主题:茗谈137:四谈航空军-1 -- 本嘉明
(一)
“航空军”,说了这几年,我们渐渐有点眉目了。
一架喷气战斗机,最核心的部件是发动机,发动机的性能决定了这架飞机的参数,发动机的尺寸也决定了飞机的大致尺寸。目前中国在产的,具备对地攻击能力的喷气式战斗机,按价格从低到高分,有:
1)FTC-2000G:
其实就是由“歼-7”开发出“教练-9(山鹰)”,由“教练-9”改改,内部叫“海山鹰”,对外称FTC-2000G攻击机,用的是国产泰山发动机(涡喷),推力7.5吨,出口总价900万美元左右。“海山鹰”的总体性能好于巴西的“超级巨嘴鸟”,作为海军用教练机,它的机体结构虽然有强化,但仍不能承受航母着舰降落时的阻拦索粗暴拉力,因此只能供中国航母飞行员做接近航母(海上近进)科目的飞行训练,着舰训练只能等双座型歼-15来接手(L-15也不能做阻拦索降落)。
2)K-8(JL-8):
用一台国产涡扇-11,推力1.6吨,当然飞机总重也小,最大起飞重量才4.3吨,国际市场单价约1000万美元。虽然已经改良到K-8V了,由于外挂仅1吨,航电又简陋,在国际市场上新近败给报价1400万的,螺旋桨推进动力的巴西“超级巨嘴鸟”。K-8是中巴联合研制的,因此用于出口的K-8装了美制加雷特TFE731-2A发动机,和台湾AT-3教练机的发动机相同。这台美国发动机的性能明显优于涡扇-11,所以巴基斯坦的K-8能做的飞行表演动作,中国空军自用K-8就做不到。
3)FC-1(枭龙): 成飞生产+俄国发动机(RD-93),卖价1800万美元,巴基斯坦满世界在吆喝呢。RD-93的推力为8.5吨(也用于“利剑”无人机);如果换用国产发动机WS-13,据说推力可以达到9.5吨,最近说这个”争气机”啊,有重大进展,快了快了------不过还没谱。
4)歼-10A:跟中国关系最铁的盟友,基本可以拿货了。中央红军的拿货价2.3亿人民币,国际友人价今天也清楚了:台湾媒体谣传,伊朗已经跟中国签约,2020年前供应伊朗24架歼-10A,报价约4000万美元,伊朗不付钱,用其最大的油田的20年开采权来交换。歼-10系列原来用俄国发动机AL-31FN,推力12.6吨,现在换成国产的WS-10A,推力12.5吨-----这个国产货据说接近靠谱了,否则空军也不会接收。伊朗订单,应该用的国产发动机。由于歼-10A航程约2900公里,理论上由伊朗起飞,可以不加油攻击以色列境内目标再返航。这等于说,以色列如果敢空袭伊朗核设施,伊朗可以同步回击。
这里,我们发现一个有趣的事情。
中国军工吃得最透的一款涡扇发动机,应该是秦岭,就是1975年底从英国拿的“斯贝”MK202发动机生产许可证,进行国产化和升级后的成果,现在用于飞豹(歼轰-7A),单台最大推力约9.8吨。注意,秦岭已经不是斯贝,而是“源于斯贝,高于斯贝”了。
与秦岭发动机同一水平的,是法国的M53P2,法国人用单台这样的发动机,飞起了一代名机------幻影-2000。与竞争对手美国F-16比,M53系发动机的推重比不高(5一级的)、推力不足,最大推力仅21,400磅推力,约9.7吨(F-16的那台F110-GE-100,最大推力28,600磅),所以幻影-2000飞机的水平加速性能和爬升性能并不突出,但因为气动外形独特,格斗敏捷性总算不差。不过老鼠拉木锨,还是吃力,所以内部过于复杂拥挤,地勤维护颇为麻烦。台湾搞了57架空战型(幻影-2000-5),由于维护繁琐,法国备件又昂贵,吃足苦头,远比F-16难伺候。
那么,我们的问题是:能否以现成的秦岭发动机为起点,量身定造,打造中国版幻影-2000?
