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 F-35戰鬥機。
高超音速飛行器尚無突破性進展
飛行速度與機動性,往往是矛盾的。最簡單的例子,就是速度越大,越不容易轉彎。速度與機動的矛盾,各代戰機都存在,第四代戰機只不過由於空氣分離流理論的運用和矢量推力發動機的出現,而顯得更有特色,更引起關注。
第一、二代戰機主要運用附著流理論或層流理論。後期的第三代戰機開始引進運用分離流理論或渦流、湍流理論。隨著三元分離流理論的發展和運用,隨著發動機推力的增加和矢量噴口技術的完善和改進,飛機的機動性還可能有大幅度的提高。如果必要,甚至可以為實現三「零」特技創造條件,即「零」半徑斤斗、「零」半徑轉彎、垂直向上的「零」速度橫滾。
F-35的垂直起降,就是「零」空速的起飛和著陸,不是靠空氣動力和舵面,而是靠機體上的幾對噴嘴(噴氣舵)來控制飛機的平衡和姿態,難度很大,還要考慮陀螺效應。此外,對起降區的場面,要求也很高,必須能承受高溫、高壓氣流的衝擊。
從仿生學的角度來研討,戰機的機動性發展空間還很大。如蒼鷹在空中搏擊時,翅尖全都張開,充分運用了撲動後氣流的渦動力;蜻蜓則能正著飛、退著飛、橫著飛,其翅面不是流線型的,是折面,靠撲動和振動飛行,翅面上氣流的運動十分複雜;蒼蠅飛行中許多轉動都是「零」半徑的,如此等等,令人驚愕。
當然,這些動物的飛行速度都很低,而第四代戰機的最大速度可達2.5倍音速,實施超高級的機動飛行就困難多了。
對於未來的空戰,各國除了普遍重視隱形之外,速度和機動性一直都是關注的焦點。美軍戰機強調「先敵發現,先敵攻擊」,速度上要求快,如SR-71可達3倍音速;對於機動性則強調「讓導彈去轉彎」。俄軍戰機更側重空氣動力和機動性,超視距攻擊和近距格鬥一個也不能少。
20世紀90年代初,俄蘇-27戰機應邀赴美與F-15對抗演習,兩次獲勝。其原因就是蘇-27的垂直機動性強,在上升階段就有能力加速,然後急轉彎佔據有利的攻擊位置,而F-15需要平飛一段,才能強拉,垂直機動不佔優勢。
但是,在海灣戰爭中,米格-29升空後不到4分鐘,就被F-16擊落。因為,F-16有衛星、預警機、地面遠程雷達的信息支持,先發制人。
目前關於F-22可能停產的消息屢屢見諸報端,姑且不論這消息的真偽,即便是真要停產也沒必要大驚小怪。撇去戰略佈局、經濟成本、自身技術等方面的原因,最主要的一條是美軍還要開發更先進的戰機(第五代、第六代)。他們認為獨自控制了十多年的隱形優勢,已經逐漸喪失,其他國家已經掌握了該技術,並且具有了應對隱形的探測系統。因此,必須創造新的優勢。第五代、第六代戰機很可能是高於5倍音速的高超音速戰機,以便執行其「全球快速打擊」戰略。
飛行器以5倍音速以上的速度全程在大氣層中飛行是很難實現的,推力、燃料、散熱等技術目前都無法解決。這種既能在近地空間飛行,又能在大氣層中飛行的飛機有一個全新的名字,叫「空天飛行器」。
未來的這種飛行器,最理想的飛行狀態是在近地空間和大氣層之間作「打水漂」似的跳躍飛行。在近地空間運動時高於20馬赫,在大氣層中運動時高於5馬赫。由於其速度極快,所以,隱形、機動等等,也就自然而然地被淡化了。
目前世界各軍事大國都在積極研發高超音速飛行器。但從近年X-30、X-37、X-47、X-51等試驗來看,結果並不理想,尚未取得突破性進展。對此只能用中國的大詩人屈原的名句:「路漫漫其修遠兮,吾將上下而求索。」
因此,我們必須用科學發展觀來估計第四代戰機和未來飛行器的總體發展方向和可能性。 |