欧洲研发新一代战机引争议,它到底是个啥水准?

当地时间2019年6月17日,法国布尔歇机场,第53届巴黎国际航空展上最耀眼的明星,无疑是法国、德国、西班牙联合推出的“下一代战斗机”(NGF)全比例模型。 (视觉中国/图)

目前,欧洲隐身战斗机计划已经呈现出“双机竞赛”的局面,英国的“暴风”和NGF未来如何发展将成为航空界的热议话题。英国与意大利莱昂纳多公司合作,在2018年7月首次推出了第六代暴风雨战机,因此,法、德、西三国联合研制“新一代战机”,估计少不了政治波折和推诿。

当地时间2019年6月17日,法国布尔歇机场,第53届巴黎国际航空展上最耀眼的明星,无疑是法国、德国、西班牙联合推出的“下一代战斗机”(NGF)全比例模型。视觉中国❘图

2019年6月17日,巴黎国际航展开幕。作为两年举办一次的世界级航展,这届航展上最耀眼的明星,无疑是法国、德国、西班牙联合推出的“下一代战斗机”(NGF)全比例模型。法国总统马克龙来到了巴黎市郊的布尔歇国际机场,法、德、西三国防长也出席了模型揭幕仪式,并在仪式后签署了三方合作协议,正式欢迎西班牙加入“新一代战机”的联合研制。

进入21世纪,全球掀起了新一轮第五代战斗机研制和装备热潮,美国F-35、俄罗斯苏-57、中国歼-20和FC-31是这轮热潮的主要代表。由于研发进度问题,欧洲目前只有“台风”“阵风”和“鹰狮”这三款四代半战斗机,欧洲多个国家研制第五代战斗机或直接跳过第五代研制第六代战机,NGF便是这一背景下的产物。

《国家利益》杂志刊文指出,多国合作有助于通过扩大采购额,创造规模经济,从而分担研发成本、改善单位成本。据法国公司达索宣称,NGF战斗机预计在2026年就可以进行首飞,最终将在2035年至2040年取代德国空军的EF-2000战机、法国空军的阵风、西班牙空军的超级大黄蜂战机。

在揭幕仪式现场,法国宣布注资25亿欧元,德国宣布注资10亿欧元。该计划采购、研发费用估计要突破1000亿欧元大关。

褪去神秘的外衣之后,观察家们却略感失望:相比2018年达索公司提出的NGF概念,这个新模型反而有些保守,“没有一点六代机的样子”。“这很可能是因为关于2040年的航空武器看起来是什么样子,还没有达成一致。”美国防务周刊网站这样评论道。即便如此,它仍然是欧洲的未来希望,同时也让人发现一些未来战斗机的趋势。

但媒体不依不饶,炮轰“抄袭了中国歼-20与美国YF23的设计思路”,甚至戏言美国专家看到NGF战机后,会面红耳赤。因为NGF战机使用的诸多设计,是美国专家早已研发出来的,但却因为种种原因被放弃了,如今,这些技术反而在别的国家航空工业领域发扬光大。

体现欧洲人的决心

对于欧洲来说,这样一架更像五代机的NGF还姗姗来迟了。毕竟,美国的F-22早在上世纪90年代就已经首飞,而这架NGF最快也只能在2040年左右服役。差距不是一天拉开的。以法国为例,其四代机“幻影”2000的装备时间就要比美国最早的四代机装备晚了近十年。随后,欧洲展开四代半的“阵风”“台风”和“鹰狮”战斗机研制工作时,财大气粗的美国人,则已经开始了真正具有五代机特征、具有隐身能力的F-22的研制,差距进一步扩大了。

苏联解体后,来自东方的压力大大缓解,让欧洲的军事压力顿减。在国际市场上,五代机在相当一段时间内都是非卖品,使得欧洲的“四代半”战机在与美、俄的四代机竞争时,反而还有一些技术上的优势。尽管外销之路比较坎坷,但毕竟对一些寻求武器采购多元化的国家,还有不小的吸引力。

然而,随着国际局势发生变化,无论在本国军队还是在国际军火市场上,欧洲的四代半已经逐渐失宠。

俄罗斯的五代机苏-57,让欧洲的天空逐渐失衡。尽管其隐身性能颇受外界诟病,但在实战对抗中,是欧洲的“四代半”战机无法比拟的。就在前不久,俄罗斯已经决定采购76架苏-57战斗机。

