圖:蘇57
前段時(shí)間,俄羅斯一架蘇-57墜毀。但蘇57的問題并不在于單次的墜機(jī),F(xiàn)-22同樣也因?yàn)轱w控問題、環(huán)控供氧問題摔過不止一架。
只要飛機(jī)的總體架構(gòu)、基本路線方向是對(duì)頭的,具體導(dǎo)致墜機(jī)的問題都可以通過后續(xù)的分析和改進(jìn)并加以根除——前提是相關(guān)的各研制單位有強(qiáng)烈的意愿、有足夠的能力,扎扎實(shí)實(shí)的為此付出大量的高效工作。
圖:進(jìn)氣道是飛機(jī)最強(qiáng)的三個(gè)雷達(dá)波反射特征來源之一,蘇57的直通進(jìn)氣道設(shè)計(jì)注定不可能隱身。
蘇57真正致命的問題在于,它在面對(duì)真正五代機(jī)的時(shí)候,由于缺乏隱身能力,完全沒有生存能力和戰(zhàn)斗力;這同時(shí)涉及到它的基本布局、遍布整個(gè)機(jī)身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
以至于不存在任何的可能性,能在蘇57的基本設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,重新改進(jìn)出一種真正的隱身戰(zhàn)斗機(jī);最多也就是重演圖22和圖22M的鬧劇,完全重新研發(fā)一個(gè)毫無設(shè)計(jì)延續(xù)性的型號(hào)并掛上改型的名義——但這不是目前俄羅斯經(jīng)濟(jì)能支撐的。
圖:陣風(fēng)鴨翼后緣的吸波鋸齒,設(shè)計(jì)制造、使用維護(hù)的成本都很高——圖中即可見破損脫落。一條處理不當(dāng)?shù)慕涌p、一個(gè)處理不當(dāng)?shù)目谏w,就足以毀掉全機(jī)的隱身性能;而蘇57這種局部隱身設(shè)計(jì)還不如三代機(jī)愿意下力氣下本錢的型號(hào),如果也能隱身,那就是對(duì)殲20等遵從隱身設(shè)計(jì)原則的飛機(jī)的最大侮辱。
圖:蒙皮直角拼接、使用普通高強(qiáng)度十字螺栓;在真正的隱身飛機(jī)上,這都是不合格設(shè)計(jì)的典型特征——會(huì)形成最忌諱的直角反射構(gòu)型。蒙皮拼接需要遵循鋸齒規(guī)則,螺栓要用高精度內(nèi)六角設(shè)計(jì)。
蘇57的設(shè)計(jì)取向,如果按西方航空企業(yè)的正常思維邏輯,從實(shí)證性的技術(shù)角度是不可理解的。真正能解釋蘇57設(shè)計(jì)的邏輯鏈條是:
俄國(guó)在基礎(chǔ)科研和工業(yè)能力全面落后、且經(jīng)濟(jì)無力的情況下,搞出了一套強(qiáng)行自我欺騙麻醉的作戰(zhàn)理論(蘇俄系國(guó)家的傳統(tǒng)藝能),通過否定隱身的重要性,實(shí)現(xiàn)在總體性能的論證計(jì)算中,俄式戰(zhàn)機(jī)即便不具備隱身能力也能有效抗衡F22、F35的結(jié)果。
圖:隱身飛機(jī)的口蓋必須做鋸齒形的設(shè)計(jì),鋸齒尖角必然帶來應(yīng)力集中問題,相關(guān)結(jié)構(gòu)需要設(shè)計(jì)時(shí)做額外的強(qiáng)化處理。蘇57上傳統(tǒng)的圓角口蓋到處都是——光是口蓋的隱身化,蘇57就需要重新設(shè)計(jì)整個(gè)機(jī)身和機(jī)翼的具體結(jié)構(gòu)。
實(shí)際上只要比較熟悉俄羅斯航空航天權(quán)威自90年代以來的言論,都不難得出這一結(jié)論。尤其是脫離具體型號(hào)、脫離隱身性能設(shè)計(jì)本身,而是涉及到更基礎(chǔ)能力環(huán)節(jié)的相關(guān)評(píng)價(jià),最能暴露出真實(shí)心態(tài)。
比如俄國(guó)家航空系統(tǒng)科學(xué)研究院院長(zhǎng)、對(duì)航空型號(hào)研發(fā)的總體方向有著決定性影響力的費(fèi)得索夫院士,在評(píng)價(jià)隱身設(shè)計(jì)能力基礎(chǔ)的俄國(guó)電子工業(yè)發(fā)展和未來前景時(shí),他的評(píng)價(jià)是極度悲觀的。以下內(nèi)容摘自他近年出版的回憶錄:
圖:蘇35的雷達(dá)
“.......機(jī)載雷達(dá)“蠕蟲”、“梭鏢”、和“雪豹”及其改型都陸續(xù)安裝到這些出口飛機(jī)上。這些設(shè)備達(dá)到了相當(dāng)高的技術(shù)水平,一方面,我國(guó)的微型電路領(lǐng)域一直在進(jìn)步,但最主要一點(diǎn)還是我們能夠從國(guó)外進(jìn)口先進(jìn)的成套設(shè)備,這使得俄羅斯的作戰(zhàn)飛機(jī)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。”(p193)
“我認(rèn)為,在微電子領(lǐng)域進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)毫無希望,這一領(lǐng)域的發(fā)展速度太快了,我們永遠(yuǎn)也不會(huì)追趕上領(lǐng)先者。如果我們還是沿襲原來制定的政策,若要達(dá)到世界先進(jìn)水平將會(huì)是我們筋疲力盡。
今天的微電子產(chǎn)業(yè)已經(jīng)完全國(guó)際化,并不存在美國(guó)壟斷的局面,也不存在技術(shù)禁運(yùn)和成套設(shè)備禁運(yùn)問題,市場(chǎng)是開放的,電子產(chǎn)品可能產(chǎn)自馬來西亞、新加坡,也可能來自日本或者歐洲,質(zhì)量都不錯(cuò)。我們只需將所有需要的電子元器件搜集起來,如果有必要,建一個(gè)微電子元件戰(zhàn)略儲(chǔ)備庫即可?!保╬193)
圖:蘇57從機(jī)頭到尾椎的全部艙蓋、開口均不符合隱身設(shè)計(jì)原則
費(fèi)得索夫院士的論述存在相當(dāng)大的問題——自欺欺人,自我安慰。
即使是高度通用化的電子元件,也有不同級(jí)別的劃分;目前中俄很多軍用的進(jìn)口器件,往往是從不禁運(yùn)的工業(yè)級(jí)產(chǎn)品中篩選出來的;同樣性能、但更耐受極寒、高溫、劇烈振動(dòng)等殘酷環(huán)境條件的軍用級(jí)器件,出口是嚴(yán)格受控的。這意味著可靠性、故障率、維護(hù)性等方面,天生就存在顯著的差距。
更何況在美英的軍用電子設(shè)備和元件中,有相當(dāng)高比例的產(chǎn)品都是定制化的,根本不出現(xiàn)在民用市場(chǎng)上。此類產(chǎn)品,從情報(bào)等特殊渠道搞到少數(shù)樣品的事情屢見不鮮;但是要長(zhǎng)期、穩(wěn)定的批量獲取,根本不可能。
由于生產(chǎn)數(shù)量非常有限,巨額的設(shè)計(jì)、專屬工藝和測(cè)試成本難以分?jǐn)?,此類元件的價(jià)格都非常高昂。正因如此,只有那些非常關(guān)鍵或者特殊的核心元件才有這個(gè)待遇。特別是各種電子戰(zhàn)飛機(jī)、隱身飛機(jī),其關(guān)鍵性的功能實(shí)現(xiàn)和高性能指標(biāo),極大依賴于此類產(chǎn)品——當(dāng)然上述飛機(jī)普遍的造價(jià)昂貴,也與這一點(diǎn)密切相關(guān)。
圖:F35上的機(jī)身口蓋處理
費(fèi)得索夫院士本人不清楚上面這兩點(diǎn)事實(shí)是不可能的,但如果承認(rèn)這一事實(shí),則必然導(dǎo)致災(zāi)難性的失敗傾向結(jié)論。這是無法接受的,因?yàn)榫徒Y(jié)果而言,蘇-57必須是世界一流、能有效抗衡F22與F35的。
哪怕這種抗衡,只能停留在俄羅斯理論體系下的推演層面。
在基礎(chǔ)層面上的有限能力、真實(shí)心態(tài)的極度悲觀、以及政治正確的道路自信要求;使得在激烈的爭(zhēng)論后,俄羅斯在五代機(jī)項(xiàng)目的預(yù)研和論證方向選擇上,走上了道路自信、彎道超車的道路:
在電磁兼容和信號(hào)特征控制試驗(yàn)中,俄羅斯做不到隱身狀態(tài)下依然能有效完成火控雷達(dá)探測(cè)、高速通信、施放電子干擾,結(jié)論:技術(shù)上不可能,美國(guó)也做不到。
在信號(hào)反射特征的測(cè)試中,由于設(shè)計(jì)制造和測(cè)試能力的不足,無法獲得穩(wěn)定的低特征信號(hào),結(jié)論:技術(shù)上不可能,美國(guó)也做不到。
圖:隱身進(jìn)氣道需要更高的技術(shù)水平,才能實(shí)現(xiàn)高進(jìn)氣效率
圖:F117時(shí)代無法處理曲面和空腔結(jié)構(gòu)的隱身設(shè)計(jì),不得不采用進(jìn)氣柵欄;這帶來了很大的性能損失,在戰(zhàn)斗機(jī)和超聲速機(jī)種上更是完全不能接受的
在外形隱身設(shè)計(jì)和氣動(dòng)性能設(shè)計(jì)的綜合中,由于能力不足,無法良好的兼顧二者——比如無法做出高進(jìn)氣效率的S型變截面形狀、變截面面積的進(jìn)氣道,隱身測(cè)試結(jié)果也很爛,結(jié)論:技術(shù)上不可能,美國(guó)也做不到。
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這就是為什么費(fèi)得索夫?yàn)榇淼囊慌砹_斯航空學(xué)術(shù)權(quán)威,向來堅(jiān)稱隱身性能要求一定會(huì)嚴(yán)重破壞飛行性能,并且與復(fù)雜任務(wù)作戰(zhàn)能力不可兼得,他們給出的美國(guó)五代機(jī)的性能指標(biāo)都非常低的原因。
從總體方向來看,中俄這樣的后發(fā)國(guó)家,其新一代戰(zhàn)機(jī)的基礎(chǔ)研究中,實(shí)際上有兩條路線可選:
圖:F22的進(jìn)氣道在一些傳統(tǒng)的核心指標(biāo),比如總壓恢復(fù)系數(shù)的曲線看起來偏低;但進(jìn)氣效率、尤其是超聲速狀態(tài)下非常高(幾乎無溢流)
其一:相信美國(guó)人的技術(shù)路線,在總體方向上遵循美式隱身戰(zhàn)機(jī)的設(shè)計(jì)原則開發(fā);一些現(xiàn)階段無法做出來的功能,無法達(dá)到的性能指標(biāo),留待之后的研究和改進(jìn)過程中不斷突破和完善。
其二:堅(jiān)信美國(guó)人的隱身技術(shù)優(yōu)勢(shì)是吹出來的,堅(jiān)信美國(guó)五代機(jī)的指標(biāo)和作戰(zhàn)效能是假的;在飛機(jī)的總體性能規(guī)劃上,一旦遭遇隱身設(shè)計(jì)需求與其它性能沖突的地方,隱身必須為之讓位。
圖:殲20
這兩種路線的代表,分別是殲20和蘇57。中俄兩國(guó)在90年代對(duì)五代機(jī)進(jìn)行了聯(lián)合基礎(chǔ)研究,之后分道揚(yáng)鑣;各自在21世紀(jì)的前幾年,完成了自身路線的確定。
一方面,俄羅斯不得不承認(rèn)隱身飛機(jī)的優(yōu)勢(shì),所以他們?cè)噲D把蘇57搞的像一架隱身戰(zhàn)斗機(jī),并且經(jīng)常吹噓蘇57的隱身性能優(yōu)勢(shì)。但俄羅斯人沒有能力、也沒有信心完善蘇57的隱身設(shè)計(jì);他們寧愿自欺欺人的想把所有的設(shè)計(jì)余地都用在他們所熟悉的傳統(tǒng)戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計(jì)思路上。
所以在每一個(gè)隱身與其它性能沖突的地方,都為了提升飛行性能——特別是持續(xù)高速飛行與超機(jī)動(dòng)能力、降低設(shè)計(jì)制造成本,而完全斷絕了隱身化改進(jìn)的潛力。
蘇57這個(gè)項(xiàng)目的失敗,并不是在2019年底因?yàn)閱渭茱w機(jī)的墜毀而確定的;它的失敗,是俄羅斯選擇彎道超車、絕招制勝的那一天就注定的。


