“光辉”失色之后——印度AMCA隐身战斗机

早期的 MCA 概念图

MCA 外形的演变

印度或许从 T-50 的合作中获取了大量技术数据，AMCA 受到 T-50 的影响不奇怪

不过说 AMCA 抄袭 T-50 也不尽公平，还是有自己特色的

AMCA 将采用 S 形进气道

机内武器舱环绕进气道。不知道对武器尺寸的限制是否严重

后机身的设计十分粗糙，后体阻力和结构重量都会成问题

　　不过 AMCA 和 T-50 还是有一些重大的差别。T-50 继承了苏-27 翼下间距很大的双发布局，双发之间有一个显著的隧道。这个隧道和翼身融合体一体，形成一个等效的升力体，极大地提高了苏-27 在大迎角时的升力，增强了机动性。这个隧道还可以用来吊挂外挂大型武器，相对于翼下吊挂，机腹吊挂的阻力较小。在 T-50 上，双发的间距依然很大，但双发之间的空间被部分填补起来，用作机内武器舱。由于隧道的空间规整，T-50 的机内武器舱不仅容积大，而且形状规整，很适合装载机内武器。但相距较大的双发万一有一台发动机故障，容易造成很大的偏航力矩，甚至造成危险的平螺旋。另外一个问题是机尾必须要有一个苏-27 的大型尾椎那样的东西降低后体阻力，不过大型尾椎可以用作机尾油箱，用于配平，减少用平尾配平造成的阻力，所以也不是一无是处。宽间距双发最主要的缺点则是湿面积较大，造成阻力较大。

2009 年露面的 AMCA 风洞模型

　　AMCA 的发动机一改 T-50 的宽间距，而是采用 F-22 那样的紧密布置。也就是说，两台发动机肩并肩，中间不再有宽大的隧道。这样做最大的好处是避免了过大的湿面积带来的阻力，还自然地解决了 T-50 不容易布置 S 形进气道的困难。AMCA 将采用 S 形进气道，大大降低前向雷达反射面积。雷达反射面积是一个等效值。雷达反射面积不仅和物理面积成正比，还和反射率成正比。进气道形成一个空腔，入射波如果直接照射到几乎没有什么办法可以降低雷达反射特征的发动机风扇表面，将形成很强的反射回波。这道理很容易理解：如果向一个10 米深的井里吼一声，回声比向 10 米之外和井底面积相当的磨盘吼一声要大得多。S 形进气道迫使入射波在到达风扇之前经过多次反射，每一次反射都造成一定的损失，加上雷达吸波材料的功效，可以有效地抑制最终回波的强度。双发紧密布置还避免了后体处理的麻烦，所以 AMCA 不需要苏-27 或者 T-50 那样的大型尾椎。S 形进气道还带有一定的扭转，不仅有利于隐身，还有利于进气道总压恢复。

　　不过 AMCA 采用 S 形进气道也有特有的问题，机内武器舱可能只能像 F-22 那样在两侧分置了。根据示意图，AMCA 在两个进气道的外侧利用 S 形进气道形成的空间布置武器舱，但比较特别的是，这个武器舱是 U 形的，环绕机侧和机腹。两侧武器舱不如 T-50 的隧道武器舱那样紧凑、高效，但也有好处。空空导弹需要在发射前暴露于空气之中，导引头好开始工作，“响尾蛇”那样的近程空空导弹还要求在发射架上就发动机点火，依靠自己动力飞离发射架，而不是像炸弹那样抛投下来然后再点火，所以隐身战斗机的空空导弹通常是从和舱门随动的探出式挂架上发射的。T-50 的机内武器舱还是埋入在隧道里，导弹的视界也只能是“隧道视界”，不利于及早捕获目标。加长挂架的延伸结构则带来种种重量、强度、体积、可靠性的问题，也不是一个好办法。不过 AMCA 这样的 U 形武器舱需要的舱门较大，还可能是多个舱门分段开关，那样机体表面缝隙较多，不利于隐身。U 形武器舱也较浅，适合挂载的武器尺寸受到限制。

