[文/观察者网专栏作者晨枫]
3月23日晚,台湾“国防部长”冯世宽在与媒体餐叙时表示,台湾空军最近挂牌成立“航空科技研发中心”,开始研制下一代战斗机,但对细节三缄其口,只是表示“必须要有雷达匿踪能力”,并称这“这对空军未来十年、二十年的发展,非常有意义”。一般认为,这是指要达到第四代战斗机的水平。
蔡英文更是试图增强台湾军力,为可能的台独武力护航,计划在2018年预算中,把台湾军事预算增加50%,从GDP的2%增加到3%。具体细节尚未确定,但这无疑为“国机国造”添了一把火。
美国《航空周刊》近日刊载了8月17-19日台湾航太与军工展期间与台湾中山研究院航空研究所所长马万均的访谈,透露了一些台湾下一代战斗机的情况。
一旦台海战争爆发,空防是台湾防御的关键。台湾空军现有143架F-16A/BBlock20、56架幻影2000-5、144架F-CK-1战斗机,都在1994-97年间开始服役。另有62架F-5E战斗机,作为二线使用。即使不算已经老旧的F-5E,按照正常使用,所有战斗机也应该在2040年前替换。台湾计划在2020年代展开下一代战斗机的设计,最迟必须在2030年代投入量产,以避免战斗机缺口,时间上不容闪失。
台湾目前的主力战斗机包括F-16A/BBlock20
幻影-2000-5
以及IDF
F-16A/BBlock20是F-16A/B的最后批次,事实上是F-16C/D已经开始生产后专为台湾生产的“回头路”批次,没有C/D的APG68雷达,也没有C/D的结构加强和增加的起飞重量,不过整合了一些Block50/52的电子对抗和座舱显示技术,能发射AIM-7F“麻雀”和AIM-120中程空空导弹及“鱼叉”反舰导弹。20年后,台湾正在将这些F-16升级到F-16V标准。实际上,“正宗”F-16V标准是从C/D型升级的,台湾的A/B型只能升级到“伪V”标准,不过这点差别不重要,反正这是台湾能够期望的最高标准了。
幻影2000是法国对F-16的应对,但与“棉上添花”(没错,是“棉”不是“锦”,F-16要到C/D型才是“锦”)的F-16A/BBlock20相比,幻影2000-5是花团锦簇了,这是“正宗”的后期型号,具有发射“米卡”中程空空导弹的能力。在获得AIM-120之前,这是台湾空军的主力空防战斗机,但因为维修和完好率问题,现在大部分封存了,也没有升级计划。
F-CK-1也称IDF,意为“自主防空战斗机”,CK就是台湾拼音“经国”的缩写。这个正式型号相对较少使用,因为太容易与英文中一个众所周知的不雅词汇混淆了,在崇尚美英的台湾高大上人士和“友邦”中引起困扰。
IDF的故事早已为人们所熟悉,因为大量的技术问题,曾长期被贬为“我不能飞”(IDF也可以是IDon’tFly的缩写)。这个装成斯泰龙的样子但只有萨科齐的个子的战斗机,曾经在F-16和幻影2000服役之前作为台湾空防的主力,因为具备发射“天剑2”中程空空导弹的能力,在大陆空军还以歼-7甚至歼-6为空战主力的年代,这是不容忽视的长处。
20年来,台湾不乏升级打算,但受制于娇小的身板和纤弱的发动机,更受制于有限的军事工业基础,只有有限的电子系统和武器系统升级,但主要使命从空战转为对地攻击。
据报道,台湾空军在2016年12月29日成立“航空科技发展中心”,台湾“空军司令”沈一鸣宣称,航科中心将具体负责“国机国造”的督管,更将负责下一代战斗机的概念设计与研发。据报道,航科中心结合了前航空工业发展中心(负责IDF的研发和生产,后演变为汉翔公司)和前武器获得管理室的功能,其未来使命是“前瞻空军未来作战需求,执行“国防科技发展规划”,结合政府与民间产、学的资源,通过产、学合作,推动武器系统的自研自制,以带动航太产业的升级”。实际工程研发依然由中山研究院委托汉翔负责。
经过一系列“翔升”、“翔展”计划,IDF如今也算是勉强赶上了21世纪的水平
