两个六代领先出现,是我国第一次在航空型号装备上领先美国,是我们军迷过去30年以来最幸福时刻,忍不住也要插一嘴谈论讨论。本文集中说明一下个人认为的成六巡航和最高速度,主要从隐身角度出发推测。
六代机有关特征或者整体设计要求,在杨总师几年前的《关于未来战斗机若干讨论》的文章里讲的非常清楚了,就是要求(1)远航/久航,(2)高载弹量,(3)全向极低隐身、全向探测能力带来的OODA3.0的优势,以及(4)体系和骨干节点平台的协同发展,从而带来六代机在未来分布式作战体系中的远程、穿透、强感知、强火力和快速决策能力。
基本上,成飞的六代全面体现了这些特点。体型巨大意味着内油量巨大,加上飞翼布局的高升阻比,带来的是远航/久航能力;大体型加超大弹舱对应高载弹量、强火力,无尾三角飞翼布局带来的是全向隐身;隐约可见的多个探测窗口强调全向探测能力。只有强决策高算力在外形上看不出来。现在有一种推测认为也许3发很大程度上就是为了满足高算力高探测能力的电力需求?
高速巡航能力自然是远程、穿透能力要求的一种。但是,高速巡航能力带来的气动高温,却和全向极低隐身要求相背。在高威胁环境中,要求具备高穿透能力,包括雷达和红外隐身在内的全频谱隐身是必不可少的。而高速飞行带来的气动加热,恰恰与此相矛盾。为了保持全频谱隐身,美国B2/B21连超音速飞行能力都舍弃了,就是为了极致隐身,使其具备高威胁环境(就是多雷达、多红外探测器战场中)的穿透攻击能力。成飞六代也要求穿透对方雷达、红外探测,深入敌后方空域猎杀敌方高价值目标,因此包括红外隐身在内的全向隐身要求,必然是技术等级上高于速度要求,即高速巡航、最高速度带来隐身下降水平,不能低于某个门槛。
在这个前提下,再分析不同速度下机体、机头可能的温度,就对成六最高速度有一个大致估计。根据kimi和deepseek综合答复,对应F22的巡航速度——1.8马赫,机头温度大约100度。马赫数为2时,机头大约是120-150度左右,机身大约100度。到了2.2时,温度显著升高,机头就有150-200度,机身达到100到150度区间。到了2.5马赫,机头温度大约250度,鸡身大约150到200度之间。3马赫的时候机身温度都超过350度了,美国黑鸟的前风挡玻璃温度都能达到150度,更不用说机头温度了。
说这些数据,主要和红外探测难度相关。一般来说,对于温度高的物体(其实应该是和周边环境温度差大的物体,因为高空温度低于零度,这里就以物体本身温度为准),大约600度以上,短波红外探测器就能探测到。而要探测300-600度,就需要用中波红外探测器,要探测低于300度,尤其是低于200度,必须用到长波红外探测器,也是后续最高速度推测的最重要物理定律逻辑。
对红外探测器而言,探测波长越长,技术越难实现,主要是探测器自身工作温度要求越来越低,要求的制冷能力越来越高。波长越短、探测温度越高,则技术难度越低。最早出现的红外制导导弹就是发射前需要先制冷,而且只能探测飞机尾焰高温。随着技术发展,中短波探测器现在都已经是无制冷焦平面了,各种单兵红外导弹白菜化扩散就是最好例子。但是长波红外探测器,目前普遍都需要制冷才有更好的灵敏度(这方面技术进步程度我还不熟悉,是不是已经有很多非制冷长波红外探测器了?),从而成本高、体积大,难以大规模普及装备。也就是说,对200度以下红外探测,技术难度提高,目前无法普遍装备形成连绵无缝的探测网,因此将全机最高温度控制在200度以下,对应速度2.2马赫,是全频谱隐身、穿透作战要求必然选择的穿透窗口,推测也是成六技术指标的里的基本要求之一。
就此推算,成飞六代机巡航速度很难超过2.2马赫,可能最高速度有可能达到2.5马赫,但是必然也只是短时间的。否则,以2.5马赫的高速飞行时,在遍布战场的中短波红外探测器眼中,成六就是一个明晃晃的太阳,毫无隐身性可言。另一个角度也可以看出,F22巡航速度1.8马赫,将机头温度控制在100度左右,也是经过多方综合妥协后的结果,达到隐身和速度、航程的最佳折衷。
当然,面对1.8马赫巡航的F22,我们成六要取得压倒性优势,显然速度要提高。在灵活可控的前提下,速度越快,优势越大。因此,成六巡航速度应该大于2马赫。2马赫对应机身温度150度以下,2.2马赫200度以下,也许全机综合热管理还可以降一点最高温度,从而使得对手必须用更贵更复杂的长波红外探测器才能有效探测跟踪,提高对方跟踪难度。
综合以上推测、以及机翼后掠角、发动机类型等信息,成六的最高速度应该不超过2.5马赫,很可能巡航速度为2-2.2马赫。
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