晨枫

应该是吃月饼的时候,结果上了一道粽子。我们不挑食,来着不拒,来了粽子照吃,哈哈。

这粽子当然就是眼下灸手可热的沈飞新中四。前不久流传很广的图片中,一架不明型号的沈飞新颖飞机被保护层包得严严实实,好像粽子一样,招摇过市,从此粽子的名字就叫开了。机头编号为 31001。从 一号机编号 1001、 一号机编号 2001 来看,新机有可能命名为歼-31。当然,歼-11 到歼-20 中间的编号已经引起众多猜想,歼-20 到歼-31 之间更多的编号无疑将引起更多猜想。但这不重要,重要的是这歼-31(权且用这作为沈飞新机的编号)的葫芦里卖的是什么药。

歼-31 的三个不同角度的照片,恐怕航空迷最不满的就是机尾的 RD-93 尾喷管了

自从 、 时代开始,高低搭配就是大国空军建设的“正道”,重型战斗机集中最尖端的技术,形成最锐利的尖刀,但购置和运行成本使得数量较少,需要技术上相对降级、成本上更容易负担的轻型战斗机。随着时代的不同,轻型战斗机的定义也与时俱进,现在的轻型战斗机常常不比过去的重型战斗机轻多少,所以还是说中型战斗机比较好一点。轻型也好,中型也好,歼-20 成为天空中熟悉的身影之后,和歼-20 搭配的低端就成为人们关注的话题。联想到美国正在研发中的 举步维艰,中国中四的命运就格外引人注目。

中四也是四代,当然最好需要具备隐身、超巡、超机动性能,问题在于重点如何取舍。F-35 的重点在隐身,但超巡和超机动免谈。不过F-35是作为战斗轰炸机设计的,不能超巡和超机动并不是致命的缺陷,至少对美国空军而言,对于盟国空军就是另外一回事了。那中国中四是如何定位的呢?中国空军的要求不得而知,沈飞的设计基础也秘而不宣,我们只有从透露出来的照片中猜测了。

早前的 F-60 模型实际上就给我们展现了沈飞下一代战斗机的风貌与设计细节,但与原型机相比也有几处不同:单片式座舱盖、单轮前起落架、没有单片式襟副翼

战斗机设计是科学,不是巫术。美国在设计 F-35 的时候,也是在成本上限的前提下,尽量提高性能。美国的航空科技在世界上居于无可置疑的领先地位,又具有丰富的设计和使用经验,但 F-35 还是做成一锅夹生饭。中国在世界航空中是后来者,还没有居上,沈飞中四能绕过把 F-35 陷进去的陷阱吗?

在众目睽睽之下进行公路运输的“粽子”

在晨枫:中,我曾经做过粗算:

“ 和 F-35 的设计选择可以作为中国中四参照。中国已经在推比 10 的发动机上下来很大的功夫,假定这是中国中四的发动机技术水平。从强调超巡和超机动能力出发,中国中四需要军推推重比达到 0.7,加力推重比达到 1.1。假定发动机推比为 10,可选中四机体比重为 45%,电子系统和基本武器为 16%,发动机比重为 11,那样机内燃油就为 28%,和 F-22 相当。考虑到 F-16 的电子系统总重约为 2,000 公斤,而中四将采用更多的电子设备,尤其是重量较大的主动电扫雷达,电子系统总重定位在 2,500 公斤左右。基本武器包括 2 枚近程空空导弹、2 枚中程空空导弹和航炮炮弹,总重定为 1,000 公斤比较合理。作为参照,F-35A 的基本武器总重定位在 780 公斤,只有 F-22 的一半,不难想象按正常起飞重量出击时两者战斗力的差别。容易计算出中国中四的正常起飞重量应为 22,000 公斤左右,空重为 14,750 公斤。考虑到中国的材料、电子和武器技术的实际水平和技术风险及各种不定性,预留空重的 10% 作为增重余量,所以正常起飞重量按照 23,500 公斤计算,空重约为 16,000 公斤。最大起飞重量一般为正常起飞重量 的1.3-1.4 倍,取 1.35 倍的话,就是约 31,500 公斤。按照 1.1 的加力推重比和 0.7 的军推推重比计算,需要采用两台发动机,单台推力需要达到 80 千牛的军推和 126 千牛的加力推力,实际上已经和第三代战斗机的 F100 或者 AL31 一级的大推力发动机(简称大推)相当了,而不是传统意义上加力推力在 100 千牛以下的中推力发动机(简称中推)。这样一架双大推中四在性能上直逼重四,但理想机内燃油只有 28%,算入 10% 增重后实际上只有 26%,和机内燃油比重可以高达 35% 的重四相比,会有较大的航程损失。同样,双大推中四具有足够的推力做超巡,但机内燃油不足使超巡时间受到限制。这样的中四足够满足苏联概念的前线制空需要,但只具有有限的攻势制空和远程对地攻击潜力。

RD-93 发动机的尾喷管明显小了一圈,这也说明歼-31 未来的发动机肯定是推力大于 RD-93 的中推

双发中四的重量和发动机推力要求如此之高不奇怪。电子系统和基本武器的重量大体固定之后,其占正常起飞重量的比重决定了正常起飞重量。当中四的总量和第三代重型战斗机相当时,同样的推重比要求自然导致同级的发动机。问题是这样的豪华版中四的成本将很高,要降低成本,只有大幅度上调电子系统和基本武器所占比重,降低正常起飞重量,把发动机推力要求也同步压下来。如果电子系统和基本武器的比重上调至 20%,正常起飞重量将下降至 18,700 公斤,空重下降到 13,500 公斤(含 10% 增重空间),发动机加力推力下降到 100 千牛,军推 64 千牛,可以采用中推。不过算入 10% 增重后,机内燃油就下降到 22%,没有什么航程可言,变成一架纯防空战斗机了。即使发动机推重比增加到 12,也只能使机内燃油增加到 24%,依然不足,要把发动机推重比增加到 22,才能恢复 28% 的机内燃油比重,这显然是一条独木桥,难以走通。”

这当然是十分粗略的计算,只有定性的意义。但这也说明了中四的艰难,要在有限的重量里实现隐身、超巡、超机动,还要有一定的载弹量,还要有足够的航程和留空时间,这简直是难上加难。但是另一方面:

“但如果大大放宽隐身要求,只要求翼尖挂近程弹和机身半保形挂中程弹,机体重量比重可以比照第三代战斗机而下降到 35%。将电子、武器重量的比重上升到 25%以降低总重,取 2,000 公斤电子系统和 750 公斤基本武器,则正常起飞重量为 11,700 公斤,最大起飞重量 15,800 公斤,空重 7,800 公斤(含 10% 增重空间),采用和双大推方案共用的单台 125 千牛级发动机的话,加力状态下的推重比达到 1.1,军推状态下的推重比达到 0.7,机内燃油达到 27%。大大降低的起飞重量和相对较小的发动机使轻四比单大推中四的成本还要低,这样半隐身的轻四具有较好的出口前景,发动机还可以用于“枭龙”一级第三代战斗机的改装。”