似乎是没必要。
枭龙配套的国产发动机WS-13,日渐成熟,没必要临阵换将,改用秦岭发动机。其次,枭龙就是瞄准F-16的性能去的,今天一架枭龙的战斗力,能抵3/4架F-16C,明天又会更好,所以没有”中国版幻影-2000”的存在空间了。飞豹用2台秦岭发动机,早就想升级,但由于发动机的技术先天上比较老了,限制了飞豹的改进潜力。“飞豹”是有女飞行员机组的,这一点已经说明空军对其的定位,不是冲在第一线的敢死队。
但,让30年心血打磨出来的秦岭发动机,单单用在一款“飞豹”上,似乎有些投闲置散,又太可惜了。
当下,中国战斗机研制的重心,就是沈飞(苏-27血统的双发重型)和成飞(包含贵飞,为歼-7系和歼-10系单发战斗机)。其中成飞要搞双发(歼-20)就必须与沈飞合作,“双发方案”对于搞惯单发飞机的成飞,一家单独搞还是啃不动。而沈飞的一个隐患就是没有外贸产品,未来无法“以外养内”。因为双发重型空优战斗机,是中国空军的偏爱(瞄准世界第一嘛),但不是其他小国能轻易负担的,再说想出口这批苏-27血统飞机,俄国肯定会不满,挤兑我老熊?
那么歼-31呢?
目前我国没有能够应用于歼-31上的中等推力发动机,可配型号只有现用于枭龙(FC-1)上的俄制RD93,推力8.5吨/台,未来可能换装为推力9.5吨的国产WS13。(秦岭发动机的推力不见得比RD93小,但技术已经是40多年前的了,推重比太小,仅5出头,就是发动机能产生10吨推力,但自重就有2吨,能用于机身的只有近8吨力道,只能给比较傻大笨粗的歼击轰炸机当“托儿”,无法用于当今的空优战斗机。)
美国的F-35现在采用的F-135-PW100发动机单台推力达到了19.5吨,推重比大于10.5,单台推力超过两台RD93,而重量至少比两台RD93少400公斤,单台发动机的横截面积也比二台并列要小 (机身风阻小,占用内空间少) ,所以F-35A能以12.6吨空重携带8.4吨内油。即便发动机如此强悍,由于气动外型不利于空战,F-35在同F-16狗斗时,也落于下风。
歼-31受制于我国发动机技术水平,内油不可能超过4.5吨,那么不带副油箱的话,航程只有1200公里,换句话说,战斗半径可能不足500公里。如果采用大内油设计,就必然会增重,动力不足的缺点更突出,机身臃肿飞行性能更差。所以歼-31的前景并不太美好------没有发动机,一切都白搭。
中国海陆空三军的短板,都是发动机。陆军99坦克的发动机,是德国授权生产的,不许出口;海军驱逐舰的燃气轮机,是乌克兰生产的;空军就不谈了。所以简单说,在未来15年内,中国没有客观条件来发动大规模的常规战争,只能当“热爱和平的熊猫”。因为一旦打起来,自己不能任性地制造先进飞机和军舰(坦克倒没问题,到时候把授权合同里的限制条款都赖掉就是了),最后很大可能会失败。而如果是中国反击侵略(或统一国家),估计会有国家来支援中国打下去,不论来的是美是俄,不过人家发动机的卖价,会多翻两番吧。
15年后,我想这个瓶颈就没有了,那时候,中国才是真的自由了------既有行善的自由,也有为恶的自由,总之有自由发展的权力了。
但在这15年里,中国始终是危险的------这是巨龙最后一次蜕皮期。
怎么解决这个问题?就是立足于现有的发动机,有什么碗吃什么饭,发展一些到危急时刻(别人全都卡你脖子的时刻)能立刻投入大量生产的兵器,性能肯定比敌人的一线武器要差,但仗着我们飞机多,退守内陆,几架拼你一架,能顶住敌人的攻势。这些不同款式的“勉强飞机”研发出来,造一点点供部队熟悉熟悉,静等中国自己的各款飞机发动机成熟,等保驾护航成功渡过蜕皮期,然后就可以把这些比较鸡肋的“小李飞刀”扔掉了(转为外贸机型)。
歼20也好,歼-31也好,都是“新飞机等新发动机”,如果乐观看问题,世界大战打不起来,那这样做可能是建设空军最经济最划算的捷径。但如果从最坏情况考虑,就不能一厢情愿地相信这道坎,能神不知鬼不觉地爬过去。所以从另一面着手,“有什么发动机就配上最适合的飞机,发挥出性能极限”,做到“肚里有粮,心中不慌”,也是应该的。
这次A股股灾,把中国着实闪得不轻。这就带出一个问题,对中美关系,中国希望双方都能克制,“斗而不破”。那么这个“破”的标准线在哪里?A股暴跌,确实内因为主,政府纵容了违规融资盘的井喷,罔顾基本面的无力,希望能大跃进推高股市,这有点冒进了。那么5000点跌去1000点,这可以,但股市自然脉动的话,即便有踩踏,也不是现在这种疯狂速度的跌法,这就是外部金融势力在某国(至少是)默许下,协调一致,顺势大肆做空,把事态刻意最大限度地恶化,以便穷尽牟利,刮地三尺,结果逼得中国政府急忙凑出5万亿资金护盘,相当狼狈。如果这个也不算”破”,不算撕下脸,那你们这帮吵着要跟人家拜天地的,打算退到哪里才是”破”?
