中国六代机部分技术细节曝光:速度或超3马赫

目前,五代机歼-20已经开始小批量交付使用,正在走向成熟,而世界范围内六代机的研制也已经拉开了帷幕。

目前,中国关于六代机的研制还处于绝对保密的阶段,官方并没有透露任何的信息,不过我们仍然可以从许多信息中探究中国六代机发展的蛛丝马迹。

变循环发动机

首先自适应变循环发动机,这是目前能确定的六代机必选技术之一。六代机要达到更高的巡航马赫数,在动力系统上,现有五代机的发动机肯定不合适了,会需要所谓自适应变循环发动机。

早在2012年珠海航展上,时任中航发动机副总裁的张健先生在接受记者采访时明确表示,中国已经在研究国产变循环发动机,有着相应的计划来研究未来先进发动机。

中国发动机研制是生产一代、研制一代、预研一代、探索一代。他还透露,中国发动机研制的技术目标时间表已经排到了2030年。

2017年在北京举行的航空技术展上,中国相关单位低调展出了新一代发动机概念图,从技术指标来看,这款发动机“适用飞行速度3-4马赫,飞行高度3万米的战斗机”它已经远远超越了现有五代机的飞行包线,而且它具有两种工作状态,有可能属于自适应变循环发动机。因此,这款发动机应该属于专门为第六代战斗机配备的发动机。

第六代战机的一大核心技术就是将普遍使用光传控制、光纤通信技术。中国歼-20战机已使用了达世界先进水平的多传感器融合技术。

中国歼-20上,配置有“有源相控阵雷达+分布式光学孔径系统”为核心的多传感器系统,具有强大的信息化战力;在物联网技术开发方面,中国已与发达国家并驾齐驱。

将在歼-20战机使用的多传感器融合技术与中国正在开发的物联网技术作适当升级,就可移用到第六代机上去。

隐身技术

第六代机所用的全向、全频谱隐身技术,对中国来说,也不是无法攻克的难题。

在隐身战机外形设计方面,中国已走在他国前面;在纳米隐身材料开发方面,中国近年来更是捷报频传,中国有多所理工科大学,已研发出一系列宽频吸波材料,这些材料具有重量轻、吸波能力强的特点。

太赫兹雷达

雷达作为战斗机最重要的探测设备,在第六代战斗机上理应要有大幅度的性能提升。而中国近年来军事方面发展最快的领域之一就是雷达,目前已经在多款战斗机上安装了先进的有源相控阵雷达。

歼-20装备了我国新研制的有源相控阵雷达,配置2000到2200个T/R组件,每个T/R组件拥有8瓦的峰值功率,雷达总发射功率达到16千瓦以上,超过F-22A战斗机配置的AN/APG-77雷达的15.6千瓦以及F-35战斗机配置的AN/APG-81雷达的10千瓦数值。

对于未来的雷达,除了进一步提升探测距离和精度之外,还积极研究了具有颠覆性的新概念雷达产品。

据俄罗斯媒体报道,中国在太赫兹雷达领域的研发工作进展迅速。这种超高频雷达可以越过障碍物获得物体的图像,以及敌方飞机的反射信号,即便后者使用了能吸收雷达波的涂料。

卫星和侦察机上安装这种雷达后,不但可以发现空中的隐形目标,还能很容易地发现水下潜艇以及伪装目标。中国的太赫兹雷达项目很可能会安装在中国未来的第六代战机上。

国内航空战略有一个理念,叫发展一代,成熟一代,预研一代,这是很明确的,我们的五代机歼-20已经开始小批量交付使用,正在走向成熟,换句话说,第六代战机的预研可能已经“水落石出”,不妨做个大胆的假设,三五年之内,我们的六代机就会给我们带来巨大的惊喜!

