美专家:中国六代机或早于美军装备究竟是变循环还是高超音速?

  刷到头条一位117万粉丝的大佬发布的一个微头条:美国空军专家彼得·苏丘这样评价中国的六代机研制进度,他认为中国的六代机已经不需要等到2035年,如果美国的六代机需要8年时间研制,那么中国的六代机也许只需要3年。

  中国将拥有至少两种第六代战机(一种重型、一种中型)以及数不清的隐形无人机!现在各大军事强国的下一代战斗机研发重点其实并不完全一样,既有高超音速飞行能力,也有全频段的隐身能力,还有人工智能的操控能力,目前还没有一种产品能把这三点融合在一起。在未来的战争中,谁掌握了先进的武器,谁就掌握了战争的主动权,特别是在空军方面,谁就可以取得制空权。

  军迷们看到这样的新闻无疑非常激动,这个微头条也得到了74万展现,1483个点赞,233条留言,那么这事儿是线年内推出第六代战斗机?到底是变循环还是高超音速?

  笔者对这类话题同样非常感兴趣,因此就对这位大佬的微头条中关键词进行了搜索:

  结果还真找到了这位“美军专家”发表的文章,时间跨度比较大,笔者找到了他在2022年发表的关于六代机以及中国最先进战斗机的一些文章:

  笔者翻遍这位大佬写的文章,始终没有看到有说法一致的描述,只有在4月15日和7月26日写的文章中有涉及一些,大致意思如下:

  4月15日撰文内容相关:中国已成为超越第五代战斗机的国家之一,目前正在寻求开发第六代隐形飞机。迄今为止,人们对这种未来的战斗机知之甚少,但有报道称,中国计划最早在 2025年至2030年的时间范围内部署它。

  7月26日撰文内容相关:官方媒体《环球时报》于2019年首次报道了中国第6代战机的报道,该报道大胆指出:“中国不会在全球第六代战机竞赛中落后。”。

  两个说法,第一篇是个猜测,中国将在2025年~2030年,按今年2022年和部署装备的最早2025年算起,确实只有3年;第二篇则是引用《环球时报》的报道,中国不会在六代机的竞争中落后。

  此外,这位彼得·苏丘对中国的战斗机以及六代机研制都持负面看法,比如他在文中表示中国的努力可能是徒劳无功的:

  中国可能希望成为目前参与开发第六代飞机的国家战斗机之一。鉴于世界各地设计和生产这种飞机的努力状况,中国可能正面临着西西弗斯式的努力。

  西西弗斯触犯了众神,诸神为了惩罚西西弗斯,便要求他把一块巨石推上山顶,而由于那巨石太重了,每每未上山顶就又滚下山去,前功尽弃。

  讽刺中国在反复做无用功,而且还在8月11日的文章中讽刺J-20是窃取了洛克希德的F-22和F-35技术后才发展起来的,并且声称J-20可以达到2马赫的速度、装备六枚导弹、超远航程和隐身性能只是外强中干而已,并且美军的XA100发动机(变循环发动机)至少比WS-15领先十年。

  笔者认为彼得·苏丘对中国抱有很深的成见,他甚至无法直面中国在五代机领域的进步,只会跟着外媒喊口号认为中国的五代机技术是偷窃的,对中国的战斗机极尽贬低之能事,看起来是一位的“专家”。

  彼得·苏丘的自我介绍中他只是一位来自密歇根的自由创作者,也曾为福布斯供稿,在军事、历史和网络安全以及国际事务中均有涉及,但笔者看他的文章没有深度分析,只有人云亦云。

  不知道这位117万粉丝的大佬是哪里看到的彼得·苏丘写过这文章,又或者是二道贩子从哪个不知名的社交媒体所谓的“军事领域作者”那里搬来的,笔者看了这位大佬,发现他的认证是“意大利罗马大学亚洲与非洲文明专业博士”,这就表示他的专业是人文或者文化领域,军事领域或许只是一知半解。

  相信大家对六代机这个概念已经不陌生,但到底怎样的战斗机才算第六代,这得有个概念,一般目前流行有两种,分别是四代机和五代机的分法:

  第一种是俄国人提出来的,将F-86F、MiG-15Bis列为第一代,第二代也没什么区别,但是却把F-4E、MiG-23MLD这种理论上具备超视距打击能力的飞机列为第三代,F-14A也被划进了第三代,而把F-15C和Su-27S划为第四代,EF-2000、Su-35成了四代+,F-22A和J-20以及F-35是第五代;

  关于六代机的概念目前仍然还没有现成的机型,不过已经有一些参数来描述这个六代机的一些技术参数,以下是WIKI上关于六代机的一些要求整理:

  发动机应该是战斗机最核心的部件,因此笔者有将发动机的要求特地用深暖色调标出,其他要求会淡暖色调,外围要求则以淡蓝色标注,各位可以参考一下,之所以WIKI会在六代机上给出变循环发动机的要求,一来是美军已经接近成功,二来这种发动机确实相当优秀,如果它真的成功突破,那么将会催生新一代战斗机。

  目前现役战斗机上大部分都是涡扇发动机,比如F-15、F-16,F-22以及俄罗斯的SU-30和SU-35,还有中国的J-10和J-20,这些战斗机都是清一色的涡扇发动机,这些战斗机各有特色,比如重型制空、多用途战斗机,中型战斗轰炸机,隐身战斗机等等。

  但不知道大家有没有发现一个问题,尽管战斗机已经分代到了5代机,但最高速度却和当年的二代机米格-21差了不大,发动机这么多年就没一点进步?其实不是,因为需求在向大推力和燃油利用率发展,而高速性能却相对被忽略了。