随着美国F-35项目的持续推进、日益成熟,且单价不到一亿美元,在国际市场更有吸引力。

欧洲大国感到了压力,意大利、英国、挪威、丹麦等国选择购买美国的F-35,但依靠美国的风险很大,因为从理论上说,美国人能对别国的F-35进行远程控制,一个遥控指令发出后,F-35可能就无法起飞了。而对五代机行踪的掌握,就更轻松了。这样的功能对于F-35来说,只需要几行源代码。

洛克希德·马丁不会把F-35超过1000万行的源代码送给欧洲人。可能有人会说,欧洲盟国不会受到美国如此严密的限制,至少表面上是这样。但德国总理默克尔的手机都能被窃听,跟踪一下F-35的行踪又算得了什么呢?

显然,对于欧洲人来说,用自己的“家伙”更放心,这也是促成NGF的一个重要原因。

最大的问题是如何分工

据航空国际新闻(Aviation International News)报道,NGF战斗机将由法国达索飞机制造公司与欧洲空中客车集团(法、德、西、英合资)共同研制,两者于2019年1月拿到了NGF的项目合同。法德谁也离不开谁:缺失了法国的技术,德国将难以自主建造战斗机,而法国也需要德国的注资,才能完成昂贵的研发工作。作为欧洲国家中少数拥有独立军事工业体系的国家,法国显然希望自己能够在项目中占据主导地位。但是这也就代表了德国变成了只出钱,但是却接触不到核心技术的“钱包”。

因此,现在对项目影响最大的,并不是技术问题,而是分工问题。

此前,法德两国因为这一项目中的细节产生巨大分歧。法国方面认为,若德国不愿意向法国方面许可该战机的完整出口权利,法国就可能要取消该战机的进一步设计计划。

这可是足以让计划“散伙”的分歧,法国达索设计的第六代战斗机本身只是“未来作战航空系统”(FCAS)的组成部分,而这一系统的主导研制方并不是法国,而是不具备战斗机完整研制能力的德国。

不同于德国这样的二战战败国,法国作为二战中唯一“全土沦陷的战胜国”,其法理和道德地位均非前者可比,就连北约在巴黎签署的、对东方国家禁止出口军备的“巴统协议”也挡不住法国向华约乃至向中国的军备技术输出。所以,法国要以经济为重,至于德国则要优先顾及政治问题。

作为FCAS的对手,英国与意大利莱昂纳多公司合作,在2018年7月首次推出了第六代暴风雨战机。目前,欧洲隐身战斗机计划已经呈现出“双机竞赛”的局面,英国的“暴风”和NGF未来如何发展将成为航空界的热议话题。因此,在首飞前的7年内,法国和德国之间估计少不了政治波折和推诿。

在欧洲,法德西三国目前都未购买F-35,对于下一代战机有着现实的需求,而瑞英意三国中,瑞典正准备接收JAS-39E,而英意都购买了F-35,所以“暴风雨”及其衍生型注定将着力于国际市场。那这款NGF战机到底在国际军贸市场有没有竞争力呢?

让我们好好看看它的利与弊。

未来战机设计有了新取舍

本次亮相的NGF模型,是欧洲推出的第3个FCAS系统战斗机概念。之前,空中客车和达索公司曾分别推出了各自的方案。当然,这个方案也是以达索公司为主设计的。从外形看,空客最早的方案相对保守,而且只出了概念想象图,并无大比例模型。那个方案的机翼使用了可动边条,机翼形状类似苏-57的机翼。

达索公司在2018年10月举行的“欧洲海军装备展”上推出的NGF方案最激进,不仅没有平尾,还取消了垂尾,整体设计更为简洁,从气动布局看,隐身性能、超声速巡航性能和机动性应该都很强,但是亚声速巡航效率较差。

而本次公开的模型显示,欧洲工程师在未来战机设计上有了新的取舍。

与2018年欧洲海军展上的缩小尺寸模型相比,此次展出的NGF全尺寸模型,不仅取消了无尾翼的设计,重新安上了外倾角度高达70度的尾翼,而且NGF的进气道外形,也被改成了与F-22类似的矩形,隐身性能更佳,结构更为简单。

