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技術(shù)派|土耳其五代機(jī):聯(lián)歐抗美展現(xiàn)雄心,技術(shù)方案逐漸成型

澎湃新聞特約撰稿 張亦馳
2019-06-20 12:12
來源:澎湃新聞
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本屆巴黎航展上,土耳其首次對(duì)外公開了其在研五代機(jī)TF-X的全比例模型。在美國威脅取消對(duì)土耳其出售F-35“閃電”II戰(zhàn)斗機(jī)的背景下,土耳其此舉很像是一次無聲的抗議。實(shí)際上,這一計(jì)劃提出已經(jīng)近十年時(shí)間了,期間得到了歐洲多家公司的幫助。那么,TF-X性能究竟如何?它能否成為F-35的替代品?

巴黎航展上的土耳其五代機(jī)TF-X模型

土耳其的五代機(jī)雄心

在北約中,土耳其空軍可能是除了美軍以外規(guī)模最大、裝備最先進(jìn)的空軍之一,但是與之并不匹配的是這個(gè)國家航空行業(yè)依然蕭條。盡管20世紀(jì)80年代曾在本土裝配F-16戰(zhàn)斗機(jī),并且在20世紀(jì)90年代還設(shè)計(jì)國渦輪螺旋槳教練機(jī),但是發(fā)展一種第五代戰(zhàn)斗機(jī)對(duì)于土耳其來說仍是一件難事。土耳其政府打算用一個(gè)五代機(jī)計(jì)劃來改變現(xiàn)狀,一方面用本國研制的飛機(jī)武裝空軍,另一方面振興本土航空工業(yè)。

基于這種考慮,2010年12月15日,土耳其國防工業(yè)執(zhí)行委員會(huì)(SSIK)決定開發(fā)本土的下一代制空戰(zhàn)斗機(jī)。初期土耳其計(jì)劃向項(xiàng)目投資2000萬美元用于予土耳其航空航天工業(yè)(TAI)進(jìn)行概念設(shè)計(jì),并于2013年年底完成概念設(shè)計(jì)。土耳其政府希望到2023年看到本土戰(zhàn)斗機(jī)的原型機(jī)試飛,屆時(shí)該國將在首都安卡拉紀(jì)念土耳其共和國成立100周年。

2011年8月,TF-X戰(zhàn)斗機(jī)項(xiàng)目正式啟動(dòng),當(dāng)時(shí)啟動(dòng)的是一個(gè)為期兩年的概念研究。但由于土耳其自身制造戰(zhàn)斗機(jī)的經(jīng)驗(yàn)甚少,土耳其首先找到了瑞典。2013年3月13日,雙方簽署了一項(xiàng)《技術(shù)援助協(xié)議》,由瑞典薩伯集團(tuán)為土耳其的TF-X項(xiàng)目提供技術(shù)援助,土耳其航空航天工業(yè)(TAI)公司將購買薩伯集團(tuán)的戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)。

薩伯公司最早提出的兩種五代機(jī)方案

不過土耳其并沒有完全接受薩伯的方案?;谕炼淇哲姷囊?,和對(duì)本國工業(yè)能力的總體水平,主承包商土耳其航空航天工業(yè)公司和薩伯公司最終形成3個(gè)單座設(shè)計(jì)方案。這三個(gè)方案首次在2013年在伊斯坦布爾舉行的國際防務(wù)展(IDEF-2013)上展出。從外形上看,它們已經(jīng)和薩伯公司的方案存在很大不同,很顯然是按照土耳其軍方的要求進(jìn)行了優(yōu)化。

但是,概念研究階段于2013年9月完成后,該計(jì)劃似乎停滯不前。直到2015年早些時(shí)候,土耳其國防部長為該計(jì)劃進(jìn)入初步設(shè)計(jì)階段開了綠燈。似乎是對(duì)前期薩伯公司提供的服務(wù)不夠滿意,軍方向空中客車防務(wù)與航天、意大利的阿萊尼亞·馬基(現(xiàn)在的萊昂納多飛機(jī)公司)、BAE系統(tǒng)公司、中航技進(jìn)出口公司和薩伯公司發(fā)出了需求征詢書,進(jìn)一步擴(kuò)大競爭范圍。

