导语:美国《航空家》网站4月15日报道,伊朗在4月份的国防成就展上展示了最新一架F-313“征服者”隐身战斗机。除了实机展示,这架飞机还在机场进行了低速滑行展示。该网站认为,伊朗开发F313的用途,应当还是为了能够进行“隐身突防”,可以在必要的情况下针对特定目标执行一些特殊的打击任务。
隐身战机算不算高精尖?这个问题经历了两个阶段,第一个阶段是只有美国的F22在天上飞的时候,大家五体投地高呼此技术高不可攀,第二个阶段还能再分分,俄罗斯的拉皮版SU27上天的时候,大家依旧觉得此技术难度极大,是2.0阶段,等到咱们自己的J20上天,这下勇于攀登的勇士们此起彼伏,颇有种手游扎堆大建的即视感的2.5。
且不说到底隐身战机的难度是1.0时代还是2.0时代说得准确,先从F313的发展历程入手,看一看这款战机是不是真的有作为隐身战机的底力。
这款战斗机的第一次亮相,还得追溯到2013年,2013年2月2日,伊朗人第一次展示出了这款战斗机的模型,时任伊朗总理的内贾德亲自到场视察,伊朗方面宣城该机将拥有先进的航电系统,并具备隐身突防的能力。
看到当时的F313模型,无怪乎世界评论家们哗然一片,这东西简直像是拖拉机厂的小学徒用一堆硬纸壳和水粉颜料刷出来的玩意,就连最差劲的模型厂的板件都比它看着顺滑的多,下垂翼尖,与其说是鸭翼不如说是串列翼的布局结构,都让大家觉得伊朗制作的只不过是一个全新的政宣玩具。
对于这次伊朗的原型机展示,《航空家》给出的评价是,这说明F313不是个完整的笑话了,不完整的笑话也是笑话,造出了原型机可能只是F313水中捞月的第一步,一款挑战世界最高战斗机建造技术的飞机,居然还有这么多的反潮流技术,真是不得不佩服伊朗设计师的脑洞。
F313特别之处,第一是异乎寻常巨大的前鸭翼,第二是小的可以的翼上进气口,第三是肥厚的主翼与巨大的下垂翼尖,这些结构带来的即视感何等强烈
上面的对比图其实少了个东西,我是真的有点不乐意把它放上来,总觉得要是拿上来了,太过于轻视伊朗军工人的努力。
可以说,从F313战斗机身上,你看不到任何一种现代战机设计思潮中的东西,反倒是和这些图片中的存在有着很多联系,那么,就从这些图片的相似来着手解释分析。首先是伊朗在2013年公布的三视图。
以这张三视图来比对,征服者的前后机翼在翼面积上有差异,但是在翼展长度比例小于1:2,这种布局与其说是现在四代机(美国和俄罗斯前两年把口径统一了,J20升级到第五代咯)为了追求近音速段格斗能力的鸭翼结构,更像是中国在上世纪60-70年代的抬式布局验证机。
其实鸭翼布局是人类第一次飞上天空时的布局结构,莱特兄弟的第一次飞上天空时就是用的前有小翼的结构,而在后来,因为此布局在早期机械飞控和静定飞控时代,对飞机造成的不利影响远大于鸭翼带来的增升优势,所以自人类将飞机作为武器开始到上世纪80年代,飞机设计师们都更喜欢主翼加尾翼的传统式布局,以至于战斗机设计界里面甚至流传出一句话——鸭翼最好摆在敌机上。
一般说起来,鸭翼在战斗机上的应用无怪乎两种,一种就是把鸭翼当成一个涡流增升装置,只负责增升,不负责其他,这个风格的产品是以色列的幼狮战斗机,给幻影5加了一对不能运动的鸭翼,鸭翼自身不提供任何升力,也不能改变飞机的飞行品质,幼师从本质上还是一款无尾三角翼飞机;另一种则是将鸭翼看作是前置的尾翼,利用操控力矩从压力变成升力这一特点,改善操控性并提高短途起降能力,此类的代表作则是台风战斗机。
作为升力增补,那么鸭翼就得尽可能的靠近主翼,并且应该和主翼有一个适宜的高度差,作为俯仰操作面,就应该尽可能的远离飞机重心,提高俯仰控制效率,而高度差也得略小一些,防止鸭翼涡流带来负面效果。
但是中国的抬式布局则在两者基础上再进一步,既要负责俯仰控制,又要利用较大的翼面形成的串列翼双翼结构来提高升力,以达到低速灵敏,起降距离短的目的。某种程度上,这次研究是后来J10战斗机与J20的鸭翼结构的最初版本,但是在研究中,这个布局高速不利的问题越发严重,再加上当年我国并没有足够的技术力来完成这一构想,最后751计划被废弃,后续研究则逐步发展出了J10和J20的全动鸭翼技术体系。
和751项目相比,F313的前翼明显和主翼的翼面积比更大,而且在三视图上,前翼可动部分的比例也更高,似乎是为了弥补主翼翼尖下垂造成的操纵面过小,但这也说明,F313的设计思路更加接近于我国的751计划,考虑到目前伊朗的许多军备都是两伊战争时期我国交易提供的产品,也许这个设计里也有着当年那些军火交易的渊源