这种局面下,空军是等不起的。研发”中华版幻影2000”,从经济角度技术角度,不划算,鸡肋,不如再忍几年,等歼-20,歼-30都成熟了,最好,一点没浪费钱和精力。但万一呢?
另外,世界各国空军,都强调“高低搭配”,美国是“F-15加F-16","F-22加F-31A";苏联是“苏-27加米格-29”;中国是“歼-11加歼-10”,“歼-20加歼-31”;巴基斯坦盼着能“歼-10A加枭龙”,那伊朗有了歼-10A,与其搭配的低档机,我们中国可以供应哪个出口款呢?
(二)
我的建议,是沈飞向成飞购买“歼-10A”的改装许可证,在成飞的技术支持下,以秦岭发动机为基础,把歼-10A的尺寸略微改小,研发一款“对地攻击/侦察/巡值机”,说白了,就是“巡逻战斗机”,巡逻为主,战斗为辅,我们就叫歼-10X(歼-10小),可以作为歼-10A/B的低档搭配机。由于秦岭发动机的推力9.8吨,比WS-10A的12.5吨小了不少,而且发动机自身比较重,所以歼-10X的性能必然比歼-10A大大缩水,从空军采购角度看,对下一批歼-10C构不成竞争压力。但对于中国空军,用这款“猴版歼-10”,巡逻边境足够用了,还比较省钱。尤其是操作界面与歼-10A高度类同,飞行员很容易升级去飞歼-10B/C,这就在平时储备了大批“正牌歼-10”的二线飞行员。换句话说,正版视窗软件用不起,先用江湖版嘛,也就是功能残缺点,用还是用嘛。
同样,外国客户如果买不起4000万美元的歼-10A,又看不上1.3亿人民币的枭龙,那就多一个1.7亿人民币的选择。枭龙本质是“超级歼-7”,与歼-10差了一代,因此再怎么给枭龙“做加法”,性能上还是不如给歼-10A“做减法”的歼-10X,从技术起跑线看,歼-10X的未来升级潜力天然地远远高于枭龙。
本来成飞是绝对没有动力去给歼-10A做减法的,因为挤占枭龙的市场,也可能会减少空军对歼-10B的采购数量。但你不做,就必须转让“气动+飞控”技术给别人做,而沈飞肯定很起劲,打苏-27起,就习惯了“拿来吃透”嘛。 成飞你做不做?空军等枭龙等得太久了,捂馊了,不如搞个歼-10X,作为备选方案。
不管谁做了,只要歼-10X搞出来,空军在歼-10X和枭龙之间,就更有选择空间了。
歼-10X虽说比歼-10A小,但小身板不见得比枭龙单薄,如果不求功能面面俱到,而是专注一味,比如强调为“歼-10缩小版+对地攻击型”,用来取代强-5,那也可以作为航空军的主要武器平台。关键是,这款飞机,随时可以敞开了造,无限量地造。
(三)
我建议,航空军的主力发动机,就是空军基本不要了的秦岭发动机------对于面对F-22的正规空军来说,“秦岭”真的是老了。(但如果未来15年没大事发生,中国平安走完蜕皮期,那么,航空军真的成立的话,标准装备很可能是无处可去的“枭龙”,而不是歼-10X)
我设想航空军的基本单位为“空勤旅”(与空军的师级单位错开),每旅四个营,一营是“强击营”,编制4架歼-10X,是强-5的接班机型。二,三营为“近地突击营”,各装备6--8架“红蝙蝠-1/2”型。四营为“综合营”,随同旅部行动,负责前三个营的地勤/前线机场开辟/防空/补给/地面警戒等,装备若干架直升机,大批无人机和运-12改装的小型加油机(额外携带3吨燃油,用于给无人机和“红蝙蝠”空中加油)。
如果说“红猫”是“带自卫火力的空中皮卡”,那么“红蝙蝠”就是“空中步战车”,火力比“红猫”强大得多,但还没有到“空中坦克”那个地步。