2016年初,BAE系統(tǒng)公司被選為TF-X計(jì)劃的外國合作伙伴。2017年1月下旬,英國首相府宣布,在英國首相特麗莎?梅訪問安卡拉期間,BAE系統(tǒng)公司與TAI公司的CEO簽署了共同開發(fā)TF-X項(xiàng)目的協(xié)議。

2018年,土耳其宣布選擇達(dá)索公司的3D EXPERIENCE,以加速TF-X飛機(jī)的開發(fā)。那個(gè)時(shí)候美國和土耳其之間的矛盾還沒有如此尖銳。而如今,美國因?yàn)橥炼溆?jì)劃采購俄羅斯的S-400防空系統(tǒng),美國威脅將切斷對(duì)土耳其的F-35供應(yīng),甚至給土耳其下了最后通牒,要求在7月31日之前放棄S-400,否則目前正在美國接受培訓(xùn)的所有土耳其F-35學(xué)員將被送回家。此次TAI在歐洲的航展上高調(diào)公開TF-X,增添了一些聯(lián)歐抗美的味道。

TF-X似乎擁有側(cè)彈艙

不斷變化的技術(shù)方案

TF-X目前的方案演進(jìn)大致可以分為三個(gè)階段。薩伯最初的C-100和C-200方案可以視為是第一階段,由此到2013年展出3個(gè)概念方案可以視為第二階段。從那時(shí)候至今是第三個(gè)階段。從最初瑞典的兩個(gè)方案到2017年基本確定的、于此次巴黎航展幾乎相同的概念模型,TF-X經(jīng)歷不小的變化,也體現(xiàn)出土耳其空軍及TAI公司對(duì)五代機(jī)理解的變化。

第二階段的三個(gè)方案。單發(fā)常規(guī)布局方案為FX-6,單發(fā)高敏捷性鴨式布局方案編號(hào)為FX-5,雙發(fā)常規(guī)布局編號(hào)為FX-1

薩伯最早提出的C-100和C-200方案實(shí)際上與土耳其空軍無關(guān),那是薩伯公司對(duì)五代機(jī)的理解。C-100和C-200使用了幾乎相同的機(jī)身設(shè)計(jì),但是C-100為常規(guī)布局,而C-200為鴨式布局。從其設(shè)計(jì)草圖來看,C-100和C-200主要考慮亞音速巡航和亞、跨音速機(jī)動(dòng),未對(duì)超音速巡航做過多考慮。

而到了2013年,TAI展出的方案就發(fā)生了不少的變化。其中,單發(fā)常規(guī)布局方案為FX-6,單發(fā)鴨式布局方案代號(hào)FX-5,雙發(fā)常規(guī)布局方案FX-1。兩個(gè)單發(fā)動(dòng)機(jī)的概念設(shè)想的最大起飛重量(MTOW)在5萬磅(22.68噸)和6萬磅(27.22噸)之間,而雙發(fā)動(dòng)機(jī)方案最大起飛重量6萬磅(27.22噸)到7萬磅(31.75噸)。

其中使用單臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)常規(guī)布局的FX-6方案與F-35有些相似。該方案采用了一個(gè)較大的邊條,并且圓滑過度到機(jī)翼。過大的邊條以及圓弧形狀的機(jī)翼前緣,很容易向四周均勻反射雷達(dá)波,這不太符合五代機(jī)設(shè)計(jì)中,力爭將雷達(dá)波集中反射到很小的角度內(nèi)的設(shè)計(jì)思想。另外,和薩伯的方案相比,其后掠角看上去更大,機(jī)身似乎拉長,這都是有利于降低超音波阻的設(shè)計(jì),表明土耳其軍方或許對(duì)這種單發(fā)四代機(jī)提出了超音速巡航的需求,至少是對(duì)該機(jī)的加速能力要求較高。

另外一個(gè)單發(fā)方案(FX-5)采用了鴨式布局,機(jī)翼為大型三角翼,飛機(jī)的敏捷性更高。這兩個(gè)概念模型都包括了第五代戰(zhàn)斗機(jī)匹配的設(shè)計(jì)元素,例如小的機(jī)身,以降低雷達(dá)反射截面積,內(nèi)部武器艙以及超聲速巡航能力和先進(jìn)航電系統(tǒng),包括有源相控陣?yán)走_(dá)。