感谢钱学森为我国留下一黑科技,六代机全靠它

钱学森是享誉世界的导弹专家,自1955年归国后,他就奋斗在祖国的科研第一线,为我国航天技术和导弹事业做出了不可磨灭的贡献,为我们留下了宝贵的财富。

其中一项黑科技在世界范围内,至今都只5个国家拥有,那就是超音速风洞。风洞是空气动力学中最重要的研究工具之一,汽车、飞机导弹和高速列车都必须经过风洞试验。正因此超音速风洞技术的地位丝毫不亚于两弹一星。而高超音速风洞更是此类技术中的翘楚。

当时我国的技术积累远远落后于西方国家。但正是在钱学森及众多科学家的努力下,我国高超音速风洞少走了20余年的弯路,为后来我国实现赶超埋下伏笔。如今我国的高超音速风洞技术已居世界领先水平。目前我国正在研制35倍音速的JF12激波风洞,预计在2020年研发成功。研制成功后,可以模拟出35马赫风速,为我国高超音速武器和飞行器研究提供可靠数据。届时我国或将率先研发出14分钟即可飞越太平洋抵达美国本土的武器,甚至比东风17还要快。

不仅如此,六代机相比五代机,对超音速巡航和超机动能力提出了更高的要求。此时就更需要用风洞试验优化气动外形,使战机达到完美的状态。前不久歼-20总师在采访中就已暗示我国六代机正在研发中,随着诸如高超音速风洞等关键技术

随着世界军事技术的不断发展,各国对于战机的要求也在逐渐增多,大家都知道,现阶段世界上最先进的战机为五代隐身战机,因为能够进行超视距打击而受到各国的追捧,不过因为技术的原因,目前也只有中美俄三国有着自主研发建造五代战机的能力,在这种情况下,其他国家就开始找另外的方法来进行弥补,其中就包括进行六代战机的研发。仅现阶段而言,德国、法国、俄罗斯等国都宣布正在进行六代战机的研发,这意味着关于六代战机的竞赛已经正式打响,而这里值得一提的是,我国因为在某些技术方面已经取得巨大突破的原因,自身的优势已经非常大,而美国或因在六代机方面占不到优势而从此“一蹶不振”。

关于六代战机,至今为止世界上都还没有一个统一的研发方向,不过在动力系统方面,变循环发动机则被认为是六代机的“标准配置”,所以说哪个国家在变循环发动机放面占据了主动,哪个国家就可以在六代机的研发方面处于领先地位。而关于变循环发动机,从理论上来讲,是一种通过改变发动机形状、尺寸、甚至是安装位置的方法,来实现不同热力循环的一种燃气涡轮发动机,和目前五代战机所使用的涡扇发动机相比,变循环发动机所能够提供的动能更大,并且燃烧效率更高。

世界上第一个制造出传统意义上变循环发动机的国家为美国,上世纪六十年代中期所服役的SR-71“黑鸟”侦察机所使用的J-58就是变循环发动机,但因为该发动机还采用了涡喷方式的原因,并不能够算是真正的变循环发动机。2012年的时候,通用电气公司和普惠公司宣布已经获得超过6.8亿美元的资金支持,将会进行新型变循环战斗机发动机的研制,并且会在2020年投入实用,但是从目前的情况来看,美国的新型变循环发动机研制并不顺利,甚至连样机也没有造出来。反倒是其他国家,在变循环发动机领域,已经取得了不错的发展。

其中发展最明显的就是我国,在战机发动机领域,我国在国际上一直以来都不是主角,同样因为在发动机方面的劣势,也让我们的战机常被冠以机动不行的帽子,但是在变循环发动机方面,我国已经完全扭转劣势,成为目前世界上技术最先进的国家之一。据悉我国在变循环发动机方面的总体研制进度已经超过美国和其他国家,具备十分大的优势,这让我们在六代战机的研发方面已经占据了绝对的主动,如果再将来我国可以率先完成六代战机整体研发的话,在有关方面的劣势将会被全被逆转。

而对于美国而言,变循环发动机研发的缓慢也说明了一个问题,那就是美国的军工技术正在逐渐衰落,虽说美国能够设计出来,但是造不出来的问题在之后将会一直困扰着白宫,正如目前“福特”号航母所使用的电磁弹射系统一样。一旦美国在六代战机方面处于劣势的话,就等于吹响了美国整体衰落的号角,美国军工业甚至是美国军事都会逐渐的一蹶不振。

刚刚看了一篇文章,说的是俄罗斯开始研发一款速度接近6马赫,最大起飞重量为85吨,有效载荷20吨以上的新型战斗机。这款战斗机保护了量子雷达技术云云……这件事得辟个小谣!

