《校场》2020-09-10：韩国隐身战机设计比日本落后多少年？

源济

校场：韩国隐身战机设计比日本落后多少年？
新浪军事  2020年09月10日 09:38

9月8日，印度尼西亚媒体报道，印尼政府再次恢复对于韩国联合研制的第四代战斗机KF-X项目的拨款，这意味着印尼这个合作伙伴再次对韩国技术产生了信心。在如今的四代机俱乐部当中，韩国可以说是最为野心勃勃的选手。KF-X的首架原型机的机翼结构刚刚亮相不久，就已经完成了包括机翼在内的大部件组装，同时机头处也装上了一个类似AESA雷达天线的物体，而两台已经到货的F414-GE-400K发动机仍未安装。从韩国被合作方印尼多次欠款的经历来看，此次KF-X原型机制造进度的高调发布，也不排除有想让印尼以及其他国家掏钱的考虑。毕竟相比土耳其的TF-X、印度的AMCA以及瑞典FS2020等方案，KF-X这款长得像四代机的三代半还是更为靠谱的。




在韩国方面公开的图片中，我们可以看到不少的机身细节。首先就是KF-X采用了一体成型机翼结构，不但强度高，而且可以有效减轻重量。自从日本F-2战斗机用自动调温炉实现“共同固化”，开创一体成型机翼技术并被美国吸纳后，越来越多的战斗机跟风使用了这一技术。而对于航空工业领域的后进生韩国来说，能做到这一点也实属不易，毕竟韩国此前的最强国产战机就是教练机衍生而来的F/A-50轻型战斗机，真实水平只能算与印度LCA之流不相上下。




KF-X的机身框架上为内置武器舱留出了空间，同时武器舱上方还有S形进气道的开口。可以说，韩国在设计KF-X时，设定的目标就是打造一架真正的隐形战机。但从目前的公开信息来看，KF-X的Block1批次确定将会采用半埋式机腹挂架，布局类似俄罗斯米格1.44，为机腹武器舱预留的空间可能会被油箱占据。




从韩国此前公开的模型和想象图中也可以看到，KF-X在隐身设计上相当地不讲究，并没有为遍布机身的各类天线进行细致的隐身化处理，机头位置与俄罗斯苏-57一样有一个格外扎眼的IRST传感器。可以说，与苏-57一样，KF-X虽然采用了一些隐形战机的设计元素，比如遵循波束控制原则的各翼面边缘平行、机头隐身修形、外倾双垂尾等，但除此之外的大量细节都与隐身要求背道而驰。




在连苏-57都为辅助进气口等部位进行隐身修形的当下，KF-X的设计更显得有点破罐子破摔。KF-X的座舱盖设计也比较类似苏-57和“鹞”式战斗机，同样没有采用一体化舱盖，对隐身有着相当不利的影响。不过与毛子不同，韩国非常识趣地将KF-X称为三代半战机，在营销策略上显然更加务实（毕竟要是对标法国阵风，那KF-X的隐身性能还是不知道高到哪里去了）。




在KF-X出现以前，采用S形进气道，但却没有布置内部弹舱，使用半埋式挂架的战斗机并非没有先例，那就是俄罗斯的米格1.44战斗机。作为隐身技术的发源地，苏联在研制下一代战斗机的时候，并没有认识到隐身技术对未来空战带来的巨大变革，而是选择了一条机动性、速度和火力都进一步强化的超级三代机理念，也就是现在所谓的三代半战机。




而在F-22等真正的四代机出现后，俄罗斯研制的苏-57战机在以费得索夫院士为代表的的一批反动航空技术权威的阻挠下，依然不断贬低隐身技术的作用，结果就是让苏-57成为一架隐身性能并不出色的反隐身战斗机。与KF-X相比，苏-57甚至在进气道设计上都略逊一筹，只能靠产品30发动机自带的雷达屏障补救，因此这对难兄难弟在隐身性能的表现上也是半斤八两，苏-57的RCS达到了0.4平方米，而KF-X达到了0.5平方米。这只是不带外挂武器的表现，如果像想象图一样满挂武器的话，KF-X在雷达屏幕上无疑会是夜空中最亮的星，其采用的隐身修形等措施将完全失去意义。




KF-X采用外挂武器配置实属无奈。内置弹舱技术虽然早已出现并得到实际应用，但对隐身战斗机来说，弹舱设计稍有不慎，就会变成阿喀琉斯之踵。科索沃战争中那架倒霉的F-117之所以被击落，一个最为可能的原因就是这架飞机的弹舱门由于故障无法完全闭合，导致RCS大增。而对于机动性、速度要求更高的第四代战斗机而言，弹舱门要在足够轻的状态下，实现在不同飞行状态下可靠而迅速地开启与关闭，本身就不是一件简单的事情。要在弹舱门开合动作后保证全机隐身不被破坏，对于毫无任何经验的韩国而言绝非易事。




