KF-X的功与过

2018-07-11    作者:晨枫

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  但是战斗机世界的准入门槛很高,隐身战斗机的准入门槛更高。

  韩国在订购F-35A的时候,满心希望以此获得洛克希德的合作,将韩国带过门槛,但遇到重重困难。美国对于顶级军事技术严防死守,拒绝出口对KF-X很关键的主动电扫雷达、红外光电和电子对抗技术;洛克希德也对打造F-35的潜在竞争对手缺乏热情。无奈之下,韩国转向欧洲,可是欧洲并没有成熟的隐身战斗机技术,自费帮助别人练手并非韩国的用意。

  更大的问题在于,隐身战斗机的关键在于武器全内载,这导致了体积、重量、发动机推力等水涨船高的一系列问题,缺乏航空科技积淀的韩国要直接攻关,难度可比大一普通物理刚考及格就要直接挑战冷聚变问题。

  KF-X的动力定位在220kN级,单发只有增推型F135可能达到,但这是天上的馅饼,不可能的。美国愿意提供通用电气F414涡扇发动机,双发几乎可以达到220kN的要求。动力决定性能,这划定了KF-X可能达到的性能范围。

动力决定性能,KF-X两台F414决定了性能只能以F-18E为参照
动力决定性能,KF-X两台F414决定了性能只能以F-18E为参照

  韩国获得的是主流的F414-400,军推57.8kN,加力推力97.9kN,推重比9:1。KF-X的起飞重量和主要战术数据没有公布,已知现定设计长度16.8米,翼展11.2米,高度4.8米,最大速度1.97马赫。对比F-18E,长度18.3米,翼展13.6米,高度4.88米,最大速度1.6马赫。可见KF-X比F-18E要短小,但速度要求更高。

  波音F-18E使用两台F414-400,空重14550公斤,正常起飞重21320公斤,最大起飞重29940公斤,机内燃油量6780公斤,典型防空截击任务时作战半径约720公里。F-18E为舰载要求而优化,结构加强,翼展加大,机翼采用中等偏小的后掠角。KF-X没有上舰要求,在气动方面可以不用多考虑低空低速而向减阻方向优化,在结构方面更是有减重余地,但大航程决定了机内燃油量不能少。

  最后平衡下来,估计KF-X可能比F-18E略轻,但差别不会太大。比照沈飞“鹘鹰”,长度17.3米,翼展11.5米,高度4.8米,与KF-X颇为相近,最大起飞重量达到28000公斤,很接近F-18E了。事实上,除了武器还是半保形外挂外,KF-X最终可能会在各方面十分接近“鹘鹰”。但KF-X更加有意义的比照还是F-18E。

  F-18E的基本设计来自F-18经典型,这是波音(更加准确地说是麦道)在保持机动性的情况下大幅度增加航程的结果,采用了一些局部隐身的措施,但这充其量只是半隐身战斗机,除了航炮,所有武器都是外挂的。战斗机的航程与机内燃油系数具有很高的正相关,雷达和航电的重量有一定的范围,而韩国不可能接受飞行性能、武器与航电能力低于F-18E的KF-X,这决定了KF-X不可能考虑武器内载问题。

  除了做不到隐身和超巡,F-18E其实是很不错的战斗机,难怪美国海军在采购F-35C的同时,继续采购F-18E。但F414也限制了KF-X的隐身和超巡。KF-X的武器不能内载,只能半保形外挂,在全空战配置下隐身会比F-18E好一点,飞行阻力也小一点。但超巡不仅要推力,还需要推力转向,这很吃推力。KF-X的气动外形减阻比F-18E做的好,但依然难以忍受任何推力损失。通用电气推出F-414EPE,加力推力可达120kN,推重比达到11:1,技术水平相当于F119和F135,KF-X未来采用的话,倒是有可能增加推力转向,达到低度超巡。

  KF-X的气动外形几乎是F-22的翻版。在90年代,F-22的气动设计绝对惊艳,但二十多年后的现在就只能说还不错了。就现在发布的电脑效果图来看,KF-X气动设计水平比F-22一点都没有提高。

加莱特进气口在90年代是先进设计
加莱特进气口在90年代是先进设计

但DSI出现后,加莱特就“粗陋”了
但DSI出现后,加莱特就“粗陋”了

  可有效控制二维激波形状的加莱特进气口是对正激波皮托管进气口的进步,但附面层分离隔道不仅增加阻力,也是雷达反射集中区。F-35、歼-20、“鹘鹰”的DSI进气口更加先进,与加莱特的差别好比F-22对F-117在隐身设计上的差别。歼-20据说还采用了可调DSI的黑科技,大幅度增加了有效工作范围。俄罗斯苏-57的进气口有点像加莱特,但激波控制的机理又不是加莱特,最重要的是增加了可调边条,不仅可以起鸭翼的作用,可能还能控制进气道预压缩和激波位置与形状。KF-X还是基本的加莱特进气口。

F-22的垂尾还是大型固定面加尾舵
F-22的垂尾还是大型固定面加尾舵

歼-20采用小得多的全动垂尾
歼-20采用小得多的全动垂尾

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