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003国产航母即将合拢 国产第五代舰载机项目也在加速

2020-10-02 21:06:21 作者:坐而论道 浏览次数:19 字号: T T T

最近几天,在上海建造的新型003国产航母终于“初露峥嵘”,它的主要分段已经基本就位,正在合拢总装,根据观察超过300米的水线长度,大大超过了“辽宁”和“山东”舰,这意味着一艘排水量或将超过美国“小鹰”号,接近“尼米兹”级的重型航母即将横空出世。综合作战能力达到世界级的航母平台有了,新的舰载固定翼预警机也有了,大家把关注的目光放到了航空母舰的核心战斗力——新一代舰载战斗机上。实际上,从近日爆出的新消息来看,国产第五代舰载机项目也在加速,歼-31成为航空工业集团公司力推的重点项目,种种迹象表明,歼-31或将是003国产航母舰载战斗机的最佳选择!

003国产航母即将合拢 国产第五代舰载机项目也在加速

珠海航展上曾公开亮相的歼-31 1.0技术验证机,新歼-31与之相比相比,在气动布局上有很大的改动和调整

时间节点紧张,五代机刻不容缓!

实际上,从003国产航母的最新进度看,与之配套的第五代舰载战斗机项目时间节点相当紧张,第五代舰载战斗机研制刻不容缓、时间紧迫!

003国产航母合拢在即,根据进度来看,它即将进入总装和设备安装及先期舾装阶段,如果一切顺利的话,003国产航母不迟于2020年年底、2021年年初便能顺利下水,2022年底、2023年初完成舾装和系泊试验,以完整状态交付海军进行海试。2024、2025年就要完成各种试验科目,进入形成战斗力的阶段。也就是说,2025年是我国新一代航母形成作战能力的关键时间点。

那么目前现役的歼-15战斗机能不能继续“顶一顶”,充当新一代国产航母的主力舰载战斗机呢?

鉴于目前地缘政治局势的变化,美国将中国视为挑战其全球霸权的唯一主要对手,开始全面转变其战略力量部署,通过在台湾问题上不断挑战中国红线、加紧在印太地区的军事部署、将海军、空军、海军陆战队精锐力量向中国周边集结、试图与日本、韩国、印度和澳大利亚等组建针对中国的军事联盟等方式,对我构成了重大威胁。具体到战斗机上,到2025年,日本将全面换装F-35系列第五代战斗机,韩国也很可能将换装F-35,韩国自研的KF-X准五代机如果顺利也将在2025年到2030年间服役,加上美国空军、海军/海军陆战队大量的F-22、F-35云集日本冲绳、关岛等基地,亚太地区将全面进入五代机时代。

从美军和我军的一系列五代机与四代机的对抗演练来看,五代机和四代机因隐身等代差技术,导致对抗成绩“一边倒”,实力对比极为悬殊。特别是最近《解放军报》透露空军“王海大队”装备的歼-20在以寡击众、迎战多方向多批次第四代战斗机时,打出了17比0的悬殊战绩。

新一代航母不同于当年“辽宁”和“山东”舰服役时的情势,不能存在以歼-15为主力继续顶十年的想法,必须尽快让五代舰载机研制服役。在五代机研制进度不够顺利,不能及时赶上航母形成战斗力节点时,或许可以以歼-15作为过渡,同时歼-15也可以发挥载弹量优势,与新舰载机“高低搭配”使用继续发挥余热,但歼-15不足以担任制空作战任务,无法与五代机争夺制空权。新航母要执行航空作战任务,必须倚仗五代舰载机。

歼-31作为航空工业集团自筹资金立项的中型五代机技术验证机项目,航空工业集团公司和沈飞/沈飞所一开始便将“一机多型”作为该项目的核心概念,其中就涵盖了舰载战斗机型号。从首飞之后的几年来看,沈飞所/沈飞在不断的科研试验和研究中,不断推进歼-31技术验证机项目向前进,新技术不断投入,使得歼-31项目在气动设计、整体布局、航电技术等方面不断优化、不断升级,根据航空工业集团公司公开的计划,新一代舰载战斗机将于2021年首飞,而歼-31作为技术验证机“转正”,技术上已经成熟,可谓正当其时。

歼-31新发或到位

从歼-31爆出的最新试飞图片来看,其发动机机尾加力状态下喷射的尾焰与此前的歼-31有明显区别,这或许表明歼-31技术验证机已经换装了新的发动机——这就是WS-13E中等推力涡扇发动机。相比早期使用的俄制RD-93发动机,WS-13可靠性更高、油耗相对更低,技术性能也略有提高。对于歼-31而言,早期使用国产发动机WS-13E,有利于其实现量产。而如果要充分发挥歼-31的设计性能,恐怕还得等待新一代国产中等推力发动机WS-19。

歼-31“腿短”吗?

目前外界对于歼-31有相当多的质疑,首当其冲的就是其作为中型机,在航程、作战半径上不占优势,如果要上舰,这会是一大短板,会缩短航空母舰航空作战的控制范围,削弱航母战斗群的制空/防空作战能力。

003国产航母即将合拢 国产第五代舰载机项目也在加速

歼-31 2.0技术验证机,从机体气动外形设计和机身设计看,改变非常明显

从技术角度看,这一说法其实站不住脚。作为中型机,歼-31经过1.0、2.0时代,方案改进、技术更新,从早期较为单薄的身板发展到现在身材较为“丰满”,表明其在内油设计上“加码”,非常重视歼-31的航程指标。如果与尺寸接近、气动布局类似的F-35A相比,歼-31的外形比“丰满”的F-35A更苗条,其浸润面积显著小于F-35A,考虑到歼-31机长比F-35A要长上将近2米,这意味着歼-31的长细比要明显大于F-35A,无论是长细比还是浸润面积数据,都表明歼-31的升阻比要高于F-35A,飞行中阻力要小得多,这一方面是源自歼-31所使用的双中推在推力数据上比不上F-35A的F135发动机,另一方面也表明,歼-31升阻比更高,这在获得较大航程数据上比较有利。

