德法的六代机靠谱吗？（气动篇）

第53届巴黎-布尔歇国际航空航天展览会在当地时间6月17日在巴黎开幕，本届航展的重头戏——法德联合研制的六代机首次揭开了神秘的面纱。

上图就是法德两国合作研制的六代机“未来空战系统”的全比例模型，在开幕式当天在法国达索公司的展台上亮相。

据介绍，这种未来战机除了隐形能力外，自动化和智能化水平也非常高，具备有人-无人编队能力，可指挥控制无人机蜂群执行多种任务。按照两国今年2月签署的协议，该战斗机计划在2040年前服役，替换德国空军的“台风”战斗机和法国空军的“阵风”战斗机。

说实话，也不知道是法德早已经公布概念图和缩比模型的原因还是人们对阵风或者台风战机固有性价比偏见，法德公布的未来空战系统”的1:1模型，并没有给人带来惊艳的感觉，并且，让人多少有一种理想很丰满现实很骨感的感觉。

考察一款战机的先进与否，人们首先是看它的气动布局，通俗说就是外形。当然更重要的还是看它藏在壳子里的东西。（至于藏在壳子里的东西，我们下篇再说，本文是论述外壳）

如上所述，法德的“未来空战系统”六代机，单从外形看，就已经让人看到了法德航空技术的落后。我们先看下面美国六代机图片，然后再说。

没有对比就没有伤害。正是这种对比，德法六代机高下立马见分晓。

首先，德法六代机和第一梯队的美国六代机一样，外形是飞翼布局。这很正常，未来中国的俄罗斯的六代机那也一定是飞翼布局，这不是时髦，而是飞翼布局强大的全向隐身能力是除了科幻的飞碟UFO之外最高的。世界各国在六代机探索方面的共识不多，但为数不多的标准之一就是强大的全向隐身能力。所以，你要发展六代机，你就必然进行飞翼布局。虽然法德的六代机也是飞翼布局，但是，和美国人的飞翼比起来，多了一双135°角的外倾垂尾。这种布局是半飞翼造型，并不是全飞翼造型，中国有句俗话叫虎头蛇尾，应该就是这样。那这说明什么问题呢？只有一个答案，那就是达索公司的飞控技术不过关还有它的发动机技术不过关（下文再讲）。也就是说，其实就那一个外倾垂尾，是典型的五代机技术，用在六代机上，至少在气动布局上还达不到六代机的基本要求。

其次，法德六代机的进气道。仔细看法德六代机的进气道，是DSI进气道。这又称“三维鼓包式无附面层隔道进气道”，它采用一个固定的鼓包来模拟常规进气道中的一、二级可调斜板，并能够达到对气流的压缩，以及简化结构、隐形的目的。这种进气道最先出现在美国，典型机型就是F35，然后在天朝的成飞和贵飞，基本上玩烂了，甚至中国的二代机都改装用了，不是吗？你看

DSI进气道很好，兼顾减重和隐身，但是从现今来说世界上只有中国和美国发展出了这种技术。它的技术难度实际上是非常大的，首先是设计出这个鼓包就需要极高空气动力学和计算机技术水平，其次它的制造精度要求很高，金属材料要加工出来是很困难的。当前都是使用复合材料。而实际上，目前达索公司没有一款飞机试用DSI，达索的技术能力存疑。当然，也不能小瞧拥有雄厚航空技术能力的法国，但是，“未来空战系统”六代机什么时间服役？按照计划是2040年，法德六代机的鼓包那时落后中美近半个世纪！

实际上，目前我们考察五代机（歼20、F22等），存在的最大问题是两个：一个是隐身能力不足（全向隐身能力、全频谱隐身能力和视觉隐身能力）；另一个就是高速机动能力不佳。而DSI对飞机的高速性能影响是较大的。而六代机之所以称为六代机，其它的不说，理应在隐身能力和高速机动方面对五代机有一个革命性突破。所以，是否六代机上还用DSI，现在还未统一标准。目前看，可调式DSI（通俗说进气道鼓包体积位置可调）正在如火如荼攻关。而达索公司，连门都没进的DSI，再上一层楼做出可调DSI，从技术传承的角度来说，基本不可能。

再次，发动机上置还是下置的问题。目前看，实际上五代机科研实力最强的是中美两国。中国六代机无论官方还是科研机构，都没有有根据的图片或者模型公布出来。当然这不能说明我们没发展。其实是在紧锣密鼓展开六代机的研制。倒是美国的波音或者其它公司公布了六代机的效果图。

