第四十三章 格斗戰斗機
相對而言,中國在第五代戰斗機的研制工作上,走的彎路比美國少得多。 原因只有一個:中國研制第五代戰斗機的起步時間比美國晚得多。在美國已經走了足夠多彎路的情況下,中國空軍與海軍足以借鑒美國的經驗教訓,在啟動第五代戰斗機項目的時候找準了方向。 從時間上講,中國空軍在二零二零年前后才啟動j-x項目。 與美國空軍一樣,最初的時候,中國空軍也把j-x項目當做重型戰斗機,沒有考慮使其輕型化。 到了二零二二年左右,中國海軍加入了j-x項目。 原因與美國一樣:開發新式戰斗機的費用高得嚇人,沒有任何理由分別為空軍與海軍各自研發一種性能相似、戰術要求相當的重型戰斗機。只有把兩個項目統一起來,才能最大限度體現出成本優勢。 問題是,海軍加入后,對j-x項目提出了一個空軍在當時無法接受的要求:輕型化。 海軍提出這個要求的目的非常單純:提高航母的載機數量,增強艦載戰斗機的出動率。 不管怎么說,航母的機庫容量非常有限,戰斗機做得越小,搭載數量就越多。更重要的是,電磁彈射器可以調整能量,因此在彈射較輕的戰斗機時,輸出功率較小,也就能提高彈射效率。 問題是,空軍不存在這些問題。 如此嚴重的分歧,幾乎使空軍與海軍分道揚鑣。 比如在二零二三年,海軍就提出在盡量利用基礎技術的情況下,單獨研制一種中型艦載制空戰斗機。 為此,海軍在當年投入了四十億元的啟動資金。 所幸的是,第一次印度洋戰爭,改變了空軍的觀點。 在這場戰爭中,中型的j-25成功的擊敗了印度空軍的f-22i,證明在制空作戰中,特別是在以格斗為主的空戰中,中型戰斗機不但不比重型戰斗機差,而且具有更大的戰術靈活性與戰場適應性。 在此之后,j-x項目被定性為一種正常作戰重量不超過二十四噸、最大作戰重量不超過二十八噸的中型戰斗機。 雖然從重量上看,j-x的標準已經超過了初期的f-15,比f-22a差不了多少,但是橫向對比就能發現,j-x絕對是中型戰斗機,因為美國的f-x項目在設計的時候,就把正常作戰重量定為三十二噸。 限制作戰重量之后,j-x成為了名副其實的制空戰斗機。 雖然在招標階段,空軍與海軍都明確提出,必須采用模塊化設計,以便在必要的時候通過更換任務模塊,執行各類作戰任務,但是空軍與海軍也明確要求,j-x的標準作戰任務就是制空。 到二零二九年,成飛在競爭中勝出后,獲得了工程研發合同。 隨后,j-x項目被正式命名為j-30與j-32。 當然,這是新的命名規范。按照總參謀部出臺的戰斗機命名原則,所有以制空任務為主的戰斗機都采用雙數編號,以多用途為主的戰斗機則采用單數編號,空軍與海軍交替使用對應編號。 與f-44相比,j-30的最大特點就在重量上。 事實上,這也是非常無奈的選擇。 原因很簡單,雖然決定戰斗機重量的是任務需求,但是在考慮任務需求的時候,可供選擇的動力系統起到了至關重要的作用。說得直接一點,即便是軍方,也要根據動力系統來確定任務需求。 如果把j-30定性為一種正常作戰重量在三十噸左右的重型戰斗機,至少需要配備兩臺推力為兩百千牛的高性能渦扇發動機,才能在機動性上與f-44抗衡(f-44的動力是兩臺最大加力推力為二百四十千牛的渦扇發動機),而在二零二七年,也就是j-30項目的初期招標工作開始的時候,中國的航空企業只能提供加力推力為一百八十千牛,推重比為十四左右的渦扇發動機。 可以說,動力系統存在的缺陷,一直沒有得到很好解決。 在j-20時代,中國戰斗機就缺乏高性能發動機,到了j-22與j-25時代,好不容易追上了美國,結果到第五代戰斗機項目上馬的時候,美國又領先了一大步,率先制造出推力在兩百四十千牛以上、推重比超過十五的渦輪風扇發動機,而且有望在二零四五年,研制出推力在三百千牛以上、推重比達到二十的高性能發動機。在這個時候,中國能拿得出手的都是中等推力渦輪風扇發動機,而且推重比都偏低。 俗話說,有多大的力量辦多大的事。 在發動機推力上不去的情況下,降低戰斗機重量,成為唯一選擇。 