俄罗斯从来没有否认过自己的六代机计划,而且,这个俄罗斯的“六代机”实际上开发时间要比现在已经服役的Su-47更早。在1980年代初期,苏联就启动了一个由米高扬设计局主导叫做“project 701”的工程项目,其主要目的就是设计生产出一型比Mig-31速度更快、航程更远的截击机。

从历史上的设计图上来看,这架701本身的大部分设计来自于Tu-22,将发动机移动到了机身上部。同时改进了机翼呈双三角后掠翼无尾翼布局。

然而随着冷战最终进入末期,苏联在1980年代中期将这个计划挂起,701也算是米高扬最后启动的一个战斗机项目了。

701项目虽然挂起,但是在依旧艰难运行的1.42/1.44项目中701项目所获得的研究成果也就被运用到了Mig 1.44战斗机上。

这也就是后来我们所能见到的米格144战机。

时间继续往后推,米高扬设计局真正公布第六代机方案的时候是在苏霍伊T-50战机已经研发到尾声。当时 T-50的真正项目目标叫做PAK-FA,即为“未来战术空军战斗复合体”,PAK的整体项目还包括了另外两个部分,一个是PAK-DA另外一个则是PAK-DP。PAK-DA是现在我们很多军迷所熟知的俄罗斯下一代轰炸机计划,皆在替换掉目前俄罗斯老旧的Tu-160轰炸机。而PAK-DP这个项目一般的情况下很少被提及,实际上PAK-DP是俄罗斯下一代截击机计划,力求用新的战机替换掉Mig-31和Mig-31M。

在PAK-FA公布进展的时候,俄罗斯提到了PAK-DP的Mig-41这个机型。原话是“Mig-41已经接近于成熟,不会暂停T-50的研发计划,而直接服役Mig-41……”这句话实际上很有能够玩味的感觉,首先表明了,俄罗斯还有一款比T-50更加先进的战机,其次说明了这架战机和T-50并不属于一个代次。那么很明显的就是指俄罗斯的第六代战斗机了。

从目前所能收集到的情报来看,这架目前还在绝密研究中的米格机采用了双推进系统,高速部分使用冲压发动机推进,低速飞行部分采用了涡轮发动机。

2017年8月25日米高扬设计局的总干事在接受《今日俄罗斯》的采访中透露“Mig-41是一款能够以4-4.3马赫飞行的新型结构战斗机,并配备有反导激光武器。新型号的Mig-41战机可以以至少3马赫(3,675公里/小时; 2,284英里/小时)的速度巡航飞行,并可以最高飞行在45000米高度。在最短的时间内可以抵达俄罗斯大部分领土范围进行作战”。

以目前所得到的情报和分析结果来看,最靠谱的猜测也就是上面的这张假想图了,从新布局的复合发动机结构依旧会占用较大的机身空间,但是由此获得的高速度和高空优势则是相对值得的。在搭载了激光武器后,这将会成为俄罗斯新一代截击机的一个新的平台。

最后的一个问题则是——俄罗斯到底有没有能力制造并完工Mig-41?

至于能不能造六代机,那么首先就得讨论一下目前对于六代机的认知标准。

目前国际上对六代机的标准基本上已经有一个范畴:

不再强调第五代战斗机的隐身特性,而倾向于增加速度和航程。

更多的模块化设计超越了对机翼的要求,主要的飞机部件可以在数小时内进行更换,以优化任务要求并简化未来升级的难度。

仅单座驾驶舱,其大部分飞行训练在模拟器中进行。

可选地配备有能够执行遥控或AI控制任务的同一机身。

控制一群无人机在控制战斗机中扮演防御和侦察的角色。

战场数据与作为网络节点的飞机融合在一起,能够接收数据并将其中继到其他平台,例如其他飞机、地面车辆或卫星,并且能够在机上处理数据以动态生成新的目标列表或实时更新任务参数。