“红蝙蝠-1”的外形类似于OV-10A,中间是一个细长的主舱(主舱从机头航炮炮口到尾部秦岭发动机喷口,长约20米;最宽处约1.3米),纵列双座,尾部是一具秦岭发动机配升力风扇(但尾喷口不是矢量喷口),水平机翼总面积(包括前小机翼+水平尾翼)超50平方米。在双尾梁前端,各装一台1600公斤推力的涡扇-11发动机。如果飞机要缓速低飞,机翼上这2台涡扇-11使用矢量喷嘴,向下喷气;同时秦岭发动机的绝大部分功率通过大轴传导到前机身的升力风扇,可以形成7吨左右的垂直向下冷风推力(这个风扇既然是山寨F-35B的,就应该是这个推力级别)。此时总共有10吨向下推力,这三股向下推力构成等腰三角形,飞机重心始终在三角形内贴近风扇处游移(飞行员通过油泵,抽送机翼内不同油箱里的剩余燃油,来调节整架飞机的重心位置)。10吨的向下推力,不足以托住近20吨的飞机,但如果当时飞机轻载的话 ,可以做到以不足200公里的时速,在空中”悠闲漫步”,以机翼升力+向下喷气推力,一起托住飞机,飞机原有的。正规空军的三代战斗机一般都配备有脉冲多普勒雷达,具备多目标跟踪/下视下射能力,但为了将低空飞行的航空器与地面的大量车辆区别开,脉冲多普勒雷达必须把低于一定速度(如200公里/小时甚至于100公里/小时)的目标剔除掉,否则无法对巨量回波信息进行快速筛选处理。此时,“红蝙蝠-1”能把速度降至200公里/小时以下,敌方喷气式战斗机就很难发现它了。反过来,一旦“红蝙蝠-1”配有火控雷达或机载光电制导系统(如鹰眼-1MK),“红蝙蝠-1”发现高空目标要容易得多,因为中、高空的背景远比低空和地面“干净”,机载雷达截获运动物体、判断其“敌我属性”均比较容易,从而使“红蝙蝠-1”能够在空战中掌握“先机”------先敌发现、先敌攻击。就算双方同时锁定目标,同时发射空空导弹,“红蝙蝠-1”依靠其优良的低空低速机动性能以及繁杂的地面背景杂波干扰,更容易摆脱敌雷达制导的中程弹和红外制导的近程弹的追踪。
矢量喷嘴技术对于加工工艺的要求很高,如果只用于1600公斤推力的涡扇-11发动机,加工难度就大大降低了。
如果三台发动机都向后推送,“红蝙蝠-1”可以有13吨的水平推力。美国攻击机A-10最大起飞重量23吨(内油5吨),2台发动机的总推力8.3吨,可以外挂7吨的弹药,滑跑起飞距离1200米。“红蝙蝠-1”的起飞重量类似于A-10,由于总推力大/机翼面积大,同样外挂7吨,“红蝙蝠-1”的3台发动机水平向后吹送时,起飞滑跑距离已经大大小于A-10;如果使用矢量喷嘴和升力风扇,飞机再适当轻载,200米内短距起降也完全可以做到,这就能上两栖攻击舰了。
由于“红蝙蝠-1”的机身尺寸接近A-10,因此它的主要武器跟A-10一样,也是1门恐怖的“30mm多管加特林机炮”,机炮安装的下俯角为3°,备弹1500发。A-10是美制7管机炮,中华版的6管估计也够用了。此外在外挂架上,可以再挂2个航炮舱(每个里有一门23MM的3管加特林炮,1300发炮弹),并可挂载大量反坦克/反直升机导弹。
1991年,美军有120架A-10参加了海湾战争,战果颇佳,甚至有一个双机编队在一天中就摧毁了23辆伊军坦克。但是,A-10平飞速度慢(最大速度700公里/小时),自卫能力弱,对机场(跑道和地勤)要求高,只有在美军掌握制空权的情况下才能较好地执行任务。
A-10在1982年的单价为960万美元,没有配雷达设备。“红蝙蝠-1”在今天的造价,专打T-80以上坦克的款式,估计在1.2亿人民币;能打“阿帕奇”的土豪版,怎么也要2亿以上的单价吧。
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🙂茗谈137:四谈航空军-1
🙂茗谈137-2 15 本嘉明 字15668 2015-07-26 22:42:11
🙂人算不如天算 鳕鱼邪恶 字341 2015-07-28 17:55:05
🙂不打核战美对华一定是短期高强度空袭模式 迷途笨狼 字252 2015-07-27 10:59:41
🙂中美进一步撕破脸,还是可能的 7 本嘉明 字666 2015-07-27 11:34:38
🙂最好算一下所需经费和时间,还有对指挥系统干扰 迷途笨狼 字0 2015-07-28 10:40:10