台湾试图从美国购买F-16C/DBlock50/52的计划屡屡受阻,购买F-35更是希望渺茫。在这样的情况下,台湾不乏“国机国造”的呼声,希望重现“独立”研制IDF的历史,自主研制IDF2.0。但马万均在访谈中坦白承认,现在下一代战斗机连名称和立项都没有,谈不上具体性能要求和设计,只是在技术准备阶段,第一步是要从海外获得关键技术。
台湾军方对下一代战斗机的首先要求隐身,其次是短距起落。台湾岛不大,离大陆的最近距离只有130公里,岛上可供建设机场的地方也不多,而且主要在面向大陆的西海岸。不管是出于抗打击,还是充分利用现有短小跑道、分散部署,台湾都需要下一代战斗机具有短距起落能力,但垂直起落则是不必要的过高要求了。
台湾号称完成了推力转向技术,还带隐身,这就不知道是什么了,图为美国X-31验证机
只要有足够高的推重比和升阻比,短距起飞的难度相对较小。但一般战斗机很难做到大迎角低速进近和接地,短距着陆只能用阻力伞解决,带来回收阻力伞和再包装问题,影响跑道使用率和战斗机出动率。
为此,在2003年的一次演示中,NASA与罗克韦尔、德国DASA合作研制的X-31验证了用超大迎角进近实现短距着陆的能力。这是采用鸭式三角翼和推力转向的技术验证机,着重研究大迎角机动能力。在演示中,飞机以超过常规一倍的24度迎角进近,接地速度降低到正常值的69%,着陆滑跑距离缩短了近80%。难怪据说台湾对X-31的技术很感兴趣。
推力转向是X-31的关键技术,也是X-31特别优秀的大迎角性能的关键。X-31的推力转向喷口用三片可动挡板使得喷流偏转,日本的“心神”用的也是相似的技术。这种结构毫无隐身可言,而且推力损失较大,喷流偏转角度越大,推力损失越严重,唯一的好处是简单,也只能用在技术验证机上,没有任何实用的战斗机推力转向采用这样的技术。
不过马万钧透露,台湾在2012年已经研制成功具有隐身能力的推力转向,可以上下偏转30度,左右偏转15度,偏转速度达到45度/秒。这最可能是类似苏-30MKI的羽片式结构,但达到什么样的技术成熟程度未知,安装在什么发动机上,马万钧更是没有透露。
隐身战斗机通常要求武器内置,还要求发动机采用S形进气道,这些都增加战斗机的尺寸和重量,“轻型”的F-35A最终起飞重量超过重型的F-15C,就是这样面多了加水、水多了加面而来的。
IDF的两台“袖珍”的TFE-1024发动机打死了也推不动F-35重量级的战斗机,但台湾可能也只需要、或者只能负担更轻型的战斗机,比如像韩国KF-X一级的,基本定位在F-16的换代。当然,F-35当年也是定位在F-16(还有F-18、AV-8、A-10)的换代,KF-X还没有机内武器舱,但重量已经超过了F-16,都大大高于TFE-1042的能力。KF-X暂定用两台通用电气F414发动机。
F-35不要求超巡、超机动,这是美国空军对F-35未来威胁环境的基本判断的结果。歼-20、苏-57的出现严重出乎意料,使得F-35“输在起跑线上”。IDF2.0如果不具备某种超巡、超机动能力,歼-20将是不可承受之重,那就是“输在怀胎之时”了。
但超巡需要推重比在10以上的发动机,台湾没有能力独立研制。考虑到台湾问题的敏感性,除非出现特殊的历史机遇,英国出售欧洲喷气EJ200或者法国出售斯奈克玛M88的可能性不大。美国在理论上有可能出售通用电气F414,但通用电气在大陆的生意很大,ARJ21的CFE34和C919的LEAP-1C发动机都来自通用电气,且不说大量波音、空客使用的CFM56和GE90等,北京不会放着现成的胡萝卜和大棒不用的,而通用电气也很难放着大堆的胡萝卜不吃而硬要啃大棒。
TFE1042发动机的测试也是在公务机上完成的
脑洞人人会开,IDF项目开始之初,台湾的想法也是很多的
马万钧提到中研院正在平行展开发动机研发项目,意图从外国发动机改进而来,但拒绝透露更多细节,有可能是TFE-1042的深度大改。TFE-1042是从公务机用的TFE731发展而来的加力版,推力一增再增。但70年代的基本技术要魔改到四代水平,就看中研院是否能使得通用电气和普拉特
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