FC-1 | LCA | IDF | 近日,成都飞机工业集团有限责任公司宣布,我国自行研制的FC-1战斗机将于8月中旬首飞。FC-1是由成飞与巴基斯坦共同研制的多用途轻型战斗机。该项目计划始于上世纪80年代,最终在2003年结出了硕果。而在1983年,我国台湾地区的IDF"经国"号战斗机项目启动,并于1990年代中期开始服役。印度也于1983年提出了LCA轻型战斗机项目,技术验证机于1995年出厂,原型机2001年首飞,目前处于试飞阶段。FC-1、IDF和LCA互为潜在对手,在发展背景、研制历程和技术水平等方面值得进行一些简单比较。 从发展背景和研制过程来看,上述三种战斗机均在1983年前后开始研制。当时,面对来自印度的威胁,国力有限的巴基斯坦急需一种便宜、战斗力接近F-16的轻型战斗机,以缩小与印度空军的差距。巴方于是与中方洽谈,由成飞负责,以我国歼-7系列战斗机为基础发展一种全新的战斗机。同时巴方希望采用西方先进航空设备,以提高新机的战斗力,因此国际合作势在必行。项目开始后,因为巴方经费不足、89年后美国退出等原因,FC-1已选定的部分核心部件被迫更改,导致研制过程大幅延长。但由始至终,中国在合作过程里一直起着核心作用。 IDF的诞生则与中美关系正常化有紧密联系。台湾当局当时无法直接购买美国战斗机,而美国也并不希望放弃台湾这一棋子,于是授意美国厂商(主要是研制F-16的通用动力公司)向台湾派出技术人员,为其研制性能超越解放军战斗机的"经国"号战斗机。进驻台中清泉岗的百余名美方人员,享受着优厚待遇和美式生活环境,最终为台湾研制出了具有世界第三代战斗机水平的IDF。台方技术人员主要起辅助作用,但独立承担了相关软件开发的第二阶段。此后随着大陆第三代战斗机逐步形成战斗力,IDF的质量优势显著降低。更重要的是,美国尽管间接的为台湾提供了先进战斗机,但为防事态超出自己的控制,给IDF加上了许多限制措施,使其潜力难以最大程度的发挥。 LCA则是印度多次引进外国战斗机之余,对自行研制先进战斗机的一次大胆尝试。印度空军对LCA的期望很高,不仅要达到第三代战斗机的水平,还要在各个技术领域都赶上美俄先进水平。这样做的结果是,尽管印度50多家公司与机构承担了国产涡扇发动机、复合材料、静力试验、系统模拟等核心工作,但还是得雇用达索公司多名工程师,引进电传、任务计算机、导航设备、座舱显示、刹车和液压等关键性技术,甚至包括原型机使用的美国F404涡扇发动机,"国产化"的构想完全落空。甚至连飞行控制软件最后也交由英国BAE公司负责。 不难看出,上述三种战斗机与世界先进战斗机有着一定差距。FC-1的定位就是"价廉物美"的二代半战斗机,性能必然有所取舍,但形成战斗力快,能完成既定的使命。美国对台湾实施有限度的支援,因此IDF的性能被严格限制在满足台湾空军基本需要的框框之内。印度军方对LCA的期望非常高,甚至有些好高骛远,而科研实力却无法跟上。概括起来,想要研制世界先进水平的战斗机,对于第三世界国家和地区来说,仍然是相当艰难的一件事情。只有合理取舍,尽量多的掌握核心技术,才能研制出最大程度满足自身需要的战斗机。 从总体来看,FC-1的技术水平略低于IDF和LCA。这是因为研制FC-1时出于成本和技术难度的考虑,采取了改进二代机--歼-7的方法,因此FC-1未能跨入世界第三代战斗机的门槛。在中美合作研制期间,已确定了FC-1两侧进气、延伸至尾部的宽边条、40度后掠机翼、前后缘襟翼的设计。还采用了双腹鳍,平尾、垂尾均进行了切尖修形。加上纵轴电传设计,使得FC-1的飞行性能比歼-7等二代机有显著的提高。此外主起落架改变设计,腾出翼下空间用于挂载武器。上述改进明显提高了FC-1的中低空性能,提供了容纳更大的雷达、更多的武器所需的空间,同时减少了雷达反射面积,令FC-1比歼-7上了一个档次。 IDF战斗机从一开始就定位为三代战斗机,采用了双发、翼下两侧进气口、中等后掠角中单翼、全翼展前后缘襟翼、单垂尾、翼身融合的布局。该机采用美国爱理德-西格诺公司的三轴三余度数字电传系统,达到了三代机的水平。LCA同样处于世界三代机的水平,采用无尾三角翼布局,进气口位于机翼下方,采用美国利尔公司三轴四余度电传系统。LCA外形上最特别之处在于其前缘前凸的大三角翼,据称采用了主动扭转技术,从而提高了飞行性能。 