关于南北六代的几个问题
中国的南北六代战机自网上惊鸿一瞥至今已整半年,震撼犹存、争议仍在。随着各个角度、更加清晰图片的不断流出,整体架构已基本确认:南六为双三角翼三发;北六为兰姆达翼双发。美国空军“下一代空中优势”项目已花落波音,首飞定为2029年。由此可以认为,中国的六代机至少在工程进度上比美国提前了5年。现在的疑问是,中国的进度为何这么快?构型是否还会继续演进?南六与北六到底是竞争关系还是互补关系?
一、中国的六代机进度为何能领先美国?
美国空军“下一代空中霸主”(NGAD)的前期概念研究始于2014年,美国海军的F/A-XX项目更是早在2008年即已正式启动,因此美国涉足六代战机的时间并不晚,要知道中国的五代机歼20首飞于2011年,比F22晚了近15年。笔者认为,美国空、海军之所以在下代战机项目上迁延日久,迟迟难下决心,与美军“大换代”的传统密不可分:战机是否换代,取决于子系统是否取得跨代进步。在动力系统方面,GE已经在变循环发动机(VCE)上浸润50年,XA100 基本成熟。VCE的优势简单总结就是:更强的超巡、更远的航程。不过,VCE再强也无法超越Ma3,无需改变气动,因此升级现有五代机也能达到同样效果。在航电方面,技术持续演进的特性更加明显,是战机能够持续升级的主系统,代际本就模糊。那么就剩全向隐身这一部分了。美国在隐身技术上有雄厚的积累,关键是就为这一条开发一款全新换代机是否值得?现实是:如果资金充裕的话就值、否则就不值。在下一直认为,美国空军在去年暂停NGAD项目看似因资金问题在给“哨兵”让路,实则还是认定NGAD优先级不够。如果不是中国南北六代的横空出世,F-47之类还不知何时能提上日程。
与美国不同,中国对未来10年内在西太压倒美国空中力量的需求更加急迫。因此,中国追求的不是全面跨越,只要领先半步就可以了。以南北六代硕大的体型,在航程、载荷、态势感知方面当然是又进了一步,但最核心的优势还是全向隐身!即便美军在中国周边的探测网络密如蛛网,仅此一条就足以使攻守易势!F-47计划2029年首飞,再快也要5年后才能服役。假如南北六代保持目前的状态,配装VCE的F-47将占有一定优势,但届时可能已经“西太无战事”了,中国抢先一步的目的也就达到了。由此在下预计,尽管中国六代机在全向隐身的壳子下装的还是四代发动机,也将推动快速列装一批,而且时间节点很可能与096的下水发生“惊人的巧合”。
二、南北六代的构型是否仍会继续演进?
上面提到,美国六代机的动力系统将使用GE的XA100,除了超巡及航程上的优势,XA100的三流道设计还可提供额外的冷却和发电能力,有能力支持未来更强大的航电甚至定向能武器。中国的VCE还处于起步阶段,技术成熟至少也在10年之后了。四代发动机在推力及发电能力上都远不及XA100,这也是南六为何采用三发的根本原因。北六相比之下体型要纤细不少,因此还是双发,而且是DSI进气,Ma1.5以上的超巡是不用想了。单从飞行品质来看,无论南六还是北六,相比前代除了内油更多、航程可能更远,速度不会有什么提高,机动性或还有些许下降。显然,这仍是动力落后拖了后腿。因此,南北六代的后续演进的核心必然在动力!但是否跟随美帝走VCE之路却不一定。
上图是南六与洛马版NGAD的对比图。可以看到两者都是双三角翼构型,但洛马的后掠角更大,更显瘦长,故而高速性能更好。按理说,NGAD虽然体型不比南六小,但装两台XA100也完全够用了,毕竟其后期推力将达恐怖的25吨!双发仍可碾压南六的三发。但美空军为何先是放弃、最后又选择了F-47?这似乎颇令人费解。其实答案很简单:洛马版NGAD是标准的高超音速构型!如果计划配装的是TBCC或RDE,这种构型当然没问题,Ma4以上的速度绝对是蓝星第一,天下武功唯快不破,妥妥的“下一代空中霸主”。问题是这两种新概念发动机至少五年内是见不到影子的,仅装XA100的话这种修长的体型对速度的增益并不明显,反而机动、载荷的劣势更加凸显。
