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韓國首次展出KF-X隱身戰機模型:F-22與F-35的混血兒

http://dailynews.sina.com   2019年10月20日 01:22   澎湃新聞

  在這幾天舉行的2019首爾國際航空航天與國防工業展覽會上,韓國首次展出了自行研製的KF-X戰鬥機全尺寸模型,得以讓外界仔細觀察這種“4.5代戰鬥機”的一些細節設計。

  實際上,早在今年6月,韓國官方就公佈了KF-X戰鬥機的初步設計圖。從目前公佈的外形來看,KF-X可謂是F-22和F-35的“混血兒”,限於韓國現有的技術實力,該機將採取分步走的戰略,逐步完善性能。

  全尺寸模型顯示,其外掛武器、機身外部的電子戰天線,球形的紅外搜索跟蹤系統都會增大雷達散射面積。

  韓國的隱身戰鬥機雄心

  韓國的KF-X隱身戰鬥機計劃由來已久。早在2008年,韓國就曾設想研發一種具備隱身能力的雙發多用途戰鬥機,並在2023年形成作戰能力。不過,受到技術基礎和研製經驗的制約,其五代機計劃發展相當緩慢。爲了推進該計劃,韓國也不時和別國接觸,提出公共研發。2010年6月印度尼西亞表示加入這一計劃,後來土耳其也曾表達過興趣,但最終還是集中精力發展本國的五代機。直到2012年,KF-X計劃仍然處於概念方案研究和選擇階段。2013年3月,隨着經濟形勢的變化,研製經費的減少,在評估技術風險後,韓國暫停了該計劃。

  不過,2013年的首爾航展上,韓國航空航天工業公司(KAI)展示了兩個五代機方案模型,這也是在KF-X隱身戰鬥機計劃發展整體不順的情況下,KAI爲項目發展打的一針強心針——希望韓國政府能夠儘快恢復對自研五代機的支持。

  在這之前,在瑞典薩博公司的幫助下,韓國提出了4個五代機概念方案。其中KFX-C100方案採用常規佈局,類似於縮小版的F-22;KFX-C200方案採用鴨式佈局,從鴨翼和巨大的三角翼來看,和米格1.44非常相似;KFX-GSC方案採用菱形機翼加側傾的V尾佈局,沒有常規意義上的平尾,類似於YF-23; KFX-G5S採用無尾佈局,機翼與F-16XL的箭形翼相似。韓國的這4個五代機概念方案几乎涵蓋了當時所有主流戰鬥機設計佈局。

  KFX-G5S的機翼類似F-16XL的箭形翼,使用了無尾佈局

  之後,韓國對幾種概念方案進行了優選和調整,放棄了本國沒有任何技術基礎的KFX-C200、KFX-GSC、KFX-G5S三套方案,重點針對KFX-C100方案進行了進一步優化和細化,先後發展了102和103方案,後者就是2013年的首爾航展展出的KFX-C103方案。在雙發的102和103方案的基礎上,KAI取消內埋彈艙設計,採用外置武器設計,發展出了單發的501方案。這個KFX-C501方案同樣在2013年的首爾航展上進行了展出。

  2013年首爾航展展出的KFX-C103方案

  早期的KFX-C100爲常規佈局方案,KFX-C200方案使用鴨式佈局

  KFX-C103方案外形與F-22類似,使用雙發、雙垂尾佈局模型,採用後掠角較小的梯形翼。當時的模型就顯示外掛近距空空導彈、吊艙、制導炸彈等武器;KFX-501方案單發、單垂尾,掛載副油箱、吊艙以及空/地武器。兩者的氣動佈局大致相似,不同之處在與單發單垂尾與雙發雙垂尾,當然,起飛重量也有所不同。

  根據當時的設計,KFX-C501方案空重爲9.3噸,比F-16C稍重,而機內載油量比F-16C多14%,總體來看是一型輕型戰鬥機。KFX-C103方案翼展10.7米,機長15.6米,空重11噸,與F-35A相比“個頭”總體相當,但空重和最大起飛重量都偏低,基本可以達到中型戰鬥機的標準。

  2013年首爾航展展出的KFX-C501方案

  2016年1月,韓國正式啓動本土戰鬥機發展計劃。由國防採辦計劃管理局(DAPA)附屬的國防開發機構和KAI負責,而印度尼西亞作爲國際合作方也承擔一部分開發成本。

  新方案的確定

  韓國武器採購機構早在今年6月29日就公佈了KF-X戰鬥機的初步設計圖,其外形和此次航展上展出的模型基本相當。當時國防採辦計劃管理局完成了對“4.5代雙發噴氣戰鬥機”的初步設計評審(PDR),並決定該機順利進入下一階段,也就是“關鍵設計評審”(CDR)。據DAPA的KF-X計劃組負責人當時介紹,通過初步設計評審,DAPA認爲初步設計中所有系統都已達到要求。韓方計劃在2019年9月前完成該機詳細設計工作,並開始生產原型機。

  最新的方案是在早期103方案的基礎上進一步迭代細化的結果。實際上,到2017年已經出現了107方案。最新的方案來看,其設計中規中矩,旨在降低研製風險,加快研製進度。這是一種常規佈局方案,其外形有些像縮小後的F-22與F-35的“混血兒”。

  該機採用加萊特式進氣道、雙發動機、雙外傾垂尾,垂尾後緣略有前掠,這些都是F-22的特徵。而其機翼、座艙更像F-35的。該機的梯形翼的前緣後掠角介於35度的F-35和42度的F-22之間,但是更接近F-35的機翼。

