日本F-35B都要上航母了,中国的垂直起降战机什么时候才能出来?

局座召忠2019-09-05 23:38:52


局座时评第282期: 


近日,随着国产新型两栖攻击舰的逐渐成型,我军海上力量的另一大空白也即将被填补起来。这无疑是十分激动人心的。

 

此前曝光的两栖攻击舰模型

(图源:Twitter)

 

作为两栖登陆作战的核心,两栖攻击舰除了平面登陆外,更多的是注重垂直登陆——即运用航空力量进行登陆作战。很多网友都表示,我国是否应该参考美军海军陆战队的模式,开发一种在两栖攻击舰上使用的垂直起降战斗机呢?

 

在“美国”号两栖攻击舰上起降的

F-35B“闪电II”战斗机

(图源:Wikipedia)

 

垂直起降战机其实并非新鲜事物,早在第二次世界大战期间,德国就开发了垂直起飞的Ba349截击机。冷战时期,为了应对苏联战术核武器对机场的威胁,美国也曾经开发了康维尔XFY战斗机和X-13战斗机。但这些早期的垂直起降战机可是真的“垂直”起降——像火箭一样,机头朝上起飞。这样的设计不仅实用性差,安全性也很难得到保障。

 

准备起飞的康维尔XFY战斗机

(图源:Wikipedia)

 

说到现代垂直起降战机,就必须提到英国的贡献。1957年,世界上第一架真正意义上的垂直起降飞机——肖特SC.1首飞。这是世界上第一种既能够和常规飞机一样起降,又能垂直起降的飞机。虽然肖特SC.1只是一种试验机,但为后来的垂直起降战机开发提供了宝贵的经验。

 

肖特SC.1垂直起降实验机

(图源:Wikipedia)

 

而世界上第一种实用的垂直起降战机是英国的“鹞”式战斗机。这时的“鹞”其实已经不能叫做“垂直起降(VTOL)战机”了,而是“短距/垂直起降(S/VTOL)战机”。因为在垂直起飞的状态下,飞机的有效载荷受到很大影响,几乎没有任何实用价值。因此“鹞”式战机一般采用短距起飞模式,即利用升力发动机缩短起飞距离,在极短的跑道上迅速起飞。

 

“鹞”Gr.7A战斗机

(图源:Wikipedia)

 

而苏联也在雅克-36试验机的基础上,开发出了雅克-38战斗机,部署在基辅级载机巡洋舰上。不过雅克-38的性能其实相当差,而且可靠性也不佳,还不如舰载直升机。雅克-38也因此得到了“桅杆保卫者”、“和平鸽”的称号。苏联解体后,这些飞机很快就退役了。

 

在“新罗西斯克”号载机巡洋舰上的

雅克-38“铁匠”战斗机

(图源:Wikipedia)

 

由于雅克-38战斗机的性能并不能满足实战需求,苏联在此基础上开发了第二代的短距/垂直起降战斗机——雅克-41战斗机。为了提高性能,雅克-41采用了一台R-79-300矢量发动机,喷口可以向下旋转提供推力。而在机体前方,雅克-41布置了两台RD-41升力发动机提供升力。

 

表演中的雅克-141战斗机

(图源:Wikipedia)

 

1987年,雅克-41战斗机成功首飞。依靠R-79-300充沛的动力,具备了超音速飞行的能力,飞行性能已经完全不亚于常规战斗机。但没过多久,苏联解体,雅克-41的研发失去了资金来源。情急之下,雅科夫列夫设计局竟找上了美国“金主”——洛克希德公司。

 

雅克-41的机体布局

可以看到前方两台RD-41发动机

和后方一台R-79矢量发动机

(图源:Wikipedia)

 

此时,洛克希德公司正在进行一项绝密计划——为竞争“联合攻击战斗机(JSF)”计划设计原型机。而雅克-41此时已经基本成熟,洛克希德公司便与雅科夫列夫设计局“合作”,继续开发雅克-41战斗机。

 

上世纪70年代美国研发的Model 200

采用了矢量发动机+升力发动机布局

虽然最终落选,但部分经验被F-35B继承

(图源:beyondthesprues.com)

 

在合作期间,还出现了一个小插曲:由于苏联时期对雅克-41项目的严格保密,美国人一直以雅克-41原型机的机号“141”称呼这种新型飞机。雅科夫列夫与洛克希德公司合作后,雅克-41也正式改名为雅克-141战斗机。

 

为F-35B的升力风扇技术

进行验证的LSPM缩比验证模型

(图源:secretprojects.co.uk)

 

然而没过多久,雅克-141的研究被彻底中止。而拿到了短距/垂直起降战斗机技术的洛克希德公司则参考了雅克-141开发了X-35B短距/垂直起降战斗机——即大家熟悉的F-35B战斗机的原型。如果忽略即将全部退役的“鹞”,F-35B也成为了世界上现在唯一一种实用的短距/垂直起降战斗机。

 

F-35B的垂直起降结构

同时使用了引射喷口、升力风扇

以及三轴承旋转喷管矢量发动机三种结构

(图源:Wikipedia)

 

而我国在上世纪60年代,也曾经开发过垂直起降战斗机——“四号计划”。“四号计划”是在歼-6丙战斗机的基础上加装升力风扇,以达到垂直起飞的功能。但在1971年,该项目被彻底终止,只进行了论证和风洞试验,没有造出原型机。

 

“四号计划”的模型

(图源:Twitter)

 

事实上,从这些项目中可以看出,制约短距/垂直起降战斗机性能的最大因素就是发动机推力。由于在飞行中,垂直起降系统不仅不能提供推力,反而成了飞机的“死重”,如果想要达到和常规战机相似的飞行性能就必须具备充沛的动力,而这方面正是我国航空工业的短板所在。

 

F-35战斗机使用的

普惠F-135-PW-100发动机

(图源:Wikipedia)

 

而在新型两栖攻击舰上搭载短距/垂直起降战斗机,事实上并非是一种经济的配置。以我国海军的规模而言,短时间内两栖攻击舰的服役数量并不会很多。如果参考美军每架两栖攻击舰搭载6架F-35B的模式,我军装备的短距/垂直起降战斗机数量并不会很大。即使按照极限配置的每艘20架左右,也只有100多架的需求量。

根据实战需求,美国级两栖攻击舰

可以搭载22架F-35B战斗机

完全是一艘“小航母”

(图源:USMC)

 

而研制短距/垂直起降战斗机所需的成本、技术和资源也都远超过常规战斗机,为了这种少量需求专门开发一种昂贵的新型战机,无疑是极不明智的。事实上F-35整个项目都是围绕F-35B来设计的,以此起到降低研发成本的目的。即便如此,F-35的研发成本还是居高不下,可见短距/垂直起降战斗机的研制有多么“烧钱”。

 

随着F-35的生产逐渐走上正轨

其造价已经降到了一亿美元左右

事实上已经相当“便宜”

(图源:Wikipedia)

 

而对于短距/垂直起降战斗机的相关技术,我国也缺乏相关的设计经验。即使是美国这种大量生产装备“鹞”式的国家,还要去从苏联雅克-141上“偷师”,可见短距/垂直起降战斗机的设计难度之大。虽然我国也曾对“鹞”式进行研究,但无论是认识程度还是技术储备,都远远不能和美国相比,设计一种短距/垂直起降战斗机无疑是难上加难。

 

(图源:中国军网)

 

所以结合上述的问题,目前来看,我国在短时间内应该不会上马新型的短距/垂直起降战斗机。但如果根据未来战争的作战需求,在未来开发一种短距/垂直起降战斗机也并非没有可能。





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