在中国DSI已普及到外贸机,很多国家的隐身机却仍用不上,设计技术和风洞水平成了第一门槛。近日,韩国开始对其国产KF-X隐身战斗机使用的机载相控阵雷达进行测试,预计KF-X隐身战斗机将于今年进行首飞。

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在去年4月9日,韩国第一款“国产”隐身战机KF-X战机首架原型机正式下线,引发了外界广泛关注。已被正式命名为KF-21“猎鹰”隐身战机的下线,令韩国成为全球第四个、亚洲第二个研制出隐身战斗机的国家。

考虑到长期以来韩国的航空工业并不健全,也没有什么拿得出手的产品,特别是从来没有研发过一款真正的战斗机。第一次研发国产战斗机居然是一款隐身战斗机,所以还是比较励志的。

不过,励志归励志,背后的窘迫也是无法掩盖的。先不说KF-21隐身战机的发动机、飞控、火控、航电设备乃至未来机载武器都绝大多数是美国、以色列、瑞典、英国、法国等国的技术设备。其颇为漫长的、逐步完善的“三步走”研发策略也意味着KF-21隐身战机要成为一架真真正正的隐身战机还有漫长的路要走。

不得不说的是,即便是得到了全球最著名的一批军工企业的产品、技术支持,还有着三步走逐步完善的宽容策略。但是KF-21隐身战机身上仍然能够挑出非常多的毛病,很多毛病缺陷是在未来最终版本的Block3时也无法丢弃的。现在KF-21隐身战机首架原型机的设计已经先天上限制了未来它的改进提升。

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一眼望去,KF-21那和F-22类似的加莱特进气道就足以说明其在总体设计上的保守程度。当初F-22的加莱特进气道(双斜切乘波进气道)的确是号称全球最先进的战斗机进气道设计。不过如今时代早就变了,洛马公司耗费十年时间研发,最初在F-16上进行验证,最终正式应用在F-35上的“无附面层隔道超音速进气道”——DSI进气道才代表现在和未来。

DSI进气道这个概念用专业术语说有点听天书,但是要是通俗易懂的话来讲就是把过去传统飞机那种栅栏状附面层隔板的进气道口换成了鼓包形状。过去那种附面层隔板式进气道结构很复杂,而且带有机械做动机构,为了能够调节进气量需要复杂的机械设计。而DSI进气道采用了固定的鼓包来代替隔板,简化了设计,降低了结构重量,没有复杂的几何外形,还能遮蔽发动机风扇叶片,其隐身性能也极大提高。

和传统的采用附面层隔板的进气道相比,DSI进气道在性能上处处都占据上风,结构简单、重量轻、阻力小、速度适应范围广、隐身性能极佳。这些特点对于一款隐身战机来说,无疑是再好不过的选择了。

韩国的KF-21隐身战机在此项技术已出现20多年后仍然没有紧跟潮流,用上DSI进气道设计,足以见得其设计性能追求并不是很高,性能追求上限有限。当然也从侧面证实DSI进气道看似简单的背后隐藏着的巨大挑战。

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俗话说,没有对比就没有伤害,在韩国最新的KF-21隐身战机受技术水平限制仍采用传统隔板进气道设计时,隔壁的中国航空工业早已彻底将该技术白菜化。

中国早已将DSI进气道技术白菜化了,包括有歼-20、歼-10B/C、FC-31鹘鹰和“枭龙”这些战斗机,以及攻击-11等无人机都用上了DSI进气道,未来还会有海四代等机型用上,就连“海山鹰”教练-9G这种教练机、FTC-2000G这种外贸型低成本歼击机都用上了DSI进气道,已经完全成为见者有份的设计。这一对比恐怕令号称隐身战斗机的KF-21会相当尴尬。

不过,话说回来,韩国KF-21隐身战机没用上DSI进气道也并不是特别丢脸的事。因为目前完全掌握并已经使用的新型战斗机DSI进气道技术的国家,只有中美两国,其他国家都不具备,即使俄罗斯也不行。

一直以来有一种观点认为,由于采用了不直接暴露发动机叶片的DSI进气道,中国歼-10C战斗机的迎头RCS(雷达反射截面积),夸张点说都比俄罗斯苏-57的正面RCS小一些。我个人谨慎赞同这种观点。

尽管苏-57也是有隐身处理的,例如前缘襟翼下垂遮住进气道,量产型苏-57的进气道内增加了一个新格栅,据说是由雷达吸波材料制成的同轴径向隐身格栅(难道不会造成发动机呼吸困难嘛?)。不过,即使是最爱俄罗斯祖国最能吹捧俄罗斯的人,也不会闭眼睛瞎说苏-57的隐身性能可以达到歼-20的水平。别问,问就是俄罗斯有等离子隐身黑科技!

再往远一些看,暂时只有法国、德国、西班牙三国联合研制的NGF第六代战斗机才用得上DSI进气道,至于印度那几个带DSI进气道设计的国产隐身战机方案,不算也罢。此外俄罗斯刚刚推出的单发隐身战斗机苏-75“将死”也采用了一种下颚DSI进气道,但目前还只是全尺寸模型。总而言之,未来其他国家战机用上DSI进气道的例子仍然会非常少,原因很简单,那就是没掌握技术。

DSI进气道看起来的确非常简单,无非是用一个固定鼓包取代以前的附面层设计,没什么技术含量对不对。但事实并非如此,前面说了DSI进气道拥有结构简单的特点,但这个简单仅仅指的是它在实机上的结构简单,并不是说它在最初设计、材料制造上也同样简单。

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DSI进气道的优势是重量轻,可隐身化,可以满足从0~2马赫的进气需求。但缺点是从1.6马赫以上总压恢复就开始低于可调式进气道,主要原因是附面层堆积厚度超出鼓包的形状的调节能力。不过,可以通过改变鼓包激波来调节,方法有很多,比如直接改变鼓包形状,采用自适应鼓包进气道,但这样的结构非常复杂,三维鼓包形状的调节比二维斜板困难得多,这就需要水平非常高的气动设计。

DSI进气道的设计技术难度非常大,鼓包的大小、形状、角度、位置的确定背后需要进行大量的风洞试验和流体力学计算,仅仅是这一点就足以劝退全球绝大多数国家。其次DSI进气道的加工制造难度也很高,需要拥有很高的复合材料制造和加工水平。能够同时拥有上述能力并做到了型号实用化的国家,目前暂时只有中美两国。

其余传统航空强国要想拥有这种技术倒不是绝对不可能,只是需要大量的资金投入进行技术突破,而这一点又足以劝退还有雄心壮志的这些国家了。例如俄罗斯(有人说苏-75,别拿模型说事,等能造出来再吹牛笔)。