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晨枫:韩国隐身战斗机KF-X的功与过
关键字: KF-X韩国战斗机韩国自制战斗机更大的问题在于,隐身战斗机的关键在于武器全内载,这导致了体积、重量、发动机推力等水涨船高的一系列问题,缺乏航空科技积淀的韩国要直接攻关,难度可比大一普通物理刚考及格就要直接挑战冷聚变问题。
KF-X的动力定位在220kN级,单发只有增推型F135可能达到,但这是天上的馅饼,不可能的。美国愿意提供通用电气F414涡扇发动机,双发几乎可以达到220kN的要求。动力决定性能,这划定了KF-X可能达到的性能范围。
韩国获得的是主流的F414-400,军推57.8kN,加力推力97.9kN,推重比9:1。KF-X的起飞重量和主要战术数据没有公布,已知现定设计长度16.8米,翼展11.2米,高度4.8米,最大速度1.97马赫。对比F-18E,长度18.3米,翼展13.6米,高度4.88米,最大速度1.6马赫。可见KF-X比F-18E要短小,但速度要求更高。
F414也是“超级大黄蜂”的动力
波音F-18E使用两台F414-400,空重14550公斤,正常起飞重21320公斤,最大起飞重29940公斤,机内燃油量6780公斤,典型防空截击任务时作战半径约720公里。F-18E为舰载要求而优化,结构加强,翼展加大,机翼采用中等偏小的后掠角。KF-X没有上舰要求,在气动方面可以不用多考虑低空低速而向减阻方向优化,在结构方面更是有减重余地,但大航程决定了机内燃油量不能少。
最后平衡下来,估计KF-X可能比F-18E略轻,但差别不会太大。比照沈飞“鹘鹰”,长度17.3米,翼展11.5米,高度4.8米,与KF-X颇为相近,最大起飞重量达到28000公斤,很接近F-18E了。事实上,除了武器还是半保形外挂外,KF-X最终可能会在各方面十分接近“鹘鹰”。但KF-X更加有意义的比照还是F-18E。
F-18E的基本设计来自F-18经典型,这是波音(更加准确地说是麦道)在保持机动性的情况下大幅度增加航程的结果,采用了一些局部隐身的措施,但这充其量只是半隐身战斗机,除了航炮,所有武器都是外挂的。战斗机的航程与机内燃油系数具有很高的正相关,雷达和航电的重量有一定的范围,而韩国不可能接受飞行性能、武器与航电能力低于F-18E的KF-X,这决定了KF-X不可能考虑武器内载问题。
除了做不到隐身和超巡,F-18E其实是很不错的战斗机,难怪美国海军在采购F-35C的同时,继续采购F-18E。但F414也限制了KF-X的隐身和超巡。KF-X的武器不能内载,只能半保形外挂,在全空战配置下隐身会比F-18E好一点,飞行阻力也小一点。但超巡不仅要推力,还需要推力转向,这很吃推力。KF-X的气动外形减阻比F-18E做的好,但依然难以忍受任何推力损失。通用电气推出F-414EPE,加力推力可达120kN,推重比达到11:1,技术水平相当于F119和F135,KF-X未来采用的话,倒是有可能增加推力转向,达到低度超巡。
KF-X的气动外形几乎是F-22的翻版。在90年代,F-22的气动设计绝对惊艳,但二十多年后的现在就只能说还不错了。就现在发布的电脑效果图来看,KF-X气动设计水平比F-22一点都没有提高。
从这个角度看过去完全就是个F-22,就是翼下挂载有点违和
可有效控制二维激波形状的加莱特进气口是对正激波皮托管进气口的进步,但附面层分离隔道不仅增加阻力,也是雷达反射集中区。F-35、歼-20、“鹘鹰”的DSI进气口更加先进,与加莱特的差别好比F-22对F-117在隐身设计上的差别。歼-20据说还采用了可调DSI的黑科技,大幅度增加了有效工作范围。俄罗斯苏-57的进气口有点像加莱特,但激波控制的机理又不是加莱特,最重要的是增加了可调边条,不仅可以起鸭翼的作用,可能还能控制进气道预压缩和激波位置与形状。KF-X还是基本的加莱特进气口。
外倾双垂尾不仅增加气动控制能力,也是侧向隐身的需要。但苏-57和歼-20都采用小面积全动双垂尾了,KF-X还在使用古老的大面积固定双垂尾加后缘舵面,不仅增加重量和阻力,也不利于隐身。
在电脑效果图上,KF-X还在采用带后缘前掠的简单截梢三角翼。YF-22和“鹘鹰”也是,但在工程研发阶段,F-22不仅增加了翼展和翼面积,还对翼尖后缘做了切角处理,改善翼尖绕流情况,“鹘鹰2.0”也是一样。“鹘鹰2.0”对双垂尾也做了类似的后缘切角。KF-X在有那么多先例的情况下,依然没有做这样的细化设计,也许这只是电脑效果图阶段简化的结果。
但气动设计反映的还不是ADD和KAI的KF-X设计最谨慎的一面,半保形外挂才是。武器内载是隐身战斗机的一道坎,F-35的苦难有一半是来自这上面的折腾。KF-X用两台F414是可以达到“鹘鹰”的水平的,但限制也是显而易见的。用半保形外挂则放下了这个负担,KF-X的设计相当于对气动外形进行深度隐身修形的第三代双发战斗机,这门槛就低多了。
F-4“鬼怪”可以利用半保形挂架携带“麻雀”
半保形外挂也称半埋外挂,这不是新生事物,F-4“鬼怪”式就有机腹半保形携带AIM-7“麻雀”空空导弹的能力,F-15也是一样。英国更是对半保形外挂情有独钟,“狂风”、“台风”都以半保形外挂作为中程空空导弹的主要挂载方式。与翼下外挂相比,半保形外挂的阻力、雷达反射特征、机体的横滚惯量都减小。但半保形外挂要在机体表面为武器留出一个浅凹腔,对武器与凹腔的尺寸匹配要求较高。武器太大当然不行,太小的话,匹配不密切,造成额外的表面凹凸,导致额外的阻力和雷达反射特征。
半保形外挂一般用于发射后锁定的中程空空导弹,所以半保形造成对导引头视界的限制不是问题。近程空空导弹需要发射前锁定,F-22和歼-20为此大费周章,F-35索性翼下外挂,KF-X也不照此办理。
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- 责任编辑:于宝辰
- 最后更新: 2018-07-06 13:58:01
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