美海军的NGAD到底会是什么样的性能指标?

 

   美海军的NGAD发展扑所迷离,或许老美海军已经明确了,但他们对外保密,让大家不清楚;或许是下一代战斗机本身就存在很多变数,美海军也没有想清楚。个人认为前几年没想清楚是有可能的,但现在应该比较明确了,估计是保密没有对外透露。估计几年后,随着项目的逐步落实透露出的消息越来越多,大家最终清楚是怎么回事。那么在消息没有完全透露之前,根据以往的各种消息和技术发展趋势,还是可以做一些猜测的。

 

   就以往的各种消息来看,美海军的确在航程、速度、隐形、信息化、新武器(譬如激光)等方面的存在一些变数,因为这些东西中有些是相互矛盾的,譬如航程和速度矛盾;有些涉及到技术成熟度的问题。不过,可以肯定的是:隐形是必须有的,但是隐形程度到多大是值得探讨的;航程大是必须的,但大到什么程度是需要探讨的;信息化是必须的,这个几乎没啥疑问;新武器依赖于成熟度,所以变数大,但这个不是决定性影响因素,权重没那么高。

  

   就航程而言,有说法是作战半径1000海里,譬如最近英文这个链接:https://news.usni.org/2020/08/18/navy-quietly-starts-development-of-next-generation-carrier-fighter-plans-call-for-manned-long-range-aircraft   该链接前面提到的作战半径1000海里,但是后来的海军人员说的时候又变成了1000英里,1海里比1英里长243米,这1000海里就比1000英里多了243公里,也不是一个小数字。航程和速度以及载荷影响飞机的大小和重量,而飞机大小也和航母上配套环境相关。这个1000海里或者1000英里的要求,会让飞机大小和重量到什么程度?

 

   实际上看飞机的换代变化,会发现随着升阻比优化到一定程度,发动机油耗降低到一定程度,飞机的飞行性能尤其是航程和载荷能力也逐步到一个极限。所以,根据作战半径和速度的要求,加上航母上配套设备限制,大约能够猜测个大概。

 

   目前F-35C空重15-16吨,内油9吨,作战半径大约1300公里左右,距离上面的1000海里(差500多公里)差距不小。如果是用F135这样的发动机和类似F-35C这样的气动布局,简单计算油量需要增加3.8吨,即燃油需要增加到接近13吨。显然在发动机上还得努力,需要降低油耗。就发动机技术来说,变循环发动机是光听楼梯响不见人下来,到目前为止没看到具体的型号出现,所以能不能以后用上是个大问题。如果能用上,那么按照一些论文上说的变循环可以降低油耗25%或者说让航程增加25%-30%,那么F-35C换变循环发动机后作战半径简单乘以1.3倍,就是1690公里,满足1000英里的要求,是912海里,距离1000海里还是有点差距。所以,飞机不光要发动机省油,还需要比F-35C多更多内油是必须的。

 

   飞机内油增多意味这机体必须加大,机体加大意味着空重增加,即便认为材料发展有改进,但新飞机空重低于F-35C的可能性不大。需要注意的是上面的燃油量是按照F-35C粗略估计的,也就是单个F135发动机和推力19-20吨。如果用一些人设想的2台15吨推力发动机,总推力达到30吨,总油耗可能还会更高,必然会让飞机需要更多油、飞机空重更大,属于面多加水水多加面,最后空重和着舰重量可能超过航母的配套系统限制。由此来看,用两台大推的可能性不大,用两台中推的可能性更大。实际上目前中推的推力已经超过三代机初始时大推的推力,譬如F414IPE的推力已经到12吨,高于F100最初的10吨多,所以美海军的NGAD用中推的可能性很大,这样就可以把发动机重量和结构重量省下来给燃油,增加燃油量来扩大航程。用两个中推还有一个好处是不怕单发失效,单发失效仍然可以想办法飞回航母。单发战斗机在大航程作战时出现发动机失效时,救人都很难救。想想看,作战半径1000海里,在距离航母最远的1000海里地方发动机失效,飞行员跳海,让航母编队用直升机救援,那得飞多久才能到,届时飞行员在海上遇到风浪可能就被冲到不知道什么敌法了,也有可能已经遇险。

 

   根据双中推和燃油量,结合美国航母配套拦阻、弹射、升降机的配置,NGAD不大可能空重高于F-14,理想情况空重是17吨左右,18吨应该是上线。内油得10吨左右或者更多,内置弹舱2吨左右应该是可接受的。这样下来满油和内置弹舱2吨载荷都有29吨了,外挂重量就不可能太大,估计有个5-6吨就差不多了,所以最大起飞重量估计能到34-35吨。实际上这个数据看来基本是A-12当年提的数据,A-12空重设想的要求是37327 磅,即16.9吨,最大起飞重量是74013磅,大约33.6吨。当然后期A-12的空重和最大起飞重量都超过了美海军的要求,也由于各种原因而下马,但是A-12的这个重量要求应该是美海军综合考虑很多要求提出的。

 

   A-12用的是两个无加力中推,内油大约10吨,作战半径大约800海里。现在要超越800海里作战半径,那么NGAD的内置弹舱应该低于A-12,发动机估计会用加力有超音速飞行能力,借助这些年来技术的进步,或许能够做到1000海里的作战半径。当然,航程和速度是有矛盾的,如果不用变后掠翼而是常规固定翼,那么亚音速巡航效率高超音速性能就不能强求,估计超音速性能比F-35C好,但好的程度估计有限。个人估计超音速能到1.8马赫就不错了。

   在某种程度上,美海军的NGAD可能更接近A-12后美海军提出的A/F-X,即具有大航程和战斗攻击功能。A/F-X透露出的信息很少,个人估计航程应该没有1000海里那么大,但重量数据估计和目前NGAD提出的相当,只是那时的技术做不到当前的航程。所以,兜兜转转,美海军可能再次拿出以前A/F-X的数据改吧改吧,加入信息化和智能化要求,再提高航程啥的就完事了。

 

   如果上面猜测不错,那么这个NGAD属于中国军迷喜欢争论的重型机还是中型机?很显然发动机是中推,按照一些人的说法是中型机;但是一些人说最大起飞重量已经超过三代重型机,应该算重型机。其实重型和中型的区分有那么重要吗?重型和中型只是一个便于讨论的分类而已,并没有多么严格的标准,核心仍然应该放在飞机本身以及与航母的配套上,而不是纠结在所谓重中如何区分上。

 

 

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