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试飞专家:发展四代战机难在整合技术与发动机

排行榜 收藏 打印 发给朋友 举报 来源: 中国军网   发布者:全球军事网
热度74票  浏览218次 【共0条评论】【我要评论 时间:2011年9月13日 10:49

徐勇凌,国际级功勋试飞员,空军试飞专家,军事理论专家

俄罗斯第五代战机T-50飞行演示

俄罗斯米格-29OVT战斗机

  新闻提示

  刚刚结束不久的莫斯科航展,对于世界航空大国而言,甚至不能用喜忧参半这样的词来形容。

  美国派出了强大的参展阵容,但四代机明星F-22由于氧气问题无法参展;首飞仅过去一年半的俄罗斯四代机T-50,以双机编队参展本可成为航展绝对的明星,却由于发动机问题中断起飞,给踌躇满志的俄罗斯不小的打击。反倒是法国的三代半战机“阵风”,用并无新意的表演赚足了观众的眼球。

  航展历来就是世界军事发展的晴雨表,那么此次莫斯科航展究竟带给我们哪些启示?请看空军试飞专家徐勇凌大校的深度解读。

  “4S”:不同国家的不同解读

  首飞于1997年,并与2005年装备美军的F-22猛禽,依然是目前世界上投入装备的唯一一款四代机。在三代战机出现近30多年后,四代战机姗姗来迟,而四代机相对于三代机,能够称之为超越的也只有隐身和超音速巡航这两项性能指标。至于超机动和超视距攻击(直译为“高级战役意识和效能的航空器”)只不过是对三代机性能指标的发挥而已,其实并无新意。

  关于下一代战机的发展方向,尽管有美国创立的4S指标作为标杆,但各国在军机研发中还是作出了自己的选择。欧洲和法国(法国保持了其在军机研发中相对独立性的传统)选择了三代半;俄罗斯选择了有重点的突破,在T-50的设计中,他们更加强调超机动性和超音速巡航这两项指标,在隐身性能方面作出了适当的牺牲,而在所谓的高效能方面,由于技术上相对于西方存在较大差距,只能尽可能地追赶。即使是技术实力雄厚的美国,在高低搭配的低端飞机F-35上,无奈地放弃了超音速巡航和超机动这两项指标。

  其实对于4S的不同选择,与其说是技术解读上的不同见解,还不如说是能力不足制约下的无奈之举。相对于三代机十几亿的研发成本,四代机动辄上百亿的研发费用,对任何一个大国都难以承受。欧洲放弃四代机的竞争而选择了技术台阶相对不大的三代半战机,更多是从成本角度的考虑。

  当然,四代机研发更大的难点还在于技术的整合,工程领域单向技术的突破已经不易,而要实现多项功能的整合,对技术团队的考验更加严峻。追求完美的F-22在小小的氧气问题上一蹶不振,一停飞就是4个多月,这种看似阴沟里翻船的现象,其实是技术整合带来的最大问题。对于俄罗斯而言,他们遇到的问题更多,既有经费不足的问题,也有技术整合难度大的问题。例如,在超机动和隐身性能彼此兼顾方面,从设计和制造难度角度考虑,他们不得不降低对隐身性能的要求,这一点从机身下表面和尾部设计中都可以看到。

  军机“心脏病”:大国航空之痛

  今年5月的巴黎航展上,俄罗斯超机动飞行的明星——米格-29OVT,因发动机问题终止了飞行表演。8月的莫斯科航展上,一枝独秀的T-50,更是在起飞中发生发动机喷火的重大故障,不得不中断起飞,在家门口丢了丑。俄罗斯军机发动机的不良表现,再次引发了人们关于发动机问题的话题。发动机是飞机的心脏,是战机超凡性能的动力之源。相对于飞机气动布局的精巧复杂,飞控技术的软硬件技术难点,航空电子系统的高度信息化与综合化,人们往往忽视了发动机技术的高难度。