如果說發動機的最大推力直接決定了戰斗機的作戰重量,那么發動機的推重比就決定了戰斗機的作戰用途。 美國在擁有推重比高達十五、推力高達二百四十千牛的渦輪風扇發動機的情況下,也把f-44定性為重型制空戰斗機,中國只能用推重比十四、推力一百八十千牛的發動機,自然也只能把重點放在制空上。 單純從設計指標來看,j-30與f-44的制空作戰能力相差不大。 相對而言,f-44的最大優勢在于能在不降低機動性能的情況下,攜帶更多彈藥,具有更強的持續作戰能力。 只是在現代化空戰中,特別是在格斗空戰中,彈藥多寡并非決定勝負的關鍵因素。 在制約戰斗機格斗性能的因素中,最大的短板不是戰斗機的機動性能,而是飛行員的承受能力。 理論上講,如果沒有飛行員,無人戰斗機的機動過載可以做到跟格斗導彈一樣高。 通過抗荷服,中國空軍率先把戰斗機的機動過載提高到了十二g,到二零三零年左右又進一步提高到了十五g。受材料等技術限制,十五g基本上是抗荷服的極限了,如果要繼續提高過載,只能在飛行員身上下功夫。 當時,成飛率先提出“抗荷座艙”概念。 說得簡單一點,就是通過全密封增壓式座艙,取代抗荷服,更大限度的提高飛行員短時抵抗高過載的能力。 問題是,這么做的代價太大了。 以二零三零年左右的技術,“抗荷座艙”至少會使戰斗機增重二百五十公斤,而且成本高得嚇人,比如必須用整體彈射逃生系統取代彈射座椅,因此不管是戰斗機性能、還是制造成本都無法承受。 最終,中國與美國都在飛行員身上做文章。 當時,中國采用的辦法是通過藥物刺激,在短時內提高飛行員的抗荷能力,并且使其整合到抗荷服中。在二零三一年的測試中,這套系統曾經使飛行員在二十g的過載下堅持了十五秒。 美國的做法更加直接:為飛行員提供用于抵抗高過載的生命維持系統。 核心是一套心臟助力器,即通過增強飛行員的心臟功能,在高過載的情況下仍然能讓血液進入大腦。 與抗荷服結合使用,也能使飛行員在短時內的抗過載能力達到二十g。 可以說,二十g是第五代戰斗機格斗機動性能的基本標準,也是衡量第五代戰斗機的主要性能指標。 這樣一來,空戰武器成了新的問題。 從理論上講,空對空導彈、特別是格斗導彈的最大機動過載必須達到戰斗機的三點五倍才有可能擊落戰斗機,而在實戰中,往往需要達到戰斗機的五倍,才有百分之九十五以上的把握擊落戰斗機。比如在第四代戰斗機的機動過載普遍為九g的情況下,幾乎所有第四代格斗導彈的機動過載都在四十五g以上。 如此一來,在第五代戰斗機的機動過載能夠達到二十g的情況下,第五代格斗導彈的機動過載就得達到一百g。 從理論上講,任何依靠氣動面控制的飛行體都不可能達到一百g的過載。 也就是說,格斗導彈必須采用矢量推力控制技術。 雖然矢量推力控制技術不是什么難題,早被第四代戰斗機普遍采用,在第四代格斗導彈上也得到了廣泛應用,但是隨著機動性能提高,導彈的彈體強度也得提高,而一百g的過載要求已經超過了現有材料的極限。 說得直接一點,在保證其他性能不降低的情況下,很難用現有的材料制造出過載高達一百g的格斗導彈。 美國最先研制第五代格斗導彈,而得出的結論是,除非把最大射程減少到五公里,不然就得投入巨資研制新材料,而且誰也不能保證能在什么時候拿出成果,也就無法保證第五代格斗導彈與第五代戰斗機同時服役。 中國的理論研究也得出了類似的結論。 事實上,在格斗導彈的最大射程僅有五公里,而實際射程肯定不足兩公里的情況下,已經沒有存在的必要了。 要知道,第四代格斗導彈的最大射程普遍在二十公里以上。 只有達到這個級別,才能保證對五公里內的敵機進行尾追攻擊。 結果就是,在第五代戰斗機上,中國與美國都高度重視早已被人認為是雞肋的航炮,而且均把重點放在了電磁速射炮上。只是戰斗機不是戰艦,能源系統不可能做得很大,也就極大的限制了電磁速射炮的作戰應用。 只有一點非常明確,即中美的第五代戰斗機都以格斗性能為主。 受此影響,第五代戰斗機又被稱為“格斗戰斗機”。(未完待續。如果您喜歡這部作品,歡迎您來起點(qidian.)投推薦票、月票,您的支持,就是我最大的動力。)