随着无人机在敌方领空内进行侦察并向仍然安全地位于敌方领空之外的战斗机提供目标数据。以无人机中继可以增加武器射程。

机载发电机可以产生更大的电力,以用于装备定向能武器,例如激光CIWS。

虚拟驾驶舱头盔显示器,可让飞行员获得完整的全向视野。

从速度上来说:俄罗斯并不乏高速航天器,而米高扬设计局所设计的Mig-25和Mig-31两款战机目前依旧是世界上飞行速度最高的两款。从这一点上来说俄罗斯是有先天优势的。

模块化设计:模块化设计目前对于航空企业来说依旧是一个世界范围内都没有完整解决方案的难题。英国公布的第六代战机Steam虽然声称采用了模块化设计,但是其只是替换机内的部件箱以达成对不同任务的优化工作。替换机身大的气动部件则需要在材料学和机构力学上有更大的突破才可以在战机进行大的过载机动的时候保证主体部件能够坚固的不变形不脱落。

飞行模拟器:这个不是难题,在计算机仿真技术下战斗机的各种实况模拟并不是一件难事。

AI和无人机控制:这是一个看AI级别内容,在目前的阶段中国、俄罗斯、美国对无人机的发展都是在第一线的位置。这不是难事,而俄罗斯最近所披露的“猎户座”无人机也是具备完整的实战能力的。

战场数据处理:不难,目前得益于计算机技术的发展,战场上那点数据是真的不够大数据处理系统塞牙缝的。而难点在于建立一个统一的、有适应性和鲁棒性的数据处理协议。这一点对于各国都是挑战,不仅仅意味着战斗机的数据处理系统需要进行升级,而且几乎所有的军事设施的数据系统都需要不同程度的升级。

无人机中继攻击:“中继攻击”是一个研究了很久但是并没有太多实用化的军事技术。

美国有一个研究案例,利用B-1轰炸机携带大量中远程导弹,为战区实现火力支援,其导弹最终制导是由前线战斗机完成,而B-1R所发射的导弹仅仅负责飞行到指定区域。这个技术当年由于敌我识别存在问题而没有得以继续进行。

但从俄罗斯本身的军事技术来说,实际上在这个领域还是比美国先进的。

俄罗斯的花岗岩导弹(P-700),有效射程650公里,这个射程距离上实际上是需要依靠空中中继制导的。在失去了空中中继的支持下P-700导弹的有效射程只有200公里。对于空中中继实际上俄罗斯是世界首先进行实用化的国家。无人机的中继攻击仅仅是换了个平台而已。

更高效的机载发电机:目前的机载发电机实际上很小。

通过喷气引擎的带动已经可以为战机提供10KW级别的发电能力,而扩大后可以达到兆瓦级别。这一点仅仅是体积和重量问题。目前机载发电机最强的是美国霍尼韦尔的产品,发电效率高达90%,仅仅有10%的能量以废热形式传出。对于俄罗斯目前的技术还很难以达到霍尼韦尔的水平,但战斗民族的习惯是加大再加大……反而在不是特别精密的层面上实现大功率机载发电机俄罗斯还占据一定的优势。

虚拟头盔:大家很熟悉的战斗机VR头盔是F-35或者我们歼-20上面的头盔,而实际上俄罗斯在Mig-35出口型上已经配备了可以选配的VR头盔:

从这一点上来说俄罗斯也并不落后。

所以说,从技术角度上来说,俄罗斯目前完全可以开战他们的第六代战机计划,如果某一天大家看到一架俄罗斯的第六代战斗机,那么也没什么需要吃惊的,毕竟技术储备已经达到。

但从另外一个方面来讲,俄罗斯的第六代战斗机目前是没有太大的市场的。对于五代机空战的问题目前还都是理论上的问题,那么对于第六代机的需求实际上并不存在。因此俄罗斯的Mig-41即便是已经接近研究尾声也会在更大几率上以技术储备的形式存在,大量的装备目前来看还是遥遥无期的。

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