对于中距空空导弹而言，载机在发射时为导弹赋予的初始速度，对导弹的射程有着巨大的影响，甚至能将导弹射程扩展80%之多。欧洲“台风”战斗机的标准BVR战术，就是在发射中距弹前加速到1.8马赫。韩国在设计过程中显然也考虑到了这一点，坚持不肯放弃在超音速条件的武器投放能力，宁可在已经完成整体设计的情况下，以半埋挂架取弹舱而代之。机腹弹舱在打开状态下，具有典型的空腔流动特性。特别是在超音速情况下，高速气流流经敞开的武器舱时，不仅对弹舱门的强度表面隐身涂层的完整性是一个严峻的考验，还将出现附面层分离与再形成、激波与附面层相互干扰等复杂气动干扰现象。这些复杂的气动干扰现象会引起武器投放时受力剧烈变化，导致武器在与载机分离的过程中产生抬头、翘尾、横向滚动等不稳定状态，甚至碰撞舱壁或舱门，严重威胁载机的安全性。即使侥幸不与机身碰撞，武器投放后的姿态如果不稳定，也会可能会出现失控的情况。




在战斗机速度步入超音速时代后，如何实现挂载物的可靠分离，一直是一个看似简单，实则相当致命的问题。没有采用机腹弹舱的F-14，在武器投放测试中同样出现过机腹挂载的导弹在投放后将载机击落的惨剧。隐身性能饱受质疑的苏-57战斗机，同样遭遇了弹舱设计难题。由于较薄的机身结构，苏-57难以承受F-22上采用的LAU-142这类弹射挂架带来的额外载荷。俄罗斯战术导弹武器公司总经理奥布诺索夫也坦言，目前苏-57只能从主弹舱投放重量接近1吨的Kh-59巡航导弹。




对于技术能力更为薄弱的韩国而言，在攻克弹舱设计难题之前，将KF-X当做一架三代半战斗机来卖，也是一个不错的选择。毕竟韩国目前并没有依靠国产战机对抗国外先进战机的需求。韩国空军的主战飞机在相当长一段时间内，仍将是从美国引进的F-35A。相比KF-X，日本的F-X/F-3项目虽然离露面尚有时日，但从日本为F-X设计的全球最大第四代战斗机弹舱来看，F-X身上包含着不小的野心。作为四代机发挥战斗力的关键部件，从一架四代机的弹舱设计上，其实就能看出它的主要作战使命。




除了机体设计之外，KF-X采用的主要子系统是清一色的外国货，延续了韩国攒机大国的特色。如同韩国的坦克和军舰一样，KF-X基本上也是美国动力+欧洲电子设备与武器的组合。美国早在KF-X研制初期，就对这一项目相当不感冒，拒绝提供包括雷达、武器、数据链与隐身设计在内的任何技术支援。唯一愿意出售的就是F414-GE-400K发动机。这并不是美国网开一面，因为美国不提供F414发动机的话，韩国自然会选择欧洲的EJ200甚至性能更强悍的EJ230发动机，美国不但连汤都喝不到，更有可能被KF-X进一步威胁F-15、F-16、F/A-18E/F乃至F-35等美制战斗机的出口。




F414-GE-400K对美国而言只是较老的型号，最大推力97.9千牛顿，而不是F414EPE的120千牛顿。韩国声称目前KF-X的空重只有11吨，最大起飞重量25吨，不但远低于F-35，也低于采用同样发动机的“超级大黄蜂”。结合KF-X相对较新的气动设计，KF-XBlock1即使没有内部弹舱，缺乏隐身能力，作为一架轻量化、作战能力更强的F/A-18拉皮版本对外推销，依然有不错的竞争力，至少会强于原版的“超级大黄蜂”。如果美国愿意提供“先进超级大黄蜂”的隐身武器吊舱，那KF-X的竞争力会更加强大。不过从美国对这一项目的态度来看，就算这种情况发生，也只能等到拥有内置弹舱的KF-XBlock2版本出现之后了。




从相关报道来看，外界目前对于这款即将新鲜出炉的韩国国产战斗机，总体上是抱着嘲讽的态度。确实，对于韩国这样一个依附于美国的亚洲小国来说，想建立一套自给自足的完整航空工业体系既不可能，也无必要。韩国在多个攒机式的武器研制项目，如K2坦克、K-9榴弹炮和F/A-50战斗机项目上的成功，也向外界展示了韩国的系统整合能力。KF-X问世后，韩国将一举拥有一架性能超越“超级大黄蜂”的三代半国产战斗机，相比仍在五代机项目上画饼充饥的欧洲各国丝毫不落下风。




而我们从KF-X因为弹舱研制的艰难历程中，也能看出在脱离国外技术援助后，韩国真实的研发能力。尽管韩国推出了雄心勃勃的“三步走”战略，要在Block2批次实现内部挂载重量较大的空地武器，在Block3批次实现空对空武器内置，但以韩国的科研能力，如果没有国外技术支持，完全体KF-X的出现，应该是很多年以后的事了。