该机继承了之前欧洲推出的三种FCAS系统战机的无尾布局。从总体设计上看,该机设计特别强调了高隐身、超声速巡航能力,同时具备较强的亚声速巡航能力和起降性能,亚声速机动性有所牺牲。

NGF的设计也非常强调超声速巡航能力:机头细长、机身长细比比较大,座舱低矮且长细比大,机翼后掠角也比较大,展舷比比较小,大大降低了超声速飞行阻力。另外,该机采用类似箭形翼的机翼设计,外翼段展舷比比较大,兼顾了亚声速巡航效率和起降性能。如果配合变循环发动机,能获得很好的亚声速巡航航程。另外,其大侧倾的垂尾除了确保航向稳定性以外,还能起到部分水平尾翼的作用,改善了起降性能。

中航工业技术研究院副总工程师黄涛认为,此次展出的NGF全尺寸模型比现有的法国“阵风”战斗机要大很多,可以推断未来NGF的航程及其搭载设备的能力,会有一个较大幅度的提升。

相对于2018年达索公司公布的设计,新的NGF翼面积似乎有所减小,这意味着翼载荷有所增大,相当于一个人的“体脂率”增大了,没有那么灵活了。该机也没有采用边条、鸭翼等显著提高最大升力系数的措施,尽管扁平的升力体机身,以及机头和机身棱线产生的机头涡也有助于提高飞机的最大升力系数,但总体来看,其亚声速机动性不是气动布局的设计重点,很可能会通过推力矢量系统弥补。

如果没有突破性的、开创性的气动装置,该机的亚声速常规机动性,特别是水平机动性,和现有的一些高机动的五代机相比,可能还有一定下降。

一架飞机如果说实现了跨代的发展,至少在三个技术领域有比较大的改进,首先是气动布局,其次是发动机,第三是航电系统。气动外形从很大程度上决定了一架飞机的基本性能,包括

隐身性能、超声速巡航能力、机动性等。可以想一想,从F-15到F-22,从米格-21到米格-23再到米格-29的外形变化之剧烈,这才有跨代的感觉。而从F-22或者F-35到欧洲NGF,并没有这种感觉。

从模型外形来看,该机基本体现了五代机甚至是曾被淘汰的五代机方案的设计元素。比如说DSI进气道在五代机甚至四代半飞机上已经广泛使用,而箭形机翼和大侧倾V型垂尾也在包括麦道公司(后并入波音公司)JSF方案在内的很多五代机方案上出现过。

该机甚至可以视为是麦道单发JSF方案“拉长”“压扁”,再改成双发设计的结果。而麦道公司的那个方案,还没有进入最后一轮的竞争就被淘汰了。当然,NGF的超声速巡航能力不是麦道公司的方案可以比拟的。

以美国下一代战斗机PCA为例,黄涛说,PCA的布局设计在2015年至2016年间曾多次发生变化,参与设计的波音与洛克希德·马丁等几家公司,都曾推出过鸭式与正常式等多种布局,但在2016年美国空军发布《2030年空中优势飞行规划》之后,几家公司都又不约而同地向飞翼布局靠拢。

因此,黄涛指出,由于现在NGF项目还在初始阶段,初始阶段展出的模型可能还会再有改动,当下其整体布局、尾翼倾角与进气道形状,并不一定代表未来NGF也会这么设计。

NGF的最终走向,还要看法国、德国与西班牙三国军方的需求。

NGF的亚声速水平机动性可能稍差,但能够通过推力矢量系统和无人僚机来协助解决。目前有人战机与无人机协同作战已经成为了一种趋势,英国在2018年范堡罗航展上公布了“暴风”战斗机的等比例概念模型之后,也提出了“暴风”战斗机要和无人机“蜂群”协同作战,而美国也在发展与PCA战斗机协同作战的无人机。

黄涛认为,在目前的技术发展条件约束下,仅仅发展一个单用途的尖端作战平台的话,研发成本可能会很高,研发难度与使用成本也不小,所以当下多个国家在开发新的尖端作战平台的同时,也会将部分研发成果向其他正在研发的平台上转移,实现协同作战。而多平台协同作战的趋势也是基于目前网络化与智能化的技术潮流应运而生的。正是网络技术与人工智能的发展,为多平台协同作战的概念实现提供了技术支持

南方周末特约撰稿 张亦驰 南方周末记者 郑宇钧

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