　　AMCA 采用 S 形进气道的另一个问题是进气道加长了，发动机的位置相对于 T-50 也靠后了。AMCA 秉承 T-50 的做法，平尾和双垂尾的面积都很小。尾翼位置靠后所以较大控制力矩可以补偿较小控制面的面积是一个方面，另一个方面是 AMCA 要求采用了推力转向技术。印度的苏-30MKI 号称是世界上第一种量产的采用推力转向技术的战斗机，印度为此很是得意。在凝聚了印度的雄心和希望的 AMCA 上继续采用这一领先时代的技术自然不意外。有意思的是，AMCA 的垂尾依然是传统的固定面加尾舵，而不是 T-50 那样的全动垂尾，换句话说，和 T-50 相比，AMCA 垂尾的作用要大大弱化，AMCA 是否能达到印度空军所规定的高机动性，就要看印度飞控技术对推力转向的整合了。

　　AMCA 和 T-50 另一个不同的地方是进气口，和 F-22 反而更加相像。也就是说，AMCA 不像 T-50 那样，从翼下和进气口上唇之间的横向空隙向两侧泄放附面层呆滞气流，而是从翼根穿过机翼，从上表面泄放。这样泄放的效率更高，也没有横向空隙带来的隐身问题，但这样从机翼下表面向上表面的“漏气”造成机翼的升力损失，也带来额外的阻力。这两种做法没有绝对的优劣，考虑到 LCA 也是这样处理的，印度对这个方式更有经验，采用上表面泄放是合理的。不过 AMCA 的加莱特进气口采用了前伸的附面层隔板，这对隐身不利，但容易保证附面层分离效果，或许是印度对 F-22 那样“纯”加莱特进气口的设计缺乏信心的缘故。

　　印度计划为 AMCA 装备两台印度自研的“卡维利”发动机，这是 80 千牛级的先进涡扇发动机，但尺寸比同推力级的 F404 还要紧凑。不过“卡维利”的发展历程比 LCA 还要曲折。 “卡维利”发动机计划于 1986 年正式启动，晚于 LCA 的启动时间，但 LCA 的技术验证机本来就打算用美国 F404 试飞的，所以这不是太大的问题。“卡维利”发动机由印度的燃气涡轮研究中心（Gas Turbine Research Establishment，简称 GTRE）负责研制，研发在 1989 年全面铺开，预计投资 8,970 万美元，到 1997 年交付使用。核心发动机到 1995 年才首次运转。原计划 1999 年首次空中运行，2000 年首次装上 LCA 试飞，但 2004 年在俄罗斯的高空试验失败，按计划装用 LCA 不再可能，印度转向美国订购 F404，用于第一批生产型 LCA 战斗机。2009 年，“卡维利”计划全面铺开 10 年后，耗资 4.54 亿美元，但还没能装上 LCA 试飞，研发工作至少还需要 5-6 年。2010 年 11 月 4 日，一台“卡维利”在俄罗斯的格罗莫夫试飞院的伊尔-76 高空试验台上终于成功，从起飞到着陆，整整连续运转了一个多小时，飞到 6,000 米高空，达到 0.6 马赫的速度。按照印度标准，三次这样的成功试验就可以容许“卡维利”放飞，但连永远乐观的 GTRE 都认为最早 2011-12 年才可能装上 LCA。与此同时，印度从 2006 年开始和法国 SNECMA 合作，用法国“阵风”战斗机使用的 M88-2 的核心发动机为基础，作为新“卡维利”（也称“卡维利 2”）的基础，但一方面 SNECMA 坚持至少 300 台发动机的订货，另一方面还是没有解决超重和推力不足的问题，新“卡维利”也是步履维艰。在第一批 42 架 LCA 采用 F404 后，第二批 110 架 LCA 计划在推力更大的美国 F414 和英国 EJ200 之间选择，以解决 LCA 超重带来 F404 推力不足的问题，依然没有“卡维利”什么事。这当然不等于“卡维利”的死刑，但至少说明了印度空军至少在近期内对“卡维利”没有信心。但 ADA 还要求“卡维利”具有超音速巡航能力和推力转向能力。