上图是FA-XX项目的波音版,即现在转为空军项目的F-47。如果构型变动不大的话,这个设计就合理多了。既然还是在低超音速上做文章,采用大翼展的兰姆达翼更符合美军对航程和载荷的要求。总结就是,洛马的设计“超速”了,直接跨到七代去了,得倒回来。
现在说回南六。对比洛马版NGAD显然要“胖”得多,也说明成飞要现实得多:这就是基于手头可用动力的构型设计,为此甚至不惜加个“驼峰”。在下认为,VCE中国一定会继续发展,但在进度上未必会比TBCC或RDE/ODE领先。美国的TBCC或RDE大致会在未来10年内成熟,中国的时间表也差不多。因此中国将来很可能出现VCE专用于五代机换发,TBCC或RDE/ODE专用于六代机换发及七代机。若果如此,南六的构型必然进行调整,即与洛马版NGAD趋同。(此外还有一种可能,即采用横卧式半组合TBCC。这样即可在一定程度上规避中国在涡轮机上积累不足的劣势,总体架构也不必大改。参见笔者《成飞六代难道是2+2?》一文)
最后再说北六。其实北六更有意思,因为最初网友猜测的变形垂尾是有道理的:当垂尾放平时就是大三角翼;当垂尾升起时又变成了兰姆达翼。从这个角度讲,北六在配装新概念发动机后的构型演进就简单了,就是兑现网友当初的猜测!
从上图可见,北六的前锥体要长得多,主翼后掠角更大,如果主翼可变为三角翼,是很好的高超音速构型。因此,将来七代以北六构型为基础也是完全可行的,甚至比上面洛马的版本更好。
三、南六与北六到底是什么关系?
先说个有意思的事情:除了南六,英意日的“全球作战空中计划”(GCAP)、法德西的“未来空中作战系统”(FCAS)以及北六,极可能还包括F-47,都将采用兰姆达翼,只不过F-47多了对鸭翼、GCAP和FCAS多了对浅垂尾,都不如北六“纯粹”。由此可见,得益于兼顾亚音速机动和超音速巡航的特性,以及更好的隐身,兰姆达翼在六代机上大有一统江湖之势。
其实北六与西方六代机在构型上的“巧合”只是表象,深层则是沈飞对未来空战场景的想定也与西方主流观点高度相似。即在强调未来空战有人/无人机高度协同的同时,不应放弃有人机自身做为一个独立作战节点的机动性能,并且必须赋予无人机更大的自主决策能力。显然,沈飞设想的是一种分布式、随机化的作战场景,背后的逻辑是非线性的世界观以及“去中心化”的理念。
与上述六代相比,南六的“另类”隐含的则是成飞对未来空战在理念上的重大差异。南六更加强调“以我为主、全局掌控”的能力,虽然仍是依托体系,但力图在态势感知、制电磁权及打击范围上全面压制对手,而六代有人机即扮演着前沿“核心平台”的作用。显然,成飞设想的六代在能力和权限上要比北六大得多,更加突出“集中控制、任务分配”的角色想定。比如在AI构建、有人/无人机协同上,成飞更加强调赋能于人、实时监控的重要性,由此采用双座并联的座舱设计也就不奇怪了。总之,成飞设想的是一种“域控制型”的作战场景,南六就是那个“域控制器”。长航时、大载荷、高功率、全隐身是追求的目标,至于机动性则显然不在优先选项的前列。
目前还难说两种理念下的产物到底哪个效能更好。从这个角度讲,南北六代显然存在竞争关系。不过南六的长航时、大载荷以及并列双人座舱、大小两种弹舱这些特征,显然也同时适合用来执行对面打击任务,也难怪西方赋予其JH-XX的代号。不过南六的空优、打击功能可以说是并行的,独特的设计使其完全兼容两种任务而毋须触及取舍问题,与传统歼轰机侧重打击的特性还不一样,因此在下更愿称其为“双任务战斗机”,在这个角度看南北六代又有互补关系了。
以东大的秉性、以及迫在眉睫的现实需求,在下预计南北六代将会同步发展、并行列装,这样在将来的南北红、蓝模拟对抗中也有助于某种程度上一探西方空战体系的底。做为一种可能,如果验证结果表明沈飞的构想更合理,南六还真有可能转向以打击任务为主。