说完了前翼说主翼,F313最大的特点就是与当年美国的XB70女武神类似的下垂式翼尖,但是两者的原理只怕是天差地别,女武神的机翼与机身相比轻薄锐利,F313则肥厚粗短,一方面这来自于两者自身尺寸的巨大差异,女武神的壮硕体型让它在拥有六台发动机后还能将机翼做的薄些来面对3马赫的急速狂飙,而在F313身上,要是再把主翼削薄了,只怕就真的没地方去存燃料了。
女武神的机翼翼尖是可调的,从水平到大角度下垂之间可以有序过度,这是因为设计者北美公司利用了一项空气动力学技术,激波增升——在超音速飞行下,利用下垂翼尖可以约束激波形成更大的升力,这项技术使得女武神在3马赫的极速时,可几乎无代价增加30%升力!但是激波是飞行器跨越音速时的特有反应,而利用抬式布局的F313到激波增升的准入门槛都不容易,更别提3马赫时的增升问题了。
既然不能达到超音速,那么这两个下垂的翼尖只能看做是一对大型腹鳍,用来在飞机大仰角的情况下改善升力和操控力不足,但是这又和进气道的情况有了冲突,除F117外,喷气时代的战斗机鲜有使用翼上进气口的设计,因为这种设计在飞机大仰角飞行时会引起发动机供氧不足,气流畸变,影响发动机的动力输出和稳定性,甚至可能导致发动机熄火等极端情况发生。
而F117使用此布局的用意是利用机身进一步降低雷达反射,提高突防成功率,同样,F117的笨拙与它的隐身性能同样出众,而翼上进气道的设计可能进一步加剧了问题,连大迎角爬升这种基本动作都没法做的飞机,也就别谈机动性了。这也是外媒对伊朗F313更多作为对地战斗机的分析理由之一,这个结构进气道在俯冲时不会出现负面影响,现代对地打击虽说不太怎么玩俯冲了
尽管伊朗这些年来在军备升级上做了不少努力,但成效不大,到今天伊朗的主力战机仍是巴列维时代进口的美制F14A战斗机和少数在两伊战争及海湾战争中伊拉克逃至伊朗的米格23战斗轰炸机。余下的战机则是更加古老的F4鬼怪与F5战斗机,受美国武器禁运的影响,目前伊朗的美制战机均因缺少备件而不得不大批停飞作为零件供应者,伊朗能够正常作战的飞机数量与日递减。伊朗在自造自修战机方面不懈努力的结果除了本次现身的F313,还有闪电战斗机。
尽管伊朗方面宣称“闪电”拥有米格29的NO19雷达等航电装备,理论上利用外购件打到了上世纪80-90但作为当年苏联紧急上马的雷达系统,NO19虽然拥有70公里的探测范围却很难清晰跟踪目标——东德飞行员称这款雷达开了依旧眼前一抹黑。而且,作为轻型战斗机的F5本身航程近,极限升空高度不足,难以承担防空任务,而且伊朗的展示照片上,除了机炮炮弹,剩下的都是各类炸弹,我实在想不出这些炸弹怎么用在空空格斗中。
伊朗目前空军装备状态严重落后于欧美现役,在中东各国中战斗机技术水平也偏下游,尽管F14性能优异,但是维护能力与零件缺失的双重打击导致伊朗的F14机队不断缩水,伊朗一方面东拆西搬靠着从美国走私零件和自己供件维持着部分F14的战备状态,另一方面希图从F5战斗机入手形成自己的飞机工业,但是从目前来看,伊朗的努力还在对F5一次次的拉皮化妆
尤其致命的是,伊朗目前掌握的J85发动机是上世纪50年代的技术,总推力极限仅为22千牛(2吨左右),比我国歼七战斗机使用的发动机推力少一半。隐形战斗机为了保证低雷达反射率需要将弹药舱,发动机喷口等内置或遮罩,这将进一步增加飞机结构自重,降低燃料和弹药携带量,尽管翼上进气口内置弹药舱,但是F313的尺寸与发动机是否能支持这一任务?双发四吨的总推力,又能否让这个注定比F5胖不少的家伙纵横蓝天?
对于这款战斗机而言,或许最终它只是一款有一定隐身能力的对地轻型攻击机,但是对于中东,这样一款飞机在伊朗诞生,在中东的土地上有一款自主的隐身战机,F313的目的或许就在此,哪怕只是蹒跚而行,在那里它也是一代传奇。
伊朗的这次展示,国内的新闻媒体表现出了足够的安静,这样一款看着梦幻,想想梦话的战机也许就如《航空人》杂质所言最终化作一场幻梦一场空。但是伊朗军工人这样的努力依旧值得我这个远在地球另一边的人,在这里对它品头论足之余奉上敬意,感谢大家的阅读,谢谢。
PS:感谢空军之翼与航空知识提供的技术支持,感谢那些无私共享知识的前辈大佬
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