现在关于气动结构方面有一个重要问题是发动机上置还是下置的问题。这个问题其实美国人早已经给了我们答案。世界上第一种隐形飞机是F117，如下图

F117的发动机就是上置。还是美国，当它发展五代机F22和F35的时候，发动机又下置了，走了传统的二三代机模式。那为什么美国人的F22又把进气道改为下置了呢？

从进气的要求来看，通常希望来流顺畅避免进气不均带来发动机喘振等问题，所以高机动性的飞机上目前没有出现背部进气道这种实际的例子，原因就是高机动飞机需要高升力来机动，而高升力获得的直接办法是增加迎角，而迎角增加后由于机身机翼的遮挡使得背部进气道气流不稳定；另外三代机后开始利用边条涡技术来增升，边条涡本身就是旋转的气流，漩涡本身就是非顺畅的气流，而漩涡进入进气道后有可能使进气道气流不顺畅，不好保证发动机正常工作。

再者，因为进气道放顶部的话，飞机爬升阶段机身会挡住气流方向，所以基本上不会有战斗机采用这种方式进气。

那么六代机会克服这些弊端，把发动机上置吗？答案是肯定的，甚至可以说，发动机是否机翼上置，将成为六代机的标配，在外观上将是区别五代和六代的明显标志。

为什么？

我们知道，目前无论中美还是俄罗斯的五代机，在高空高速方面都是不足的。六代机在革命五代机的技术指标上，速度和高度将是重要着力点，也就是说六代机追求的是超过“双三”指标的新战机。一般认为，六代机的速度将在3马赫以上（在分析发动机方面会说到）高度将在3万米左右，也就是说与米格25差不多。

就高度而言，六代机之所以要飞这么高，那直接结果是，五代机以下包括五代机这些飞行高度1万米左右的飞机根本奈何不了六代机，并且六代机将会使大部分国家的防空导弹成为摆设。所以六代机就是在平流层飞行。

在五代机时期，流行的是翼身融合的中央升力体结构，而六代机将是全升力体结构。如果说五代机是翼身融合，那就是说没有明显的机翼的话，那六代机整个就是一个机翼。

所以六代机最佳的发动机位置就是上置。下翼身就是一个平面，这样全升力体更加完美。这样的好处是飞机的飞行更平稳，耗油量显著下降，也就是说战斗机的打击范围将比五代机有成倍的延伸。

那怎么克服发动机上置带来的飞控难题呢？其实这个最根本的问题解决在AI人工智能的应用。发动机上置的最大问题是飞机的机动性受到限制，但是，配合全动矢量新体制发动机和人工智能，这些问题都会迎刃而解。

那么回过头来说德法的“未来空战系统”六代机，显然，它的发动机和智能操控方面差了可不止一大截！

最后，“未来空战系统”六代机的座舱问题。法德六代机的座舱并不是气泡形，而是传统的二代机式半埋式，显然这是在强调全向传感器辅助的前提下的高速性能。

早期的战斗机没有现在的气泡式座舱，保障成员视野这些说法，大家都是固定在机身上的玻璃，后来开始了玻璃化座舱，座舱盖的设计开始整体化，气泡化，用来获得更好的视野。座舱盖绝非一块玻璃这么简单，它其实也是技术含量非常高的部件，需要足够坚固，透光性够好，防辐射，还要在弹射时能迅速破碎，绝非一般国家能造。而技术含量最高的气泡式座舱盖，只有中美两国才能造出。

特别是在综合瞄准头盔方面，它具备“看哪儿打哪儿” 的功能，它直接与近距空空导弹的火控系统交联，飞行员的目光可以直接瞄向近距来袭的敌机，头盔可以识别飞行员的视线，然后直接控制空空导弹射向目标。飞机的EOTS传感器的综合态势感知传感器系统，可提供360度全向视野，拥有前视红外搜索与跟踪功能，能够强化飞行员的远距离态势感知能力。可以用来探测空中目标，还能抓住地面目标。它对地面目标的红外成像可放大数倍，还能引导激光制导武器，打击地 面目标。

而法国目前最先进的战机阵风也没有任何装备的迹象。指望德国人那更不可能。

总之，虽然通过外形我们可能只能管中窥豹，但是不可否认的是，德法所谓的六代机至少在气动外形上离真正的六代机差的还是很远。