“卡维利”发动机

  超音速巡航其实是指发动机的推力,也就是发动机的非加力推力要足以保证飞机可以做持续的超音速飞行。由于现代战斗机都能做高亚音速巡航,勉强超过音速的超音速巡航没有意义,需要至少 1.5 倍音速左右才有意义。一般说来,非加力情况下飞机的推重比需要达到 0.6 以上,1.5 倍音速的超巡才有可能。对于 20 吨的 AMCA 来说,这就需要“卡维利”的非加力推力达到 59 千牛,需要在现有的 52 千牛基础上增加 13.5%,是一个不小的挑战。但对于强调高机动的第五代战斗机来说,实际上需要的非加力推重比还要高,这是因为高机动战斗机的气动外形实际上以阻力换取高机动性,需要用更大推力的发动机补偿。F-22 的非加力推重比就高达 0.73。F-35 的加力推重比达到 0.86,但最高速度也只有 1.6 倍音速。如此算来,“卡维利”的非加力推力需要至少 71.5 千牛,推力增幅高达 37.5%,几乎是一个不可能的任务。

伊尔-76 高空试验台

  另一个问题是推力转向。AMCA 的小面积尾翼是基于推力转向而设计的,否则需要大大增加尾翼面积,承受随之而来的增重。事实上,就比例而言,AMCA 的尾翼面积已经大大小于 F-22,反映了印度对于飞控的信心(或者冒险)。然而,实验室是一回事,实用化是另一回事,SNECMA 没有现成的推力转向技术,GTRE 正在向俄罗斯求援,要求提供推力转向技术。不过推力转向的硬件是一回事,对机动性的实质性改善是另一回事。早期三翼面苏-35 也有推力转向,但是手动的,只有技艺超群的试飞员在航展表演中可以施展,实战价值实际上没有。印度的苏-30MKI 的推力转向和飞控结合到一起了,但是否得到优化还有疑问,在和 F-15C 的对抗演习中没有发挥出预想的优越性。印度号称拥有世界上最大的软件工业,但软件工程师好比代写书信的文字匠,和作家、诗人不是一回事。飞控软件的优化不是软件工程师脑子里拍出来的,需要大量的数据支持,美国在一系列 X 飞机的实飞中获取大量数据,印度的数据从哪里来?

2011 年印度航展上 ADA 宣传册上的 AMCA 三面图,外形有所变化

  但 AMCA 发动机最大的问题还是“卡维利”再次掉链子的可能性。LCA 就是因为“卡维利”掉链子,不得不临阵换心,选用 F404,第二批将在 F414 和 EJ200 种挑选。以 GTRE 对“卡维利”的高标准严要求来看,到时候 AMCA 再次面临“卡维利”掉链子将一点也不奇怪。好在 ADA 要求 AMCA 技术验证机不必使用“卡维利”发动机,而是用 F414 或者 EJ200 首飞,但 2025 年开始的量产型应该用“卡维利”。如果一切顺利,这意味着 1986 年正式立项的“卡维利”将在 39 年之后才投入使用,这一定是一个世界纪录。但这个世界纪录或许会被“卡维利”自己打破,LCA 的研制计划也要求技术验证机使用 F404,量产型应该使用“卡维利”,结果落空了。如果“卡维利”再次掉链子,AMCA 的发动机选择会十分尴尬。F414 和 EJ200 推力可以达到要求,M88 连推力要求都达不到,但都没有推力转向,美欧为印度要求但单独为这些发动机研发推力转向的可能性较低,或者印度要被大放一把血才能做到。只有从米格-29 的 RD33 发展而来的 RD133 具有推力转向能力,但 RD133 的基本技术陈旧,重量、尺寸、油耗、可靠性都不能满足 AMCA 的要求。没有推力转向的 AMCA 需要大幅度重新设计后机身和尾翼,极大地增加尾翼面积,这样重量分布、飞控特性都变了,整个计划的严重拖延将不可避免。

  AMCA 采用双发,这是印度只有中等推力发动机可用的必然结果。如果像 F-35 那样采用单发,将需要 F135 那样超大推力的发动机,远远超过印度的能力。问题在于双发的重量比单发高很多,在总重受限的情况下,将大大限制机内燃油的空间。米格-29 就是这样,具有优异的机动性和令人难为情的短航程,被讥嘲为“世界上最优秀的保卫机场围墙的战斗机”。AMCA 还有机内武器舱的问题,机内武器舱大大增加了机体的尺寸和重量,“轻型”的 F-35 的重量超过重型的 F-15C,部分原因就在于此。AMCA 如何得以采用双发、机内载弹而不大大增加重量,实在是一个不可能的任务,采用复合材料都不能完全解决这个问题,F-35 的复材用量够高 了。另一方面,印度似乎对短航程有传统,LCA 号称最轻型的第四代战斗机,试飞结果表明,只用机内燃油,LCA 只有 40 分钟的续航时间;挂上两个 800 升副油箱,续航时间也只有不到一个半小时,对于经常需要重载远程出击的现代战斗机来说,显然不够。或许 AMCA 的航程也只要求升空、绕场一周、然后降落?

米格-29 就是按照中型双发战斗机设计的,结果落得个“只见发动机、不见燃油”的结果,航程成为永远的短板,AMCA 有什么灵丹妙计可以走出这个困局?

  AMCA 的座舱盖不成比例地大,估计是双座。印度对双座情有独钟,印度空军的主力空优战斗机苏-30MKI 就是双座的。在 T-50 计划里,印度也自告奋勇地承担双座型的研发。美国海军的经验表明,双座战斗机的后座飞行员可以分管武器系统的操作,还可以分担观察后方的任务,大大增加空战和对地攻击的效能。但双座增加了重量和阻力,对于中型战斗机来说代价过大,中型战斗机以双座为主流型号的做法并不常见。F-16、F-18、“阵风”、“台风”、“鹰狮”都有双座型,但单座还是主要的。

  印度对 AMCA 寄予很高的期望,希望借助 AMCA 把印度的航空和高科技工业拉上一个新的境界。除了发动机和气动之外,印度希望通过 AMCA 拉动下列领域: