万维读者网>世界军事论坛>帖子
新轰的性能数据想定 —— 目标:迭戈加西亚(续篇)
送交者: 赤松子5 2016-10-05 01:09:11 于 [世界军事论坛]

新轰的性能数据想定 —— 目标:迭戈加西亚(续篇)

[复制链接]


跳转到指定楼层
1
发表于 2016-10-4 17:46 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

注册飞扬,交流专业军事知识,了解更多内幕信息。

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册飞扬

x
引子:审判日 Judgement Day

临近2030年的某一天,围绕台海而起的中美大战终于震撼登场,世界正在紧张和恐惧中等待着巨人碰撞的结果…

关岛,安德森空军基地...


对驻守在这里的美军官兵们来说,前方传来的消息不是太好,利用地理上的先天优势,中国人已经利用中短程弹道导弹、各种巡航导弹和尾随而来的机群,重创了美军位于第一岛链冲绳、韩国和日本南部的基地,双方的各种飞行器正在太空和大气层中互相角逐,而驱逐舰和航母正在集群巡弋,等待着某一方顶不住而率先退却。

不过,这也还在美军高层的预料之中。从二十一世纪第二个十年的中期开始,意识到中国国力军力的不断崛起,美军在转向亚洲的大战略下,一面大力加强第一岛链的守备力量,一面有意识的转移了相当部分的力量到第一岛链后的关岛一线,更在中国贸易线路所依托的新加坡、迭戈加西亚和海湾地区等要点大力整军,准备利用经典的贸易绞杀战略在长期的作战中让中国就范。

在这个大战略下,台湾只不过是一个挑动美国国内情绪和操作国际舆论,为遏制中国崛起这个大目标所服务的道具。那些以为美军会不顾一切拯救他们的台独份子,也不过是用过就要扔掉的擦屁股纸。当然,在这样的战略下,关岛和迭戈加西亚一线就成了必须坚持的支点。如果这一线也无法守住,那么可以整合东亚和东南亚资源的中国,将再难以被遏止,整个战略就成了未来历史书上导致新罗马帝国提前全面衰落的笑料。

今天的天气不错,阳光普照,一阵阵太平洋的海风徐徐吹来。加油机和运输机正在两条3000多米长的跑道上不断紧张的起落,预警机则在先期部署的第五代战机保护下围绕基地所在的海域盘旋警戒,而海面上分区域补充防空的多艘宙斯盾舰也正在巡航。毕竟,前方打的越激烈,这里就越重要。

跑道边上,地勤正围绕着几架刚刚服役的B21突袭者准备油料和弹药,按照预先的布置,它们要利用自己卓越的隐形能力和出色的航程滞空能力,渗透进中国的空防体系,猎杀可能对美军最有威胁性的目标,特别是对方同样服役不久的红色隐形轰炸机和逼迫己方航空母舰只能在外围游弋的先进对舰弹道导弹。

忽然间,尖历的防空警报声四处响起。得益于前期的充分准备和职业军人的高素质,基地附近的各单位按照演练过很多次的防空预案有条不紊的进行着防御。标准系列防空导弹不断从海面上的盾舰上升起,基地附近部署的最新款爱国者也已经加入了这震撼人心的大合唱。腾空而起的几十条烟柱相互交织,有点像《终结者》剧集里面的世界末日。


从头顶远方飞来的十几团火球已经清晰可见,地面上的官兵意识到这是中国人发射的远程弹道导弹的战斗部正在不断接近。不过大伙还算镇定,尽管双方都不乏叫嚷着要核平对手的狂热份子,但各自的政治领袖和军方高层还都能有效的控制局势。已经有几个蠢蠢欲动的低级军官被送上了军事法庭,他们背后的高级军官则被冷冻职位或强制退役。相信中国人一方掂量一下美国无与伦比的核力量,也不会出此下策。

飞来的火球在空中拐着弯,正在进行着旨在突破防御体系的最后机动,围绕着它们的烟柱则在不断炸开,试图将威胁解决在半空之中。每当有火球被击中炸开,地面上便爆发出一阵欢呼。可被打中的火球到底是少数,毕竟对于极高速弹道导弹的防御是极其困难的,更何况对手不是伊朗、朝鲜这样的二流货色。

随着一声声的巨大爆炸声,地面不时微微的震动着。得益于对中国导航卫星系统的信号干扰和物理打击,只能依靠地形匹配和惯性导航的导弹战斗部的着弹精度明显下降,有小一半的弹头落入了海中或者岛上不太重要的地方,尽管声势很大但带来的伤害却很有限。算上先期被拦截的部分,只有不到一半的来袭导弹准确击中了预定的目标。

不过,明显被中国人重点关注的基地跑道还是挨着了好几发,一吨多重的特制反跑道弹头掀出了巨大的土坑,破坏了跑道的底层结构,将原本可以降落太空梭的长长跑道截成了几段。还有一发弹头则在跑道上空炸开,喷出了几百个小小的黑点。看到这个景象,地勤人员跑的更远了。他们知道,这是专用于反抢修人员的集束炸弹。随着炸弹的落下,一架不走运的加油机也被引爆,乌黑的烟柱在机场升腾了起来。

当然这一切其实也不算出乎意料,关岛的重要位置就决定了必然有这样的时刻。对抗性的专用抢修设备和队伍已经在蓄势待发,他们有信心在几个小时内恢复基地的全面运作。毕竟,能够飞行5000公里的精确制导导弹对于中国人来说也不是大白菜,几亿人民币的单价就决定了能够用来打击的数量毕竟是有限的。美军高层坚信,单单依靠弹道导弹,中国人无法瘫痪和封锁关岛基地,只要熬过开始的几次密集打击,胜利的天平就必然向自己倾斜。

当然,前提是要熬过去。毕竟在接下来的几个小时里面,基地将无法起降除了具备短程起飞能力的F35B之外的战斗机和任何大型飞机。特别是无法起降预警机和加油机,一下子就极大削弱了这段期间的防御力量。按照预设方案,基地向巡弋在附近洋面的福特号航母战斗群求援,尽管航母自身的防御任务不轻,福特号还是派出了一架舰载预警机和配套的若干F18和F35C战斗机来加强这段时间的防御。

由于预警机的数量有限,就只能部署在直面中国的威胁性最大的方向上,其它方向就只能依靠海面上的盾舰和地面预警雷达了。在跑道抢修队伍出动的同时,只挂载空空导弹的F35B已经在先期清理出来的短跑道上蓄势待发了。虽然美军军种之间的竞争从来就没断过,但基本的大局观还是有的,在联合司令部的统一指挥下,所有的力量都在有效的凝聚。

接下来的几个小时都还算平静,消防队已经扑灭了各处的明火。除了空气中漂浮的淡淡硝烟和焦糊味,这里又恢复了起先的平静。应该说更平静了,因为飞机起降的巨大轰鸣声也基本消失了。只有偶尔传来的排除炸弹的爆炸声和抢修跑道的工程机械的轰鸣声远远传来。途中几发新的来袭导弹,也没有继续打击跑道,而是瞄准了不远处的核潜艇码头和油库。

不久好消息传来,跑道附近的集束炸弹已经排除完毕,抢修队终于可以毫无顾忌的全面开工了。领头的中校已经打了保票,一两个小时内就能清出预警机紧急起飞所需要的的长度,看来最危险的时刻就要过去了。基地上空的太阳已经开始西斜,这漫长而紧张的一天看来就要进入尾声了。

可就在这时,警报声又一次凄厉的想起,而且音调节奏有了改变。有经验的官兵一下子就可以听出,这是代表巡航导弹和制导炸弹的空袭警报。可奇怪的是,开火的却是位于背对中国的太平洋方向上的舰艇,除了导弹,近防炮扯布一样的声音也开始断断续续传来。不过,这一面毕竟不是防御的重点,而失去了预警机的居中调度后,防空系统的协同效率也有所下降。

不久, 一群贴地飞行,预估至少有二三十的黑点从不同路线冲出,这一次打击的首要对象却是正在不断喷吐烟柱的周边防空导弹阵地和雷达。伴随着不断的爆炸声,周边防空阵地有不少陆续陷入了沉寂。有经验的防空指挥官更加紧张了,中国人不继续打击抢修中的跑道,反而用巡航导弹攻击防空系统和警戒雷达,说明一定还有后续的空袭。

而且这种空袭极有可能来自于对方的隐形轰炸机,毕竟最大射程不过1000多公里的巡航导弹是不可能单靠自己打到距离最近的中国大陆领土也有3000多公里的关岛基地,更不可能在过程中悄无声息的躲过密布的雷达防空网络。航母预警机的滞空时间已经尾声,替换者正在飞来,这一次的打击正好打在了防空力量的腰眼上。

可中国人怎么可能把时间把握的这么好?难道在基地里有潜藏的间谍?可即使有间谍,又有什么能耐给中国人实时传递消息而不被监听网络发现?防空官员决定还是把自己的疑惑传递给负责反间谍和信号监控的有关人员,毕竟有备无患。

可突然间,一组强烈的扫描信号肆无忌惮的掠过整个基地的上空,这明显带着敌意的强烈信号一下子就引起了剩下的防空雷达的瞩目。 防空官员一下子就意识到了这是中国人的电子战机正在进行战场扫描 ,可就在雷达开始集中聚集扫描的一刻,信号忽然又完全消失了。扫向信号源的雷达并没有取得确定性的结果,只扑捉到断断续续的不连贯信号,还不足以支撑火控雷达定位。

幽灵般的信号在几分钟后又一次出现,不过这一次有准备的探测雷达一下子定位出了对方的方位。已经升空的两架F35战机已经根据雷达的指引扑向信号所在的方向,毕竟隐形电战机的缺点很明显,飞行速度不快,一旦隐形被破,让战斗机接近到了身边,就相当于待宰的羔羊了。可还没有等F35靠近目标区域,它首先遇到了中国人的隐形战斗机。

这种已经服役近十年的第五代战斗机是美军的老朋友了,在换装了中国人开发的最新发动机后,其机动性远远超过推重比0.9都不到的F35,加上占了出奇不意的便宜,两架F35不出意外的迅速变成了火球。防空官员陷入了恐慌,在距离中国本土这么远的地方出现了中国的战斗机,说明来袭的对手比想象中还要强大。他一面命令还在待命的战斗机火速升空,一面以最高优先级呼叫航母的支援。

扫描信号再一次变换方位出现,这一次时间特别长。防空官员几乎可以想象得出对手得意的笑容,优势护航战斗机的出现使得对手表现的近乎肆无忌惮。预料中的打击又一次到来了,还是针对防空体系特别是雷达系统的特种作战,几十枚反辐射导弹划过黄昏的天空,落在或真或假的信号源附近,爆炸声此起彼伏。

中国人的耐心似乎耗尽了,没过多久雷达上终于出现了这次来袭主角的清晰信号。不出所料,是同样服役不久的中国隐形轰炸机H-20。这种明显模仿了美军成熟设计的大型轰炸机,有着出色的隐形能力和大的弹药载荷。这一次,从弹仓里吐出的黑点移动速度明显下降,数量却大幅度上升。考虑到轰炸机距离基地的上百公里距离,防空官知道,这应该是有助推动力的滑翔炸弹。

这一次,中国人的目标很明确,就是正在抢修中的修理团队和恢复中的跑道,以及跑道四周的各处机库和辅助设施。毕竟,相比于巡航导弹,这一类炸弹的成本低了不少,偕行数量则可以成倍提高。随着几乎响成一片的爆炸声,就连加固机库中的飞机也有不少被摧毁。更要命的是原本可以勉强起降的滑翔道也被阻断,即便是F35B也失去了短距起飞的选项,而只能依靠垂直方式起飞。事出紧急,这时也顾不上悲催的油料和弹药载荷了。

不过,中国人的返航时间也应该到了。来袭的轰炸机群没有进一步飞来,而是在滑翔弹药的射程边缘处优雅的划过,向着菲律宾和南中国海的方向飞去。随着弹仓的关闭和距离拉远,其信号消失在了还在运作的雷达屏幕上。防空官员知道,对方的加油机应该正在南中国海的上空盘旋等待。经过十几年的准备,中国在此处的多个基地已经具备了出色的防御能力,足以中继支持返航的轰炸机群。

夜色降临,还在各处升腾的火焰无声的叙述着这一天激烈的战况。为了应对接下来的打击,赶时间心切的抢修队甚至违背了灯光管制的规定,而在跑道上玩命工作。另外两个航母战斗群已经接到命令紧急赶来,对于美军来说,关岛绝对不容有失,付出再大的代价也要保证这一处西太平洋上最重要的据点。

可中国人也是存着同样的想法,每隔几个小时的弹道导弹袭击又来了。严重受损的防空系统的拦截效率已经大大下降,连带上面停满的抢修设备,跑道再一次遭到重创。接下来的戏码也差不多,反辐射导弹继续追逐着还坚持工作的每一部雷达;助推炸弹继续肆虐在基地全境,不管前面有没有成功,继续对着每一个机库补刀。

这一出大戏,在黎明前终于进入了尾声和高潮。两架胆大妄为的中国轰炸机临空投下了四枚针对地下加固工事的大型钻地炸弹,其中一枚准确的击中了基地最大的地下油库。随着爆炸升起的巨型火焰柱,在几十公里外都能给看得见。在这一刻,防空指挥官知道放弃关岛基地的运作,应该只是时间问题了。

尽管美军也曾经以类似的战法突击过中国的基地,可与关岛不同的是,凭借紧挨本土这一优势和仿佛无穷无尽的人力和工程资源,中国的基地总能从一片废墟中恢复过来。更何况,中国仅仅在临近台海的800公里范围内就有39个可用的空军基地,这也为其提供了极大的调度空间。相反,关岛远离本土上万公里,哪怕从最近的夏威夷赶来,也需要5000多公里。一旦被打烂,短期内恢复的可能性为零。

更可恨的是,中国的远程轰炸机可以狡猾地躲在远离最近的美军基地两千公里的内陆中央。不同于关岛周围存在大片空间的开放海域,美军的突击力量要越过从部署在中国海岸外的中华神盾舰开始的重重关卡才能抵达。在这个极其复杂的电磁环境中,不被对方发现,实在是个几乎不可能完成的任务。

由于抵近中国的前进机场在第一时间都几乎被打烂,很难支持加油机的起降。使得美军原本寄予厚望的B21和B2的留空时间非常有限,也就无法完成对高度机动的中国弹道导弹发射车的锁定打击。随着关岛基地的破功,这一问题变得更为严重。B21只能从距离中国4000公里以上的基地出发,完全沦为巡航导弹的发射平台。

但相比于不到三万美元一枚的JDAM精确制导炸弹,一枚就要130万的JASSM空对面巡航导弹实在是太贵了,而且一次携带的数量也非常有限,还要面对中国人的层层拦截,实在是形不成必要的火力密度和打击效果。防空指挥官心里明白,发生在关岛的这一幕不久之后也将在迭戈加西亚和东京横田一一上演,围绕西太平洋控制权的第一阶段战役已经以中国人的胜利而告终。

这决定性的一天,在未来历史中被称为是对新罗马帝国霸权的"审判日"。而在这一天唱主角的中国隐形轰炸机群将获得“红色审判者”的外号,并雄辩的告诉未来的军事史学家一个已经被反复证明的道理:"进攻才是最好的防守,而远程轰炸机群是在歼星舰发明前最具爆发力的常规作战力量"
旭日出东方,精彩在飞扬。飞扬军事(fyjs.cn)欢迎您~





2
 楼主| 发表于 2016-10-4 17:52 | 只看该作者
H-20的性能数据想定表

首先声明:本文的性能数据完全是依据网络公开信息,辅以推论分析的结果。欢迎各位共同讨论,并期待在未来被打脸:)

正如本文的前篇“目标:迭戈加西亚!由作战需求看新轰的合理指标”
http://www.fyjs.cn/forum.php?mod ... &fromuid=368495
中就明确的那样:本文采用的思考方法是首先定义武器系统的作战方式、作战目标和作战环境,进而整合思考开发方的技术能力和资源投入水平,并在此基础上综合平衡各方面的需求和风险,最终推导出符合需要又可能实现的最佳技术战术指标。

关于新轰的定义、作战方式、作战目标和作战环境的想定与分析,请直接参考前篇中的相关内容。而下面就是我们试着遵循这个思路走下来,所预测的新轰性能指标:

西安飞机制造公司 H-20

飞机类型:亚音速隐形远程轰炸机
气动布局:飞翼布局,类似于B2
成员数量:2-4人,依任务类型确定
飞机尺寸:略小于B2,翼展50M左右,长度20M左右,高度5M左右
动力系统:双S型进气道的四发背负式发动机,
                  初期为WS-10不带后燃器*4,单台最大推力约80KN
                  后期为WS-15不带后燃器*4,单台最大推力约100KN
飞机空重:70吨以内
内油容量:70吨以内
最大起飞重量:160吨以内
最大速度:1000公里/小时(0.95Mach)
巡航速度:900公里/小时(0.85Mach)
实用升限:约15000米
作战半径:不加油5000-5500公里,
                  一次空中加油最大8000-8800公里
弹药载荷:双内置弹仓,最大载弹重量20吨
弹药类型:250公斤级精确制导炸弹 80枚
                  500公斤级精确制导炸弹 36枚
                  空射巡航导弹(最大射程1500公里)10枚
                  空射巡航导弹(最大射程1000公里)16枚
                  远程空空导弹(最大射程200公里)  30枚
                  远程对海导弹(最大射程800公里)  16枚
                  大型钻地炸弹(MOB单枚10吨级别) 2枚
                  核常兼备,巡航导弹可挂载核弹头
雷达系统:贴片式AESA雷达
衍生构型:加油机(HY-20),特种作战飞机,电子战飞机
自卫武器:无
首飞时间:2019年国庆前
服役时间:2024年国庆前
采购价格:每架人民币30亿元以内(按第一批次50架计算)
采购数量:包含所有衍生构型共100架左右

下面就分节逐一解释这些性能数据的设定逻辑。
旭日出东方,精彩在飞扬。飞扬军事(fyjs.cn)欢迎您~





3
 楼主| 发表于 2016-10-4 17:59 | 只看该作者
(一)飞机类型:隐形优先还是超音速优先?

现代大型轰炸机的主要发展方向就是两个:注重隐身(低可探测性)或者强调快速(1.5倍音速以上)。这两者所起到的作用是类似的,都是要压缩防守方的反应时间和空间,提高自身打击的成功率和存活率。只不过一个着重在让你看不见我,一个着力在看见也来不及反应。

最理想的情况当然是两者兼具,就像某些砖家在电视上预测的B21----“航程超过20000公里,可以超音速1.5倍飞行,隐形飞翼轰炸机,成本还能控制在5.5亿美金以内…”。要是老美真的能在2025年前拿出这样的神器,我看TG还是乖乖回家继续种地二十年为妙。

但在现实世界中,这两者兼得目前还属于不可能的任务。原因很简单:对于大型飞机,目前唯一被证明有效的全域隐形设计,就是类似于B2的无尾飞翼结构。而这样的构型要实现超音速,尽管存在理论上的构想,但目前连稍微成熟些的解决方案都还没有进入到实际测试阶段。

而纯以高速为卖点的多种远程轰炸机,无论TU22M还是B1A之流,在现代化的防空体系面前是非常脆弱的。下面,先借用一组平局偷看到的保利对外推销的所谓"国家级战略防空指挥中心"的资料,说明一下现代防空体系的厉害。

- 最大跟踪目标数量:2500个;
- 早期预警范围:覆盖国土纵深,并可延至国境以外400公里以上。平局估计TG自己的预警范围可达境外2500公里以上;
- 早期预警时间:对军用飞机为20分钟,300公里以上;对巡航导弹7分钟,100公里以上。平局预估TG自用系统预警时间至少倍增,甚至可达3倍之久;
- 空中截击距离:拦截半径200-400公里。平局同样估计TG自己的可达1000公里以上。

我想凭借MD自冷战以来,对防空系统苦心经营的大几十年,它的防空体系的力量应该不会逊于TG现在的水平。再加上其强大的天基侦搜能力和数量远超任何一国的庞大预警机群,搭配大量的四代和五代超音速战斗机,特别是能够有效超音速巡航的F22机群,如果不能实现对其防控体系的完全压制,那么不具备良好隐形性能的轰炸机就只是来送菜而已。

下面先不管其只有不到2500公里的作战半径, 就以曾经有很大引进呼声的TU22M逆火为例,模拟一下用其超音速突击关岛的场景:

首先,由于对弹药油料等后勤保障的要求较高,远程轰炸机可选的基地机场通常是不多的。加上其起飞的动静很大,又是绝对的重点目标,只要对方的天基系统还没有完全瘫痪,起飞怕就能被看见。而且在互联网的时代,参考伊拉克战争的情况,哪怕不考虑在轰炸机主基地附近的敌方地面情报力量,单单是新闻记者和自媒体军迷,估计一起飞消息就能满天飞;

接下来,只要防空系统没被彻底打烂,只要还有预警机能够正常升空巡逻, 美军再不济, 当其飞到关岛500-800公里范围内也一定能够发现。即便Tu22M能够保持1.5倍音速的突击速度(就算1800公里每小时),美军也有至少二十分钟的反应时间;

象逆火这样的传统高速轰炸机,至少10平方的RCS面积(侧面其实更大得多)决定了其无法摆脱雷达追踪, 庞大的体积和3.5G以下的过载使其又不具备大规模机动的条件,面对蜂拥而来的可以2倍多超音速和9G过载的四代五代战斗机,以及它们携带的射程100km+过载30G以上的先进空空导弹,轰炸机完成任务和自身生存的机会有多大?

说到这里有人一定不服气了,这不过说明其速度还不够快,如果能够像SR71那样又快又高,不就搞定了?这里就必须考虑一个现实的问题, 为了在保证航程和载荷的情况下实现高速度,传统的超音速轰炸机都必须加强结构,付出增加空重的代价,哪怕采用变后掠翼设计也需要较大的推重比。而大的推重比又要求大的引擎,大的引擎又要求大的燃油量。这样水多加面,面多加水的递进下去,就使得此类型飞机的成本急剧攀升,隐形性能快速下降。

这个问题随速度的提高变得更加严重,就以MD在冷战时期发展的神器XB-70女武神为例。为了实现3倍音速和21000米飞行高度,需要付出空重135吨,内油136吨的代价,来实现6900公里的作战半径。其原型的每架成本是1960年代的7.5亿美金!,这比当时的一艘航母还贵得多。而其原始设计的正面RCS相当于1000平方米以上,优化修正后估计也不会低于40平方米。就算航空工业几十年来有了不少的进步,可这由物理定律决定的问题还是一个不少。


讲到这里,又有兄弟会不服气的指出。隐形不好,突不进内圈,咱不是可以留在1000公里以外打巡航导弹,这不就安全了?不错,采用巡航导弹为主的远程攻击可以极大的提高轰炸机本身的安全性。但问题是,相较于使用精确制导炸弹,巡航导弹攻击的费效比低的可怕(下面讨论弹药类型时有数据比较),而且巡航导弹本身也更容易被拦截。

更何况,如果只是停在外面打巡航导弹,干嘛要用超音速构型呢?不如老老实实造B52这样的常规布局亚音速轰炸机,不光成本低得多,维护更方便,作战半径更远,携弹量还能更大。甚至干脆改造Y20,打造空中的武库机不就搞定了?以上这一切都说明,传统超音速远程轰炸机的路是走不通的。除非按照高超音速的思路重新设计,否则类似Tu22M这样的传统设计是死路一条。

而进行这样的分析,也使我们更容易理解MD为什么要放弃两倍多音速的B1A,而非要把其改造为最高1.25倍音速的B1B。原因很简单,配合低空飞行能力,正面RCS从10降到1左右的B1B更有机会在面对中俄这样的现代化防空网时突击进去并生存下来。

这也同样解释了为什么一直以超音速突击为卖点的毛子,不但在Tu160的开发上开始注意了隐形要求,并且将其发展中的下一代战略轰炸机PAK DA改为隐形飞翼布局(今年4月毛子又一次明确的官泄)。尽管近些年有了飞跃性的提高,我还是不觉得中国航空工业在大型轰炸机设计制造上,能有碾压美俄的实力。老老实实的走MD的路,以便让MD无路可走,才是更合理的选择。

有不少坛子里面的兄弟提出随着"量子雷达"等反隐形技术的不断提高,隐形飞机在未来一定会被破功,一样被发现的话,还不如超音速构型至少飞得快。回答这个观点很简单,一句话---"隐形未来可能会死,而没有隐形的超音速现在就得死"。何况反隐形技术的提高还存在着众多的不确定性,即便原理上有了突破也还有实用推进以及成本上面的一系列问题。

好的隐形设计,除了拥有在可预期的一二十年内远超其他的战场生存力和威慑力,同时还有在战术支持任务(CAS任务)和打击路径选择上的一系列优势(具体可看目标前文中的相应部分)。综合起来,对这个问题的答案很清楚:相比于飞行速度,好的隐形能力(低可探测性)是新轰设计必须要实现的首要目标
旭日出东方,精彩在飞扬。飞扬军事(fyjs.cn)欢迎您~





4
 楼主| 发表于 2016-10-4 18:02 | 只看该作者
(二)气动布局:飞翼构型还是其他隐形气动设计?

在明确了隐形性能优先的原则后,实际上就排除了很多可能的气动设计构型,包括类似B52这样的常规构型以及类似于B1B或Tu160这样的变后掠翼构型,更不可能是XB-70这样专注于超音速的协和式构型。那么,可选的也就只剩下类似B2的隐身飞翼构型,或者很多兄弟期待的所谓创新性隐身布局,后者多半类似于某种放大了的J20、X-47、F23或暗箭。

关于飞翼布局的优点和简单放大现有隐形设计的不可行性,坛子里已经讨论了很多。本人就发过两篇帖子讲过自己的观点,有兴趣的兄弟可以参看一下《为什么新轰会是飞翼布局,兼答飞翼是否可能超音速》 以及《让J20长大,就能变成H20?答各种改型党》。除此之外, 还有一篇没有发在FY的文章《不考虑隐形,飞翼布局仍然是远程轰炸机的最佳布局之一 》。为方便大家起见,在此简单综述其中的部分内容:

对飞翼布局有一种普遍的误解,好像采用飞翼布局就只是为了隐身一项而已。的确,能够有效减少全向rcs,实现极好的隐身(或者叫低可探测性)是飞翼布局的杀手锏。但即便暂时不考虑这一点,飞翼布局也是大型飞机(不光是轰炸机)的最佳构型之一。随便去找一篇讨论飞翼布局的论文,比如这一篇发表于2007年的西工大论文(参见本节图片),你都会看到对飞翼布局优点的相关描述。

- 结构重量轻,刚性好。整个飞机的重量可以较相同量级的常规布局飞机大为减轻;或者反过来,在重量一致的情况下,刚性更好,结构强度提高;
- 空气动力效率高。最大升阻比可达到25-30,仅此一项改善即可使飞机的使用成本降低30%,大幅改善了飞行器的续航时间、航程和有效载荷;
- 有效装载空间大。机身机翼融合,可安排客货舱和各种设备,使得可装载体积提高20%到30%;
- 飞行效率高。对于发动机安排于飞翼布局飞机上侧后部的设计,可以通过发动机与边界层的相互作用进一步提高飞行效率;
- RCS(雷达反射面)隐身特性好。飞翼采用的翼身融合布局,可以有效的降低外形的全向RCS,其雷达隐身效果较常规飞机提高很大。



除了这些文章中已经说到的优点和问题外,在这里还想特别强调一点,就是所谓的“工程风险控制”问题。在任何一个稍微复杂一点的项目开发过程中,都存在诸多不可预测的风险点,这种风险来自项目内外,有技术有人员有组织管理,带来了许多的不确定性。而作为人类工程项目皇冠上的明珠,复杂性越来越高的大型航空项目近年来更加是败多胜少。

举例来说,无论是民用领域的A380,还是军用领域的F35,无一不是万众瞩目,前期信心满满的关键项目。其公司都是业界绝对的龙头企业,投入的都是以千亿美元衡量的巨大资金,项目本身也不是从头开始,其团队在前面有着丰富的经验和成功的案例。可结果怎么样呢?都是不断地延期、超支,爆发出这样那样的问题,搞到最后各方面怨声载道。

作为TG第一款真正意义上自主开发的大型远程轰炸机,新轰面临的工程风险相比起来一定是只多不少的。如果想要成功,恐怕必须要做到“需求清楚,方向正确,道路可控,扬长补短”这十六个字。

所谓“需求清楚”就是要想明白未来的战场会如何演化,部队到底需要的是什么样的武器来加以面对,远轰的核心价值和战斗力何在。就像在J10竞标当中的宋老那样,甚至比部队更清楚地表达出未来战斗的情景,比部队更明确定义出未来战场的要求;

所谓“方向正确”就是要选准工程方向,特别是整体气动布局。无论是采用哪种隐形设计布局,对于新轰的设计团队来说都基本上是全新的。为什么相比起来B2类型的飞翼布局风险较小,其实就是因为已经珠玉在前,MD已经用成品证明至少这个大方向是不会错的。而且经过国内外多年的研究,此类布局的前期研发工作已经相当的扎实;

所谓“道路可控”的含义就是要多做整合创新,多利用现成可控的部件和设计,尽量减少开发中的不可控因素。一个新的武器系统必然涉及到方方面面的整合问题,动力、雷达、航电、控制、软件等等。在这个过程中,肯定要发扬全国一盘棋的光辉传统,不拘泥于自己的本部门本系统利益,选择最合适和最现成的合作厂商,尽量的使用已有的货架产品,或者基于已有货架产品的小改型。尽量的为整个系统的整合和改进留出充分的时间;

最后就是所谓的“扬长避短”了,经过改革开放几十年的不断奋斗,TG的整个工业基础已经完全脱胎换骨。新轰的开发,完全可以借力于整个航空工业前期奋斗的成果。但相较于MD,我们毕竟还是存在短板的。在这个过程中,就一定要注意通过合理的工程规划来扬长避短。

实际上比较令人高兴的是,隐身飞翼布局倒是恰恰比较符合TG当前的能力取向。要满足同样的航程和载荷需求,飞翼布局降低了对动力系统的要求,还提供了更大的结构设计余量和便利的空间布局,主要的困难是所谓的“飞控”,而这恰恰是近年来TG大有进步的领域。还是借用某宋姓专家的原话“相对来说,中国的隐身、飞控、航电、材料技术,比动力技术更有实力。而且中国有世界顶尖的风洞体系,能设计出最优化、最合理的气动外形。

总结一下,新轰选择学习B2的隐身飞翼布局是可行、稳妥、能够有效减少不可控风险的方案,并且有利于缓解动力系统短板带来的不利影响而扬长避短。隐形飞翼布局是新轰最有可能的气动布局。
旭日出东方,精彩在飞扬。飞扬军事(fyjs.cn)欢迎您~





5
 楼主| 发表于 2016-10-4 18:03 | 只看该作者
(三)作战半径:战略轰炸还是战术打击? 远程是多远?

决定新轰设计最重要的指标之一就是其作战半径,而作战半径的确定又关联到其打击目标和想定战场的设定。本文的上篇中花了大量的篇幅对此进行了讨论,为了节省时间方便讨论,在这里将其结果汇整成表:


分析表中的数据,我们可以得出一系列结论:

- 4500公里的作战半径(表中浅绿色部分),即可支持新轰使用精确制导炸弹打击到包含冲绳、关岛、新加坡、澳洲北部和日韩诸基地在内的全部第一第二岛链的主要目标,并可在满载状态下使用巡航导弹打击到迭戈加西亚和安克雷奇;

- 6000公里的作战半径(表中黄色部分),除了前述的全部目标外,不但可以支持新轰用精确制导炸弹打击到迭戈加西亚和安克雷奇,并在其他第一第二岛链的打击过程中有更多的路径自由度,还可以勉强在轻载加挂内置副油箱的情况下,用巡航导弹打击到夏威夷。从战术打击的角度上,可以说差不多满足了所有的要求;

- 9000公里的作战半径(表中深绿色部分),除了可以将夏威夷和包括西雅图在内的美国西部部分城市纳入精确制导炸弹的打击范围内,还可以支持满载情况下使用巡航导弹打击到美国西岸的全部城市,和轻载情况下打击到包括纽约、华盛顿、芝加哥等在内的美国中东部主要城市,可以说已经初步满足了战略打击的需求;

- 12500公里的作战半径(表中橙红色部分),差不多可以满足打击到美国全境的主要目标,这也是毛子为其下一代隐形飞翼战略轰炸机设定的作战航程要求(不是作战半径)。从战略突击的角度上讲,这应该是完美的标准,就现实来看可行性不大。

分析上面的数据,我们可以看到两个需要特别注意的数据区间:

- 一个是从4500到6000公里之间,可以定义为战术打击的需求区间。4500公里的作战半径已经基本满足了对第一第二岛链战术打击的需求,5000公里则可以打击到迭戈加西亚,而如果能扩展到6000公里,则基本满足了所有的战术打击要求;

- 另一个则是从9000到12500公里之间,可以定义为战略打击的需求区间。9000公里的作战半径已经基本满足了核弹突击MD主要城市的要求,而12500公里的作战半径除了给出了更多突防的路径选择,更可以有效的以常规方式打击到MD的主要城市,可以认为是战略突击的完美指标。

正如前篇中第八部分讨论的那样,从当前的实际情况来看,战略突击任务的优先度是比较低的。这首先是因为中美之间即便爆发战争,也只可能是围绕西太平洋的常规战争,还到不了需要相互核爆的程度;其次是日本这条看门狗的存在,为了有效实现对MD的战略打击,必须要先打掉日韩的美军基地及其仆从的军事力量,也就是说这种战术打击的任务优先度相对更高。

有的兄弟可能会说,这不矛盾啊,只要造出可以战略打击的轰炸机,战术目标不是一样可以执行嘛?能打到华盛顿自然可以轰炸东京啊。问题是如何一种武器都要考虑其性价比和使用成本,作战半径12500公里的轰炸机要大到不可想象,和5000公里的轰炸机无论是尺寸体积、制造成本和维护使用成本都有很大的差异,而且体积越大实现隐形性能要求的难度也越高。如果已经明确了主要执行远程战术打击任务,围绕着这个要求进行优化应该是更好的选择。

当然在实际开发过程中,即便需求是这样,具体实现时还是需要考虑到技术选择、工程难度、分子系统配套、后续发展需求等一系列问题,最终的选择一定是在基本满足需求情况下的某种妥协。下面我们会看到,之所以将新轰的作战半径设定为不加油5000-5500公里,一次空中加油8000-8800公里,除了上面的需求分析,主要是考虑到动力系统的选型。

总结一下,新轰的作战半径主要决定于作战任务需求,4500至6000公里作战半径可以满足战术打击的绝大部分需求。从目前的实际情况来看,着眼战术需求优化是更急迫的选择,5000-5500公里应该是比较理想的选择。
旭日出东方,精彩在飞扬。飞扬军事(fyjs.cn)欢迎您~





6
 楼主| 发表于 2016-10-4 18:04 | 只看该作者
(四)弹药载荷——类型与重量

在开始讨论具体的工程实现方案之前,除了航程和作战半径之外,我们还要理清另一个对最终选型有着重要影响的需求:新轰所需的弹药载荷及其类型。毕竟飞机本身不过是个载体,有效投放上面装载的弹药才能最终达成作战目标。合理的弹药载荷和高效先进的弹药类型,不但可以更有效的完成作战任务,也可以提高飞机自身的生存能力。

首先最不需要质疑的是弹药的类型选择:新轰一定是以精确制导武器为主,TG再土也不可能让几十亿一架的隐形轰炸机去扔无制导的铁炸弹。但同样都是精确制导武器,这里面的门道也是不少的。以B2可以装备的弹药为例:有可以从1000多公里外发起打击的空对面巡航导弹(JASSM),也有几乎需要临空的精确制导炸弹(JDAM),甚至还有一次只能装载2枚的巨型钻地弹等等不一而足。

这里就要讲到一个对远轰战法的常见误解,比如有网友在帖子中写的那样:“现在所谓战略轰炸机,就是能大量带远程巡航弹的飞机。”还有人写到:“有没有人觉得,现在的轰炸机就是远远的打打巡航导弹而已”。没错,携带大量的空射巡航导弹,在相对安全的远距离打击敌方目标,特别是用来撕开敌方的防空网络是大型轰炸机的一项重要优势或者说主要作战方法之一。

但如果只有这样的三板斧,那是远远不够的。因为打仗和其他任何事情一样,需要讲一个性价比。同样是精确制导武器,其成本随着打击距离的增加是在急剧上升的。同样投送一个500公斤级别的弹头,最远打击距离28公里的JDAM套件只要2.5万美元一件,加上2000美元起板的配套铁炸弹,不到3万美元搞定一套;打击距离最远1700公里的战斧BlockIV,则要159万美元一枚(FY2014价格);小一点可以装进B2的AGM-158ER,射程1000km重量1000公斤左右,也要136万美元一枚(FY2015价格)。

有人统计过1999年科索沃战争期间,北约空军一共投放了 23614件弹药,其中精确制导弹药 8160件。以这个数量折算成现在的价格,如果全用战斧,那么就差不多扔出去 130亿美元;如果全用JDAM,那么只是不到2.5亿美元,一下子节约了差不多一百多架肥电的价钱。这个价格差本身是不是已经够酸爽了?你还得考虑到载机平台的使用成本。

一架B2一次出动,可以携带80枚500磅级别或者36枚750磅级别的制导炸弹,但如果换成巡航导弹,比如射程1000km重量1000公斤左右的AGM-158ER也不过16枚,如果换成类似咱们长剑20这样的大型巡航导弹,且不说装不装得下,单从重量上看10枚最多了。为了达到B2用制导炸弹出动一次投放的火力水平,用巡航导弹的话,B2要出动2-3次,而B2非战时的使用成本就达到了13.5万美元每小时。

当然有兄弟会争辩这是万恶的MD军工复合体开出的天价,TG的成本应该不会这样过分。可这一点对于其他军工产品可能成立,对战斧和JDAM这样用了几十年,采购数量已经成千上万的大路货可就不一定了。更何况,这些MD的大路货,对于别的国家来说还是真正意义上的高科技。在MD大规模上量的高科技航空产品成本方面,TG不一定能有太多的优势。

另外,制导炸弹相比巡航导弹,除了成本之外还有火力密度和补充速度的优势。火力密度的差异在前面已经提到,B2用制导炸弹打击一次,用巡航导弹要来回跑个3次,这在战时带给对方的火力密度差异是及其巨大的。另外制导炸弹的生产补充速度极快,同样以科索沃战争为例,几十天内,波音生产JDAM套件的速度就由130套每月提高到了700套每月。你能想象巡航导弹以这样的速度生产和补充吗?

所以,对于新轰来说,除了继续发扬原有巡航导弹的优势外,一定需要建立起一个可以平衡不同成本、效率、打击距离和安全性的完整武器体系。类似于MD, JDAM和战斧分别位于武器价格与打击范围的两端,在它们中间还存在着一系列对应不同价格和打击距离的选择。大家请看下表:MD常见打击武器价格与作战范围一览。


在该表中请特别注意其中战斧的空射型已经全部退役,小一号的空对面巡航导弹(也就是所谓的JASSM)AGM-158系列才是真正的当红炸子鸡。 实际上由于内置弹仓的设计,受制于体积和重量的因素,战斧基本就没有列入过B2的武器清单。而体积重量明显缩小的AGM-158系列,不但可以达成1000公里打击范围,而且B2一次就可以携带16枚,配合的算得上是珠联璧合了。

而且MD还在测试开发其用于对海攻击的最新变种AGM-158C,也就是常说的所谓LRASM(Long Range Anti-Ship Missile,“远程反舰导弹”),其本质就是更换了反舰专用导引头的AGM-158ER。基于原有的出色航程,AGM-158C的对舰攻击距离据说可达800公里以上。这样一来,在简化后勤保障,方便安装维护的同时,MD各式轰炸机对海打击的能力也得到了空前的提升。

就这样MD还不满足,为了突破中国正在发展的区域拒止能力,重新强化其打击能力优势,今年的7月29日,美军启动了隐身巡航导弹的研制计划,向工业界发出了远程防区外武器(LRSO)的项目招标文件,加速推进下一代可携带核弹头的空射巡航导弹的研发,以适配美军的B-52、B-1B、B2以及最新的B-21轰炸机,希望能借此超过打击手段日臻完善的“潜在对手”。

相比起来,TG已知的空射巡航导弹就要逊色很多,难以适应新轰的需求。比如根据公开报道,在差不多的最大射程和巡航速度条件下,现有的AKD20长度要8.3米,重量约1.8吨,而战斧长度不到5.6米,重量不过约1.2吨,更不用说相比长度不到4.3米,重量刚刚一吨的AGM-158了。以AKD20现在的尺寸和重量,几乎肯定无法装载进新轰的内置弹仓中。

在目前透露出的信息中,TG兵器库中和AGM-158系列比较相似的应该是传说中的鹰击100。作为一款相信是改进自长剑10巡航导弹的空射型超远程反舰导弹,其射程在550至650千米之间,应该和LRASM的定位比较类似。从这点来看,TG迫切需要围绕新轰的需求,基于已有的基础发展出一个类似于AGM-158系列的空射巡航导弹家族。用类似的尺寸、重量和统一的挂载方式,实现对地对海和对电磁目标的远距离打击。

除了巡航导弹之外,正如前面分析的那样,低成本的精确制导炸弹和滑翔动力炸弹对于提高火力密度,降低装备成本也有着极其重要的作用。在这个领域,TG的差距不大。尽管在每年的空军开放日现场,基本还是铁炸弹当道,很少看到成规模展出的精确制导炸弹。但到了每次珠海航展或国际武器展会上,就会看到各种琳琅满目的国产精确制导弹药。从类似JDAM的制导炸弹,到类似AGM-154的动力滑翔炸弹,以及弹药布撒器应有尽有。

除了对海对地打击和进行反辐射作战的需求外,新轰还应该考虑到未来可能的辅助制空任务,也就是类似于MD所谓的突防型制空。这里,引用MD《空中优势2030飞行计划》对突防型制空的描述:

“突防型制空会将焦点置于尽最大可能权衡射程、载荷、存活能力、杀伤力、成本和可支持性。突防型制空能力必定将在瞄准和交战方面发挥作用,与此同时,它还有一个重要角色,那就是作为网络中的节点,利用自身的突防型传感器提供数据,以使防区外或防区内武器能够得到更好的运用。”

讲得这么学术又头头是道,其实无非是希望充分利用新一代轰炸机和特种作战飞机隐身和长滞空时间的特性,盘旋停留于战区的边缘,根据战场友军的要求,自己发射或协调其他战机发射远程空空导弹来配合争夺制空权。这种战法其实相当合适于台海作战的需求,几架巡回于台海边缘的新轰,就可以实现对敌方战机的高效压制。对于这一种战法,TG倒是已经有了相当符合战场想定的武器:就是让MD念念不忘的PL-15远程空空导弹。

这种据说射程可达200公里以上的导弹2015年成功试射的同一周内,美国太平洋空军司令部司令霍克·卡莱尔就发表讲话,将其作为向美国国会要求拨款开发新的超远程空空导弹的理由。他表示由于PL-15的超长射程,使其不仅对像F-35这样的战机构成威胁,也对轰炸机和空中加油机构成威胁。而在美国在浩瀚的太平洋上空采取行动时,这些飞机至关重要。他表示,压制住PL-15是美国空军高度重视的问题。当然对TG来说,敌人越害怕,我们越应该支持和强调。可以相信,类似PL-15的武器系统,一定会列入新轰的武器选项之中。

除了以上这些配套武器外,由于需要考虑攻击敌方加固的大型地下工事,比如台军的地下指挥所、通讯中心、弹药库或位于关岛和冲绳的地下油库,大型钻地炸弹应该也会列入新轰的菜单。携带这种总重常常接近10吨的大家伙突防轰炸,绝对是新轰可以大显身手的一处亮点和绝活。而作为国家三位一体核力量的重要组成部分,新轰可以配备核弹头,实现核常兼备也是必然。

考虑好了配套武器的种类,接下来的问题就是确定新轰的弹药载荷要求。这是一个越大越好的指标,但会受到实际工程实现的诸多限制。但从需求的角度来看,至少不应该低于现代的多功能战斗机的最大载荷要求,比如SU35的最大载弹量据说就达到了8吨的水平。定位于倾斜火力的轰炸机,其载弹水平不可能低于这个数值。

反过来,由于隐形轰炸机基本都只使用内置弹仓,其载弹量还受制于其外部尺寸和自身结构的限制。弹药载荷变大不但要求更大的发动机推力,还会减少载油量,进而直接影响到整机的作战半径。而大的载荷也必须搭配大的弹仓尺寸才有实用价值,而放大弹仓尺寸又会要求更高的机体的结构强度,而更高的结构强度又会带来更大的机体空重,并提高制造成本。在这个面和水的循环中找到一个好的平衡点,应该也是总师的重要工作之一。

不过对于咱们这种键盘设计党来说,不妨参考一下使用轰炸机经验最丰富的MD的数据。在MD对于新的B21的初步设计要求中,还是基本沿用了B2的载荷要求,也就是10-18吨弹药载荷。这里18吨正是B2使用双内部弹仓的官方数据,不过一般相信可以突破到23吨左右。个人估计,这是MD在长期使用和改进过程中体会到的所谓“甜点”,是一个能够平衡需求、结构与成本的选择,估计新轰的情况也应该相差不多。

综上所述,设定新轰的弹药载荷为双弹仓最高20吨。在此载荷情况下,可配合使用一系列的精确制导炸弹、动力滑翔炸弹、空对面巡航导弹和远程空空导弹。故而得出以下数据预估,其弹药数量是在单独挂载优化时候的预估值,如果采用混合装弹的方式,可能会有所缩减:

弹药载荷:双内置弹仓,最大载弹重量20吨
弹药类型:250公斤级精确制导炸弹 80枚
                  500公斤级精确制导炸弹 36枚
                  空射巡航导弹(最大射程1500公里)10枚
                  空射巡航导弹(最大射程1000公里)16枚
                  远程空空导弹(最大射程200公里)  30枚
                  远程对海导弹(最大射程800公里)  16枚
                  大型钻地炸弹(MOB单枚10吨级别) 2枚
                  核常兼备,巡航导弹可挂载核弹头
旭日出东方,精彩在飞扬。飞扬军事(fyjs.cn)欢迎您~





7
 楼主| 发表于 2016-10-4 18:05 | 只看该作者
五)动力系统:双发还是四发?航发的几条道路

在气动布局也就是整体开发道路确定后,下一个重要步骤就是动力系统选型。纵观几十年TG各航空项目的开发历程,航空发动机一直是卡脖子的老问题。这一方面是受限于国家的整体工业水平,但在很大程度上也源自早先发动机和整机项目挂钩的不合理体制。如果按照老的项目体制,新开发一款和新轰配套的发动机,估计黄花菜凉了飞机也上不了天。不过在这个老问题上,新轰的情况显然比较理想:

一方面,正像前面讨论过的那样,飞翼布局的推进效率很高,对发动机的要求其实相对的下降了。典型的例子就是:推动同样的重量达到类似的指标,采用飞翼布局的B2只需要采用传统布局的B52H大约三分之二的动力(具体数据可以参见以前的帖子)。如果采用超音速布局,恐怕发动机这一关还是不容易过。

正像网友在讨论中举例轰6K对比说明的那样:“常规布局亚音速的轰6K用了两台D30(WS18同款)以两台D30+不到40吨的载油量实现了不到9000公里的航程,而同样亚音速飞翼布局的隐轰则阻力更低,油耗会更低。”采用飞翼布局可以扬长避短的特点,在这里表露无疑。

另一方面。经过几十年的不懈努力,TG的航发即便是现成的货架产品也有了不少的选择。而且国家已经认识到了传统上发动机和整机项目挂钩体制的弊端,新的独立航发研发体系也可以在未来提供出更合理的系列产品线。还是引用前面同一位网友的讨论文章:

“如果按照四发的信息来推断,可选的发动机有这几个:
WS13无加力(推力4*50~60KN)
WS10无加力(4*80-90KN)
WS18(4*120~130KN)
WS20(4*130+KN)

对比美国人的飞翼,B-2是F118(4*84.5KN),B-21最可能是不加力的F135(2*125KN)

所以简单的从发动机选型上猜测一下未来飞翼隐轰的大小:
4台WS13无加力或者2台WS18/20——与B-21相近大小的飞翼
4台WS10无加力——与B-2相近大小的飞翼
4台WS18或者WS20——与运20相近大小或者起飞重量大于运20的飞翼

所以个人认为凭现有发动机型号发展飞翼隐轰已经足够,并且各种大小的隐轰都有可能发展出来。中国发展飞翼隐轰的主要瓶颈已经不是发动机,而是缺乏大型有人隐身飞翼布局飞机的设计与飞行控制的经验。如果这个问题得到了解决,那么鳖版B2或者B21的研制就基本没有其他难题了。”

除了没提到WS10的下一代WS15之外,可能的选型说得挺清楚了。就是三条航发产品线:WS-13及可能发展的先进中推;现装轰6K和Y20上的WS-18及其后续WS-20;以及WS-10和其后续WS-15。如果换位思考,站在总师的角度上看待发动机问题的话,一定会提出两个基本的要求:

- 第一,最好是现成的货架产品,或至少是只需要少量修改就可以装机的产品。新轰的核心难题在于气动、隐形设计和全系统整合,发动机带来的不确定性越少越好;

- 第二,考虑到轰炸机的超长使用寿命(B52已经用了超过60年,计划还将至少服役35年!),其使用的发动机最好有明确的中长期发展规划,可以有后续的改装升级余地。

如果把这两个标准考虑进来,那前面列表中的WS-13这条线首先就可以排除了。一方面,WS13还没有完全成熟,不管L15还是FC31,都还是毛发当道;另一方面,所谓的"先进中推"一直是只闻声响,不见动作,连是否已经正式立项都还有争议。整体来说,选用WS13的成熟度低、风险度大,后续发展不清晰,推力和油耗又没有优势。

接下来再看WS18(D30)及其后续发展的WS20系列。本身这个系列很有希望,一方面已经是总师玩熟了的货架产品,一方面还有明确的后续发展规划,推力大小对于双发设计也算合适。但该系列多出了一个额外的问题,就是体积和风扇尺寸过大。

由于WS18基本数据和D30基本一致,我们可以借用其对比B2采用的F118进行分析。D30的长度超过4.8米,直径1.45米,重量2300公斤,推力约103KN;而F118是F110去处后燃器的版本,长度只有2.55米,直径1.18米,重量1450公斤,推力约85KN。两相对比,就可以发现D-30的长度近乎F118的两倍、直径也明显超出,推重比则明显不如。

由于其尺寸的巨大化,再使用类似B2的四发布局,则整个飞机的体积和尺寸必将明显大于B2。就像网友估计的那样,最大起飞重量或将直奔200吨而去。这不但将显著提高造价,并且会使其隐形指标更难以达到,还增加了气动设计和未来操控的困难,显然不是好的选择。

而如果改为采用双发设计,问题只会更多。WS-18双发的推力不足,其飞机尺寸必然明显小于B2和未来的B21,而在一个变小的尺寸中放入如此巨大的发动机及其隐蔽型进气道,就必然严重挤占弹仓、油料和其它内部设备的空间。这样一来,不但难以实现航程和弹药载荷的要求,而且必然导致整体气动布局的大变,包括进气道等全部需要重新设计,B2的前导借鉴作用急剧下降,使得工程风险显著加大。

所以说,即便是对发动机要求较低的飞翼布局,也免不了受到航发水平的限制。MD之所以可以考虑B21采用双发设计,在很大程度上是他们有成熟的神器F135。在类似于F118的尺寸下,可以提供出125KN的推力,这就给了设计师足够的余地去解决气动布局和内部空间布置的问题。 当然,即便如此MD搞不好也要扯到蛋,因为气动设计的变化从来就不是容易的,特别又是以难著称的飞翼布局。

那么直接采用WS18的下一代WS20呢?情况还是不客观。推力是上来了(预期130KN),可看看网络上流传的D30和WS20同机测试时的照片,就可以明显看出其直径的显著增加。比较差不多推力水平的F135(预估125KN),这样的尺寸要装机,气动和结构设计的难度相比采用WS18也少不了多少。更何况,WS20还不是成熟的货架产品。

在基本排除了WS13、WS18/20这两条可能的航发路线之后,分析的视线就聚焦到剩下的WS10和其后续发展WS15这个重点方向上来。我们会看到,选择这条线路其实是具有相当合理性的。WS10作为TG自主研发的第一款大型现代化涡扇发动机,累计装机量据报道已经超过了400台,该出的问题已经出了不少,作为货架产品其成熟度很高。而且,去除后燃器后,其尺寸和重量应该都和F118相差不远,推力水平也旗鼓相当。

而其后续发展线路上的WS15,作为TG航发工业寄予厚望的明星型号,已经进入测试多年,一般预测可在2016年底前开始投入使用。作为一款尺寸和WS10基本相当,而目标推重比提高到10的产品,一般预估可以提升推力到105KN(无后燃器状态),或在同等推力状态下比WS10显著降低油耗。同时,由于WS10/15将会是包括J20、J15/16在内的一系列主力战机的动力选择,TG发展的决心不用怀疑,而主力战机采用相似的动力系统也有助于简化后勤保障和优化人员训练。

当然,在这一条航发线路上,对于新轰来说也有理论上也有两种可能的选择。其中之一就是直接采用双发WS15。可是,WS15只使用双发,还没有后燃器的话,推力也实在太小了。让人难以想象,TG会用还不如J20的动力系统推动远程隐形轰炸机。

综合起来,新轰最可行的动力系统就只剩下一种:初期四发WS10无后燃器型号,合计推力约320KN,和B2当前的水平大致相当;未来升级至四发WS15无后燃器型号,可以提升推力至合计约400KN,也可以限制推力水平基本不变,而利用其更好的设计降低油耗增加航程。

TG会采用这一设计方式的另一项证据,就是曾经被炒得很热的所谓攻克“背负式锯齿型并列双发大S弯进气道”的报道,这种方案就是B2进气道的翻版,也是对应于双侧四发设计的。请注意下图座舱两侧的S型进气口,同时也可以看出座舱具备拓展至四人制的空间。
  


0.00%(0) 0.00%(0) 0.00%(0)
当前新闻共有0条评论
笔  名 (必选项):
密  码 (必选项):
注册新用户
标  题 (必选项):
内  容 (选填项):