  其实,俄罗斯军机心脏病已经不是什么新鲜话题了。在俄罗斯三代机米格-29首飞之初,其2号机和4号机就因为发动机问题相继坠毁。1989年巴黎航展机场上空,前苏联著名试飞员科沃丘尔遭遇米格-29发动机爆炸的惊魂一刻,低高度跳伞逃生,其落地点与飞机坠毁点近在咫尺。

  由于西方在发动机关键技术上的严密封锁,技术上没有合作伙伴的俄罗斯,在发动机技术研发中一直举步维艰。相对于欧美发动机几千小时的寿命和高可靠性,俄罗斯发动机的性能缺陷和不良表现一直为人们所诟病。

  为了追赶美国四代机的脚步,俄罗斯的T-50从上马之初,就提出了雄心勃勃的AL-41发动机研发计划,但去年1月29日T-50首飞之时,只能用替代产品117S发动机装机,而AL-41的研制据说还遥遥无期。尽管普京总理信誓旦旦要在2013年首装T-50,但如果没有大推力、矢量技术的AL-41发动机,T-50的超机动性就无法实现。此次莫斯科航展上尽管双机配对的T-50做出了惊险的编队表演,但在超机动性能方面却少有展现。

  其实,发动机问题绝非俄罗斯的个案,发动机始终是大国军机发展中最大的技术瓶颈。发动机技术的发展难度不仅在于设计,更重要的是发动机材料等相关技术的发展以及发动机试验所需的大量资源和经费的支持。正因为发动机技术的复杂性,其研制成本巨大、周期较长、见效缓慢。当然,发动机技术一旦突破,技术效益难以估量。

  许多国家由于对发动机研制的投入不够,导致技术问题长年积累,已经严重制约新一代军机的发展。目前,我们在发动机性能、寿命、可靠性等指标上,与西方大国还存在巨大差距。据新华社报道,近期著名航空材料专家师昌绪提出,将航空发动机技术作为国家专项工程进行立项,得到了中央的高度重视,发动机技术有望成为国家战略,中国航空发动机技术的腾飞指日可待。

  国际装备市场的话语权:大国的四代机之争

  从上世纪70年代三代机的出现开始,我们看到的不再仅仅是局部战争中军机威力的展示。国际军机市场上的大国博弈,其激烈程度一点不亚于真实的战场。在过去的40年里,军机市场上美俄平分秋色,欧洲逐步扩大市场份额,其他国家积极参与,毕竟这是一块不小的蛋糕。

  武器出口的意义绝非纯粹的经济利益。由于技术门槛难以逾越,中小国家只能无奈地引进先进国家的航空武器装备。而对于大国而言,一旦掌握了一个国家军机的主要份额,也就掌握了技术的控制权,从而拥有了战略话语权。正因为军机市场这种巨大的诱惑,大国为了赢得市场必将不遗余力。

  在三代机的市场竞争中,美国的F-16显然在综合效能上占优,但俄罗斯的三代机却具有价格优势,而其机动性优越的特点也在一定程度上弥补了航空武器方面的不足,因此,在国际三代机市场上,美、俄可谓平分秋色。

  市场竞争无外乎两条:一是性价比,二是技术特点。在这场竞争中美国显然赢在了起跑线上,利用F-22/35的先发优势、合作研发的手段,美国将西方国家捆绑在F-35这辆战车上。美国为其未来的军机出口做足了功课。

  然而,俄罗斯并非没有机会,由于四代机技术研发的缓慢进度,F-35的列装一推再推,加上四代机节节攀升的价格,令美国盟友踌躇难断,F-22的停飞更是雪上加霜,不禁让人们对美国军机的高技术产生怀疑。这对俄罗斯不啻为一个难得的机会,T-50以超机动性见长,尤其是俄罗斯在矢量推力方面的技术优势,大大提升了未来军机市场上的竞争力,加之俄罗斯军机的价格优势,在可预见的未来,美俄必将在新一轮的军机出口竞争中展开激烈博弈。

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