司。

 

雅克-41的機體佈局

可以看到前方兩臺RD-41發動機

和後方一臺R-79向量發動機

(圖源:Wikipedia)

 

此時,洛克希德公司正在進行一項絕密計劃——為競爭“聯合攻擊戰鬥機(JSF)”計劃設計原型機。而雅克-41此時已經基本成熟,洛克希德公司便與雅科夫列夫設計局“合作”,繼續開發雅克-41戰鬥機。

 

上世紀70年代美國研發的Model 200

採用了向量發動機+升力發動機佈局

雖然最終落選,但部分經驗被F-35B繼承

(圖源:beyondthesprues.com)

 

在合作期間,還出現了一個小插曲:由於蘇聯時期對雅克-41專案的嚴格保密,美國人一直以雅克-41原型機的機號“141”稱呼這種新型飛機。雅科夫列夫與洛克希德公司合作後,雅克-41也正式改名為雅克-141戰鬥機。

 

為F-35B的升力風扇技術

進行驗證的LSPM縮比驗證模型

(圖源:secretprojects.co.uk)

 

然而沒過多久,雅克-141的研究被徹底中止。而拿到了短距/垂直起降戰鬥機技術的洛克希德公司則參考了雅克-141開發了X-35B短距/垂直起降戰鬥機——即大家熟悉的F-35B戰鬥機的原型。如果忽略即將全部退役的“鷂”,F-35B也成為了世界上現在唯一一種實用的短距/垂直起降戰鬥機。

 

F-35B的垂直起降結構

同時使用了引射噴口、升力風扇

以及三軸承旋轉噴管向量發動機三種結構

(圖源:Wikipedia)

 

而我國在上世紀60年代,也曾經開發過垂直起降戰鬥機——“四號計劃”。“四號計劃”是在殲-6丙戰鬥機的基礎上加裝升力風扇,以達到垂直起飛的功能。但在1971年,該專案被徹底終止,只進行了論證和風洞試驗,沒有造出原型機。

 

“四號計劃”的模型

(圖源:Twitter)

 

事實上,從這些專案中可以看出,制約短距/垂直起降戰鬥機效能的最大因素就是發動機推力。由於在飛行中,垂直起降系統不僅不能提供推力,反而成了飛機的“死重”,如果想要達到和常規戰機相似的飛行效能就必須具備充沛的動力,而這方面正是我國航空工業的短板所在。

 

F-35戰鬥機使用的

普惠F-135-PW-100發動機

(圖源:Wikipedia)

 

而在新型兩棲攻擊艦上搭載短距/垂直起降戰鬥機,事實上並非是一種經濟的配置。以我國海軍的規模而言,短時間內兩棲攻擊艦的服役數量並不會很多。如果參考美軍每架兩棲攻擊艦搭載6架F-35B的模式,我軍裝備的短距/垂直起降戰鬥機數量並不會很大。即使按照極限配置的每艘20架左右,也只有100多架的需求量。

根據實戰需求,美國級兩棲攻擊艦

可以搭載22架F-35B戰鬥機

完全是一艘“小航母”

(圖源:USMC)

 

而研製短距/垂直起降戰鬥機所需的成本、技術和資源也都遠超過常規戰鬥機,為了這種少量需求專門開發一種昂貴的新型戰機,無疑是極不明智的。事實上F-35整個專案都是圍繞F-35B來設計的,以此起到降低研發成本的目的。即便如此,F-35的研發成本還是居高不下,可見短距/垂直起降戰鬥機的研製有多麼“燒錢”。

 

隨著F-35的生產逐漸走上正軌

其造價已經降到了一億美元左右

事實上已經相當“便宜”

(圖源:Wikipedia)

 

而對於短距/垂直起降戰鬥機的相關技術,我國也缺乏相關的設計經驗。即使是美國這種大量生產裝備“鷂”式的國家,還要去從蘇聯雅克-141上“偷師”,可見短距/垂直起降戰鬥機的設計難度之大。雖然我國也曾對“鷂”式進行研究,但無論是認識程度還是技術儲備,都遠遠不能和美國相比,設計一種短距/垂直起降戰鬥機無疑是難上加難。

 

(圖源:中國軍網)

 

所以結合上述的問題,目前來看,我國在短時間內應該不會上馬新型的短距/垂直起降戰鬥機。但如果根據未來戰爭的作戰需求,在未來開發一種短距/垂直起降戰鬥機也並非沒有可能。





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