  從體型上看,該機也更接近於F-35。該機機長16.9米,翼展11.2米,機高4.7米,最大起飛重量25.6噸,最大載彈量7.7噸。該機最大航程2900公里,最大速度2200公里/小時。作爲一個對比,空軍型的F-35機長爲15.7米,機高4.38米,翼展10.7米,翼面積42.7平方米,垂直尾翼高6.86米,空重13.29噸,最大起飛重量約32噸。從外形尺寸上看,要比F-35稍大一圈。但是最大起飛重量卻輕了5噸多。總體來看,它和F-35是一個級別的戰鬥機,不排除未來進一步增重的可能。

  該機發動機爲兩臺美國F414-GE-400K型中等推力發動機,兩臺發動機的加力推力爲19.96噸,略高於F-35目前使用的F-135-PW-100發動機。

  據航展的展板介紹,該機具有先進航電系統、有源相控陣雷達和先進傳感器、靈巧武器,增強的生存能力和高的能量機動性。

  如果從機體外形來看,該機確實有5代機的隱身風格。例如,明顯的機身脊線,S型進氣道、具有空間傾角的機身(相比較現有的幾種五代機,該機的機身部分顯得過渡更爲連續)、機翼/尾翼前後緣平行等手段,而且飛機本身“體量”並不大,若藉助吸波塗料、隱身材料等其他隱身技術,隱身性能應當有所提升。

  韓國方面很有自知之明地稱之爲“4.5代戰機”確實事出有因。因爲該機還不是一架真正的隱身戰鬥機。首先,目前該機無法實現武器裝備內置,所以翼下掛載了副油箱、空空導彈等載荷。而在機腹部,以半埋方式攜帶流星空空導彈。外置的武器彈藥將使得該機的隱身性能大打折扣。

  即便不考慮外掛問題,該機在一些設計的細節上,也不利於隱身。比如,多個雷達告警電子戰天線凸顯於機身,沒有采用與蒙皮融爲一體的天線設計。機頭上部的紅外搜索跟蹤系統也採用了球形設計,而沒有采用類似F-35的那種多面的鑽石設計,自身的RCS面積相對較大。這些都將產生額外的雷達反射信號。有消息稱該機的RCS爲0.5平米,而真正意義的隱身戰鬥機的RCS要比這個數小一到兩個數量級。

  最新的模型顯示,該機使用了歐洲的空空導彈。

  “三步走”戰略

  根據計劃,韓國方面2021年將推出KF-X的原型機,2022年原型機首飛,到2026年該機研製完成。儘管KF-X計劃已經逐步駛向快車道,但是對於韓國而言,研製一款五代機仍然面臨不少困難:一方面是資金的匱乏,另一方面是技術的欠缺。爲此,韓國開發KF-X戰鬥機尋求了廣泛的合作。印尼也在爲KF-X項目提供資金支持,預計KF-X項目20%的資金將由印尼支付。2019年1月份,印尼提供了1.17億美元,今年將有印尼工程技術人員參加KF-X項目。按照計劃,印尼有望購買80架該型機,而韓國則購買120架該機。

  從技術上,韓國則與美國、歐洲和以色列展開廣泛合作,美國是主要的合作方。韓國在2015年決定購買F-35A時,洛克希德·馬丁公司承諾轉讓25種技術。但是美國政府拒絕轉讓4類技術,包括有源相控陣雷達、紅外搜索跟蹤系統、光電瞄準吊艙和綜合電子戰套件。美國方面也表示暫時不會向KF-X提供機載空空導彈。

  在這種情況下,韓國不得不向其他國家的企業尋求幫助。此次韓方公佈的概念圖和模型顯示,其攜帶歐洲“流星”遠程空空和IRIS-T近程空空導彈。這是向美國求購空空導彈技術無果後的選擇。根據DAPA官員的說法,韓方最初傾向於使用美國的武器系統,比如雷聲公司的AIM-120和AIM-9空空導彈,但美國政府尚未批准導彈出口許可證。DAPA的消息人士對外表示,韓方仍然對美國空對空導彈整合到KF-X戰鬥機持開放態度。實際上,“流星”和IRIS-T導彈比美國導彈更昂貴。而且,美國的武器系統更容易集成到這架飛機中。不過,目前日本和印度都考慮使用歐洲的“流星”空空導彈,除了美方不願意轉讓最新型AIM-120導彈技術以外,“流星”由於採用了火箭衝壓發動機,射程也具有一定優勢。

  有源相控陣雷達技術也是一大瓶頸。韓國雖然電子技術發達,但雷達工業並不先進。爲此,韓國選擇了以色列公司進行合作。韓國公司在以色列公司的幫助下開發了含有約1100個收發組件的有源相控陣雷達,雷達原型機已經在以色列完成地面和空中測試,近期將在韓國完成測試。

  除了廣泛合作以外,韓國還計劃採取三步走的方式,把KF-X分成三個階段發展,以逐步完善該機性能。其Block 1批次的機體採用了低RCS(雷達截面積)特徵設計,但是沒有內置武器艙,但機身仍然保留彈艙的空間,爲之後增加彈艙奠定基礎。Block 2批次的機體將設置彈艙,並對外置天線進行一體化設計,改進隱身圖層,以將隱形性降低到F-117的水平,約0.025平方米。Block 3批次將換裝更先進的傳感器以及發動機,進一步提高隱身性能,達到全狀態,接近F-35的性能。不過,目前還沒有第二階段和第三階段的改進的時間表。

  和很多所謂韓國“國產”武器一樣,韓國並未掌握很多核心技術,但就是在這種情況下,韓國國防工業發展取得了世界矚目的成績,並且在國際軍火市場上也是嶄露頭角,不可小視。

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