从翼载荷来看,FC-1约为380千克/平方米,IDF约为430千克/平方米,LCA则为225千克/平方米。实际上三种飞机携带中距雷达制导导弹、执行空中拦截任务(这是FC-1、IDF最重要的作战任务)时的正常起飞重量都在9000千克上下,因此翼面积的大小是造成翼载荷差异的决定因素。从这个角度看LCA的大三角翼有着一定的优点。从另一个重要指标--推重比来看,据称FC-1采用的俄罗斯RD93涡扇发动机的最大推力为8140千克,即使以FC-1的正常起飞重量计算,推重比还小于1。IDF由于采用两台最大推力各4135千克的TFE-1042涡扇发动机,推重比也只有0.93。目前IDF开始改为使用TFE- 1042-70A改进型发动机,推力超过5000千克,推重比有明显改善。LCA原型机使用美国推力8050千克的F404涡扇发动机,推重比同样小于1。 三种战斗机的推重比都不够理想,其原因也相似:缺少具有自主产权的先进发动机可用,只能"仰仗"外国提供发动机。RD-93源自米格-29的RD-33发动机,虽然比较成熟,但整体技术水平已显得落后。TFE-1042干脆源自民用发动机,经过改进后基本满足了IDF的需要,但始终不太理想。而印度燃气轮机研究发展公司正在为LCA研制的GTX-35VS型国产发动机则前景不明,目前预计2003年试车,2005年才能装上LCA试飞。 总体来看,上述三种战斗机都强调了中低空性能,这是符合1980年前后战斗机发展的正确方向的。FC-1的飞行性能在三种战斗机之中略处下风,但在21世纪初的空战环境下,这也许已不是一个非常严重的问题。 21世纪初的空战,战斗机的火控雷达和中距空空导弹将起着决定胜负的作用。IDF的"金龙"53雷达,是美国APG-67脉冲多普勒火控雷达的改进型号,性能已接近台湾F-16战斗机装备的APG-66(V)3雷达。该雷达有15种工作模式,对典型目标的搜索距离约为50千米,有良好的对地能力,以及基本的多目标能力。在近年数字技术快速发展的背景下,"金龙"53雷达数据计算机处理速度达每秒150万次,使得"金龙"53雷达具有了颇为不俗的分辨率。据称IDF还将进一步改装更为先进的APG-67F型雷达。LCA战斗机的火控雷达则和它的许多关键部件一样,处于进退两难的境地。该雷达同样是多功能脉冲多普勒火控雷达,可使用多种工作模式,具有边跟踪边扫描、下视下射和地形绘制的能力。目前该雷达仍在HS-748试飞载机上进行飞行试验。 据外电报道,巴方在选择雷达等关键设备上举棋不定,是令FC-1进度严重拖长的重要原因。最终巴方为FC-1选中了意大利FIAR Grifo S-7机载雷达。Grifo S-7是一种较为先进的脉冲多普勒机载火控雷达,具有多种空空和空地模式,无故障工作时间达220小时。该雷达具有下视、下射能力,但不具备多目标能力,仅能满足最基本的作战需求。因此,笔者认为如果要保证FC-1有足够的战斗力,必须改装比Grifo S-7更为先进的火控雷达。 在近年的几次局部战争的空战之中,中距空空导弹的使用已经成为了胜负的关键,空战模式随之也发展了巨大的变化。原本第二代战斗机与第三代战斗机,在中低空、跨音速机动性上存在着明显差距。但性能优秀的"主动弹"的出现,使得第二代战斗机拥有了与三代机一拼高下的"杀手锏"。AIM-120等"主动弹"对典型战斗机目标的拦截成功率,已达到70%以上,两发齐射时命中率更高。在这种情况下,不具备超视距作战能力的战斗机成为了生存力低下的"火鸡",这必然对FC-1的研制过程造成深刻影响。笔者认为,在"超-7"初生的年代,中低空、跨音速机动性的提高是研制工作的核心;但20年后的今天,FC-1最关键的作用,应该是作为主动雷达制导空空导弹的发射平台,以此抗衡飞行性能优秀的三代机。 事实也证明了这一点:珠海航展前后,FC-1携带我国研制的SD-10主动雷达制导空空导弹的图片频频在媒体上亮相,这说明SD-10必然装备巴空军。该弹的详情未见披露,通过估算,长约3.5米、弹径约0.2米。总体上SD-10或许和AIM-120初期的型号性能相近,最大射程可能在80千米左右,有效射程约50千米,主动导引头作用距离接近20千米。SD-10很可能具有弹射发射和导轨发射两种发射方式,这样其挂载方式将非常灵活。 