从最大起飞重量数据来看,歼-31从早期典型中型机25吨,到后期“丰满”之后提升到28吨,这3吨的重量可以推测很大程度上分配给了内油,根据F-35A的空重13吨,内油8吨的数据推测,歼-31的空重可能小于12吨,考虑到战斗机载荷燃油和武器基本对半的规律,则歼-31的内油也有8吨左右。8吨的内油,虽然比F-35A稍低,但考虑到歼-31比F-35A更高的升阻比,要达到2016年航展上展出2.0版本技术验证机时的1250千米作战半径的数据应无问题。而这一航程/作战半径数据已经与F-35A/C相当,完全不存在比其他舰载机“腿短”的问题。至于比F-35C最大起飞重量还重的重型舰载机,事实上随着中型舰载机最大起飞重量和内油显著增加并向重型机靠拢,且其油耗和阻力低于重型机,两者之间的航程和滞空时间差距已不明显,重型舰载机相对于歼-31这样的新中型机,已经没有多少“腿长”的优势。

事实上,相对于目前的纵深作战,无论是美国还是其他国家的航母战斗机,根本上都面临“腿短”的难题,在阿富汗持久自由行动中,从印度洋上起飞的F-14重型舰载战斗机,虽然航程不算短,但面对3000千米以上的纵深打击任务,依旧要依靠加油机来弥补“腿短”的不足。所以无论对于歼-31还是F-35C,在实战中,恐怕都得依靠加油机才能解决航程不足的问题。要解决远航能力,还得依靠下一代更新技术和概念的第六代航空平台——美国海军在刚刚提出的海军六代机项目中,就首当其冲提出了“远航”概念。

歼-31作为中型机,到底管用不管用?

歼-31“腿短”之外的另一个质疑来自于其28吨的最大起飞重量,因为美军的F-35A/C的最大起飞重量达到了31.8吨,比歼-31多出3吨多,这意味着其武器载荷可能比歼-31多出1.5吨左右,歼-31的武器载荷和打击能力略显薄弱。

实际上,必须考虑到一个问题,即歼-31的空重可能比F-35A要轻得多。《兵工科技》曾刊文指出歼-20由于采用先进材料和结构技术,空重控制在15吨级,这些技术完全可以应用在比歼-20要“小一号”的歼-31上,使得歼-31的空重低于12吨,达到11吨级。由于空重显著低于F-35A/C,则歼-31与F-35A/C在载油量和载弹量上的差距其实很小,远达不到某些人所说的2~4吨的水平。而目前歼-31处于技术验证机阶段,它在转入原型机研制阶段,会不会有小的技术调整,导致最大起飞重量略有提升,甚至突破30吨这个门槛,这都存在可能。根据战斗机研制的技术规律,原型机的起飞重量大于技术验证机,是很常见的情况。

003国产航母即将合拢 国产第五代舰载机项目也在加速

巴黎航展上亮相的歼-31模型,从外形来看是“越来越胖”、越来越“丰满”

而对于歼-31的第三个质疑来自于中型机该不该上舰,上舰效能是否远低于重型机这个话题。实际上,随着舰载战斗机近些年来的发展,美国、俄罗斯和法国等都在积极发展中型舰载战斗机。这里指的中型舰载机比如F/A-18C/D/E/F、F-35C、米格-29K/KUB等,虽然名为“中型机”,但实际上最大起飞重量都超过25吨,逐渐向30吨逼近,甚至超过30吨,是名为中型机的“重型机”或“准重型机”。中型舰载机日益“重型化”,重型舰载战斗机和中型机的分野日益模糊化。考虑到制导弹药和C4ISR技术的不断发展,其作战效能已经超过了上一代舰载战斗机。仅仅依靠载弹量衡量作战能力的老看法已经过时了。

对于歼-31而言,其在2016年珠海航展上就曾展示过其载弹能力,内部弹舱可以挂载6枚空空导弹,载弹量2吨。外部挂载能力为6吨。有一点必须指出,歼-31的定位是制空战斗机。它最初上舰,是希望通过其隐身五代机的空战能力,大大提升航母战斗群的制空/防空作战能力。与美海军目前F-18E/F和F-35C的制海/制空作战组合一样,我们完全可以把歼-15和歼-31看做是类似的组合。无需苛求歼-31拥有重型机的载弹和对海攻击能力。

003航母最多或将能搭载70架以上歼-31

歼-31 17.3米的机长,比歼-20重型战斗机短了3米多,这是中型机在航母上的最重要优势,以003型航母300米的水线长度来推测,其满载排水量超过8万吨,可能超过“小鹰”号常规动力航空母舰,而歼-31由于机长17.3米,翼展11.5米,采用折叠机翼后,占地面积显著小于歼-15。以003远比“辽宁”舰宽大的舰面面积,参照可以搭载81架舰载机的“小鹰”号航空母舰,可以大胆预计最多或许将能够搭载70架歼-31战斗机。即便考虑到搭载其他机种,歼-31的搭载数量也能达到40~50架。这样数量的歼-31,相比“辽宁”和“山东”舰,数量翻倍,将使得我国航母作战群的制空作战能力有质的提升。

003国产航母即将合拢 国产第五代舰载机项目也在加速

网上流传的歼-31技术验证机最新状态的图片,从图片可以看出,其外形细节的确有新的变化

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