  米格-21的发动机是土曼斯基R-11F-300/ R-13 / R-25涡喷发动机,它和目前的战机上的涡扇发动机除了压气机级数以及涡轮前温度与材料不一样外,最大的差别涡扇有一个外涵道,在前方的大风扇的外涵道为发动机提供了大量推力,因此涡扇发动机要比涡喷发动机推重比也大很多。

  但涡扇发动机有一个问题,因为这个前面这个大风扇虽然提供了强大的推力,但却给发动机造成了阻力,也就是说它推力大但飞不快,要快只能往加力燃烧室直接喷燃油,但这用久了又会造成高温涡轮温度超过上限,此时油耗反而比高速状态下的涡喷还大!是不是很矛盾?其实一点都不矛盾,因为迎风面积太大,变循环发动机的出现就是解决这个矛盾的。

  变循环发动机就是低速下让发动机处在涡扇状态省油,在高速下就让其处在涡喷下“省油”,两者无缝切换,其结构要比涡扇复杂得多,最早的SR-71装机的J58就是最早的变循环发动机,它的特征是有第四级压气机直接旁路六根管子通向加力燃烧室,可以让J58长时间处在加力状态。

  后来诺斯罗普与洛克希德竞争美军五代机项目落败的YF-23上装的也是变循环发动机,不过和目前美国通用和普惠先后都搞出的变循环结构有些差别,但原理是一样的,只是结构上大同小异,美军选择变循环发动机是有2个原因。

  这两型战斗机定型时中国的J-20还不知道在哪里呢,所以这个作战半径就定了当时比较典型的800~1000千米左右,比起机场保卫者米格-29的600千米高出一大截,而且这是内油航程,如果挂上副油箱,那么航程立马飙升。

  但J-20出来后的内油航程把美军给搞懵了,这种性能与F-22处在同一水准的5代机比F-22要大一圈,内油航程比F-22要高至少1000千米,而且作战手法根本就不讲武德,直奔加油机和预警机,美军从没见过这种搞法,但线绕路又航程不够,但机体所限,内油航程没法再增了。

  因此只能换发,如果变循环发动机换装成功,F-22的内油航程至少可以增加30%左右,立马和J-20拉近到同一个级别范围,美军的底气就足了。

  美军的NGAD六代机计划在2030年前服役,到时候F-22就退役了,这种有着相当先进航电以及忠诚僚机与人工智能的战斗机确实是划时代的,当然需要一台够牛逼的发动机才能彰显其气质,因此变循环发动机也是其硬性指标。

  大家都知道,中国在涡扇发动机领域是落后于美国的,这个有历史原因、也需要时间积累,饭要一口一口吃,要上变循环还是得等等,但是谁告诉你六代机必须要变循环,一定要上图表上的那些性能一个个照抄,我们就不能立个自己的六代机标准?

  J-20的就没按西方的套路走,比如使用了大家诟病的鸭翼,超大的机身以及超远航程等,但局限于发动机技术,我们的设计思想被框在了发动机这个框框内,但近些年来我们在高超音速领域的进步,几乎已经站在了革命性转变的前夜,对于未来6代机的定义,到底是跟着美军走还是闯出自己的一条血路?

  跟着NGAD的套路,那么未来形成的局面优势J-20 VS F-22,尽管已经达到了恐怖平衡的阶段,但却是谁也秒杀不了谁,而且F-22还有先发优势,要知道F-22比J-20早出生十几年,我们“裸奔”了这么多年,现在到了一个岔路口,决胜未来6代机的时刻到了。

  中国在滑翔高超音速领域的进展远超美军,当然这只是未来中国的六代机气动领域优势,比如滑翔武器上已经突破的耐高温和透波材料,未来直接可以移植到六代机上,而气动经验也可以参考,这是第一个优势。

  另一个则是发动机领域,能满足高超音速飞行、目前进展成熟度比较高的有两种发动机,一种是超燃冲压发动机,它需要涡轮机形成联合动力,另一种则是旋转爆震发动机,下文简单来叙述下两者的特征。

  超燃冲压发动机需要在高音速条件下才能点燃,所以要以超燃冲压发动机作为动力的,一般都是联合火箭或者涡轮喷气发动机,涡轮喷气发动机门槛要比变循环低得多,而超燃冲压发动机则中美两国的起步差了不大,在超燃领域,由于中国的高超音速风洞技术发展比较早,中国并不落后,甚至还是领先全球的。

  难点则是这种涡轮+超燃(TBCC)的发动机无法做成串联式,只能是独立的的两台战斗机,需要有两个进气口或者可以选择通路,并且要无缝切换,这个难度就目前来看并没有明显的突破,但应该到了临门一脚的程度。

  另一个则是旋转爆震发动机(也有叫震爆发动机的),这种发动机将涡喷涡扇之类的等压燃烧变成贫油状态下的等容燃烧(爆炸,爆轰波以超音速传递),无论是油耗还是速度适应能力都要比普通的涡喷或者涡扇要好得多,并且还可以和涡轮配合串联成混合模式。

  因此目前摆在中国面前的就有两条路,高超音速就是划时代的进步,变循环就是跟随美国!不过有个巧合的计划是2016年中国提出的腾云工程,其计划就在2030年前完成一种飞行高度达到3万米、速度达到7马赫的一级载机(二级载机分离后直接上近地轨道),不知道是否和未来中国的六代机相关,当然技术都是相通的,未来的六代机中国或将引领全球!

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