除此之外,還有一個(gè)雙發(fā)的FX-1方案,而這個(gè)方案最終,演化為2017年5月份在伊斯坦布爾舉行的國際防務(wù)展上首次公開概念圖,并于本次巴黎航展首次公開全比例模型的方案。

2017年公開的方案與巴黎航展上展出的TF-X基本一致

定位中型隱身戰(zhàn)斗機(jī)

TAI展出的最新模型表明,新的方案似乎是在原來的FX-1方案上優(yōu)化而來,最大的變化在于似乎是移植了XF-6的平尾(類似F-22平尾的設(shè)計(jì))。不排除未來TAI和BAE進(jìn)一步對(duì)其優(yōu)化的可能,但是這個(gè)方案很可能體現(xiàn)了計(jì)劃于2023年左右首飛的那個(gè)原型機(jī)的主要特征。

根據(jù)相關(guān)資料,該機(jī)機(jī)長19米,翼展12米,翼面機(jī)達(dá)到了60平方米(一個(gè)對(duì)比是F-22的翼面機(jī)高達(dá)78平方米),如果僅僅從外形尺寸看,接近重型機(jī)范疇,比F-22還長一些,不過最大起飛重量只有27.2噸,實(shí)際上仍然是一種中型機(jī)。它的備選發(fā)動(dòng)機(jī)包括美國的F-414和歐洲的EJ-200改進(jìn)型,要求單臺(tái)推力大約9.07噸,目前來看后者的可能更大。飛機(jī)最大飛行高度5.5萬英尺,最大速度2馬赫,作戰(zhàn)半徑600海里。

相較于FX-5和FX-6,目前這個(gè)繼承自FX-1的方案具有最好的隱身設(shè)計(jì)。該機(jī)前機(jī)身采用了多平面、非圓截面設(shè)計(jì),前機(jī)身的每個(gè)平面都有空間傾角,這種設(shè)計(jì)能夠?qū)恼?、?cè)面射來的雷達(dá)波反射到側(cè)面40度以外的方向,大大降低主要威脅方向的雷達(dá)散射截面積(RCS)。另外,其邊條也較小,呈直線設(shè)計(jì),隱身方面優(yōu)于FX-5的鴨翼和FX-6的邊條。

最新的TF-X設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵循了各個(gè)面、線平行的隱身設(shè)計(jì)原則。該機(jī)采用了S型進(jìn)氣道,同時(shí)通過兩種途徑來遮擋發(fā)動(dòng)機(jī)葉片,一個(gè)是內(nèi)部武器艙,另一個(gè)就是將座艙布置在發(fā)動(dòng)機(jī)正前方,也就是說采用了發(fā)動(dòng)機(jī)小間距設(shè)計(jì),確保發(fā)動(dòng)機(jī)不會(huì)暴露于前方射來的雷達(dá)波中。

內(nèi)置武器艙也是隱身機(jī)的標(biāo)配。之前的FX-1方案擁有兩個(gè)串聯(lián)的彈艙,前小后大,可攜帶兩枚近距格斗彈加4枚中距彈。其中,前武器艙位于進(jìn)氣道之間,裝備兩個(gè)小型近程空對(duì)空導(dǎo)彈,而第二個(gè)武器艙位于發(fā)動(dòng)機(jī)前,將可以內(nèi)置4枚尺寸與AIM-120相當(dāng)?shù)闹芯鄬?dǎo)彈。不過最新公布的TF-X似乎有側(cè)彈艙,其彈艙布局很可能趨于常規(guī)。

對(duì)于TF-X計(jì)劃來說,最大的攔路虎可能還不是技術(shù)問題,而是該計(jì)劃的組織者。國外合作伙伴在該項(xiàng)目中所扮演的角色沒有得到充分理解或者確定。BAE系統(tǒng)公司到底是負(fù)責(zé)項(xiàng)目的監(jiān)督評(píng)審工作還是作為一個(gè)積極的開發(fā)商全面參與設(shè)計(jì)和研發(fā)尚不清楚。另外,美國的態(tài)度也很關(guān)鍵,如果美國鐵了心來攪局,恐怕歐洲公司也要掂量掂量。因此,對(duì)于土耳其而言,制造全尺寸隱身戰(zhàn)機(jī)模型容易,但制造一型成熟的隱身戰(zhàn)機(jī)仍存在很多不確定性

    責(zé)任編輯:謝瑞強(qiáng)
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