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【军武次位面】作者:金色轰炸机

近期,日本再获新一批F-35B战斗机,并在小田原基地大肆举办了一场欢迎仪式。这些F-35B未来将会被部署在日本的闪电航母“出云”号和“加贺”号上,并长期在其所谓西南诸岛方向上活动,威慑中国的海上战略安全。F-35B优势,就是可以在简易机场上完成短距离起降,也可以在甲板长度和空间都极为有限的两栖攻击舰、航空母舰上完成垂直起降,这赋予了其极大地战术灵活性。很多军迷好奇,中国为什么不发展垂直起降战机?难道这条科技树,真的不值得我们投入心血去研究吗?

▲中国垂直起降战机想象图

其实非也。有很多人认为,垂直起降战机有个致命短板,即无法在载荷与航程之间达成一个相对比较完美的平衡。比如“鹞”式战斗机虽然开创了垂直起降的先河,但它明显存在着油带的多,就没办法带太多的导弹,或者弹药带的多,航程又会大幅度缩水的问题。这个问题甚至直到“鹞”式退役时都没有被完全被解决掉。

另外,垂直起降战斗机的安全性问题一直为人所诟病。还是拿“鹞”式战斗机来举例子,不管是它的英国本土型号,还是后来美国以此为基础生产和研发的AV-8V和AV-8B,全都被冠以了“寡妇制造者”的“美誉”。这些战斗机的事故率远远超过传统的固定翼战斗机,不管怎么拼命维护,都很容易出现问题。当然了,“鹞”式是上个世纪的技术,其飞控甚至还停留在机械水平上。其垂直起降功能的达成,完全靠“飞马”发动机和它的4个喷口。F-35B虽然也是垂直起降战机,但是和“鹞”式的原理根本不同。F-35B更是用上了先进航电、电传飞控、升力风扇等等新技术,事故率也因此大大降低。载荷与航程之间的固有矛盾也得到了很大程度的缓解,可见这些技术缺陷,也并非完全不能被解决。

▲中国垂直起降战机想象图

实际上早在2023年时,成都飞行设计研究院就公布了一份知识产权报告,显示出中国正在对垂直起降战机进行研究,而且提出了一种完全不同于西方技术标准的“新技术路线”。

简单来说,传统的垂直起降战斗机,在技术实现上可以被分为3种类型:一类是使用大推力发动机加矢量喷口的,最经典的就是“鹞”式。在垂直起降时,这4个喷口会同时向下喷气。在飞机离地后,矢量喷口就会慢慢调整角度为正常模式,从而实现飞机的正常空中飞行。问题在于,这种设计模式对发动机的推力要求很高,且4个喷口中任何一个都不能出问题,否则就可能直接机毁人亡。飞行员想要控制好这4个喷口,难度也极大。在起飞阶段,这种战机的油耗暴增,剩下的油料已远远不足以支撑其远距离飞行。而第二代垂直起降战机的经典代表,就是苏联的雅克-38和雅克-141。苏联的垂直起降战机安装了两种发动机,即带有矢量喷口的常规发动机,布置在机体后方。驾驶舱后侧,还有两个专用的升力发动机。

▲雅克-141

但问题是采用这种设计的雅克机型,在初始阶段确实能够保证顺利垂直起降,然而一旦进入到了正常飞行模式中,这两台升力发动机就完全没用了,不仅不会提供动力,还会成为飞机死重的一部分,大大拖累了战斗机的机动能力。

如今,美国在F-35B战斗机上实现的垂直起降技术,已经属于第3代。F-35B只有一个大推力的发动机,位于驾驶舱的后方的位置则有一个巨大的升力风扇,这个风扇靠传动轴和涡扇发动机连接,被后者直接驱动。飞机点火成功后,大推力风扇就会吸入空气并向下喷射,还会向通向战机两个机翼位置的管道输送气体,维持平衡。同时发动机尾部的矢量喷口会向下90度弯折,风扇和矢量喷口一同实现了战斗机在初始阶段的垂直起降。

▲F-35B

根据文件透露出的内容,中国要研发的这款新型垂直起降战斗机,与欧美有着非常明显的不同设计。这款中国式垂直起降战机有两台发动机,且采用串联布置,一前一后,分别分布在战斗机的中部和尾部。

在垂直起降阶段,这两台发动机同时工作,其中前部的发动机会把能量,分配给经过特殊设计的两个矢量喷口。这两个矢量喷口在起飞初期垂直向下,而后方的那台发动机则和美国F-35B一样,会将矢量喷口向下90度弯折。

▲歼-35和配套发动机都已经成熟

但和美国不同的是,一旦飞机离地进入正常的飞行模式,这两台发动机都可以重新调整矢量喷口的方向,为飞机提供动力。这就让中国式垂直起降战斗机基本不存在死重的问题,而且能依赖“双发”获得更好的机动性。这些内容在两年多以前曝光时,很多军迷都只是“看个热闹”,并没有认为它有实现的可能。

然而随着中国歼-35战斗机已经量产,涡扇-19的研发也已经宣告完成。涡扇-19是世界先进水平的中推发动机,在新加坡航展上展出的数据,甚至在最大推力上要超过美国的F-414,EJ-200,单台最大推力达到了惊人的11.3-11.8吨,两台加起来的总推力高达23.6吨。

▲网传中国垂直起降战机设计原理

有了这样先进的发动机,何愁一款垂直起降战斗机会造不出来呢?不过也有人疑问,中国真的需要垂直起降战斗机吗?它是否真的有在我国空军中服役的战略价值?这个问题还是值得研究的。

首先,在两栖作战和远程战斗力投送方面,中国海军陆战队的确需要在南海岛礁上完成快速部署。过去,中国有075两栖攻击舰,但它只能搭载直升机。外界一直认为,有了垂直起降战机,075就可以化身为“轻型闪电航母”,具备更强的制空和对地打击。但没想到的是,中国成功把电磁弹射器安装到了076两栖攻击舰上,使其能够直接弹射固定翼舰载机。满弹满油、弹射起飞的固定翼战机,作战能力的确超过从甲板上自行垂直起降的战机。所以有了这套组合,似乎垂直起降战机就完全没有必要了。

▲中国垂直起降战机想象图

其次,当初欧美之所以要研发垂直起降战斗机,很大程度上是因为担心前沿机场被毁。但在现在的条件下,远程、体系化、无人化作战才是发展趋势。战争还未打响前,信息战、情报侦察战、电磁战、网络战、太空战就已经率先打响了,而一旦在这些领域获得了巨大优势,那么上千公里的远程攻击,就变成了家常便饭。

在这种趋势的影响下,战斗机已经越来越倾向于“龟缩”在安全的后方,然后指挥无人机去前出打击了。战机对前沿机场的依赖可以说已经是越来越低。因为即便在本土起飞,歼-20A、歼-35这样的战斗机也完全有能力将火力覆盖到西太平洋的纵深区域内,何须冒险前出?所以总体来看,中国对垂直起降战斗机的需求并不算特别迫切,甚至还有更好的组合能够完成它们的功能。短时间内,我们应该是看不到这种机型的。