上述性能明显优于AIM-7、R-27等半主动雷达制导导弹。装备SD-10的FC-1,与装备R-27的米格-29战斗机交战时,将略占上风。例如,当SD-10进入惯性中段制导或主动雷达末制导阶段后,FC-1即可规避,或转而攻击下一个目标;而米格-29必须保持为R-27提供目标照射,不能做大的机动。具体的说,FC-1发射导弹后,可在飞行至距离敌方10多千米时,结束中段指令修正进行规避,米格-29的近距导弹这时还不能威胁到FC-1;而为"半主动弹"提供照射的米格-29必须坚持到距离FC-1只有4至8千米时方能脱离,此时已进入FC-1的近距空空导弹的射程以内。此外,R-27这样的半主动弹必须严格保持在发射载机雷达波束和目标发射回波之中。如果目标做规避运动,导弹就必须大幅机动以维持上述瞄准关系,而这种机动很容易超出导弹所能承受的极限。SD-10作为主动弹,不必保持上述瞄准关系,只需要根据目标的运动趋势以一定比例小幅度机动,即可保证进入末段主动制导的阶段,拦截成功率自然要高很多。这些分析都可以证明,二代半的FC-1借助SD-10的威力,是能够与米格-29等早期三代机放手一搏的。 在LCA的公开展示中,配备的中距弹一般是俄罗斯R-77主动雷达制导空空导弹,该弹射程与AIM-120相当,但重量较大,制导精度也稍差一些。假如使用的雷达性能相近,LCA与R-77的组合,和FC-1与SD-10的组合难分高下。印度还自行研制了Astra主动空空导弹(实际上是印度、法国和俄罗斯共同研制的),该弹采用惯导加中段修正、主动雷达末制导和激光引信,尺寸、重量都和AIM-120相似。但战斗部重量仅重15千克,只有AIM-120的65%,飞行速度只有AIM-120的3/4,说明电子设备和发动机的水平还有待提高。但印度许多其它自研导弹,不是早早夭折,就是性能指标"放卫星",这难免令人对Astra的真实水平表示怀疑。 在现代空战中,如果超视距攻击没有解决敌手,往往双方就会以近距空空导弹进行格斗。据报道,巴方使用的FC-1可使用中国霹雳-5、霹雳-7、法国"魔术II"等型号的近距空空导弹。目前LCA可用的空战武器主要由俄罗斯生产,其中R-73是非常优秀的一种近距空空导弹。两者相比,R73在射程、机动性、最大速度等方面优于"魔术II",而后者在制导、引信、战斗部、自重方面占优。IDF使用的"天剑I"近距空空导弹与美国AIM-9L"响尾蛇"相当,是具有基本的全向攻击能力的第三代空空导弹。基于红外制导技术固有的限制,上述导弹均只有基本的全向攻击能力,甚至不具备全向能力,因此飞机的机动性对格斗胜负有着关键性的作用。考虑到FC-1的飞行性能可能略低于LCA、IDF这两种三代机,FC-1在近距格斗时会稍处下风,但并不会像二代机那样相差太远。值得注意的是,近期中国空空导弹研究院的红外成像技术空空导弹已经进入了型号产品阶段,如果定型后巴方能获得这一武器,FC-1的格斗能力将大为增强。 FC-1对于中国的军工科研和军贸体制,也有着极为重要的意义。FC-1是中国第一种专门用于外贸的飞机型号,该项目的提出、决策和执行期间,有着许多的"第一次",有着极为重要的意义。例如,该项目是中国军工企业通过媒体宣传渠道,系统的、深入的树立企业形象、弘扬企业文化的开端;是与多个外方企业在军工项目上互利互惠、密切合作的开端,从而积累了有益的涉外工作经验。更为重要的是,FC-1项目打破了部队提出需求、厂所满足需求的旧有格局,是中国军事航空工业从计划经济走向市场化运作的重要事件,其意义极为深远。 综上所述,我们不难发现,FC-1价格低廉、性能合理,具有与三代机抗衡的基本能力,必将能够完成巴基斯坦空军赋予它的使命,对于资源有限、装备落后的巴空军来说无疑是一件"利器"。但要在21世纪真正的克敌制胜,仅靠FC-1这种二代半战斗机还是远远不够的。我们还应当清晰的认识到,对于航空科研实力不尽理想的发展中国家来说,采取国际合作是有着积极意义的,能够少走弯路、早日形成战斗力。但是,发动机、雷达、导弹等关键技术,必须全力攻关,将这些技术彻底掌握,才能摆脱受制于人的尴尬,真正将国家安全的主动权控制在自己手中。相信经过FC-1的研制,中巴两国航空界都将获得非常有益的实践经验,从而为两国的和平稳定增添力量。 (作者:苏嘉鹏) 转自搜狐 |