殲-20與“心神”發展之路的對比

時間:2019-08-06 18:47:28編輯:郯小編

  回顧歷史,二戰結束后不久爆發的朝鮮戰爭,是促使中日兩國現代航空工業發展的重要事件。抗美援朝戰場上的勝利,間接促使蘇聯加大了對一窮二白的新中國的工業援助,快速建立起來包括航空工業在內的門類齊全的重工業體系;而反過來出于冷戰時期對抗蘇聯的需要,美國逐漸允許并扶持日本重建了一部分軍事工業。隨著歷史進程,中日兩國航空工業都經歷過波瀾起伏,但卻走出了完全不同的道路。殲-20與“心神”發展之路的對比,正是中日兩國軍事航空工業實力較量的縮影。

  1953年開始,新組建不久的日本航空自衛隊從瑞典少量引進了薩博91B“薩菲爾”民用螺旋槳飛機;其中一架被改裝為吹氣增升技術驗證機,一直使用到1985年才退役。這是日本重建航空工業后第一種以技術研究和驗證為用途的飛機,因而被賦予了“X-1”的代號。日本航空工業雖然先后完成了F-1/T-2戰斗攻擊機/高級教練機、T-4基礎教練機、F-2支援戰斗機等幾個型號研制項目,卻在很長一段時間內都沒有新的技術驗證項目,直到本世紀初開始實質推進ATD-X項目后,“X-2”的代號才由“心神”繼承。

  日本X-1驗證機是對引進的現有飛機進行局部技術改造,風險和難度都不大;F-1/T-2戰斗攻擊機/高級教練機是在引進英國和法國聯合研制的“美洲豹”攻擊機技術方案的基礎上,重新改進設計而來;F-2支援戰斗機則是以美國F-16 Block42設計方案為藍本,略微放大機體尺寸、換用部分更先進技術和制造工藝后的產物。換句話說,這些機型雖然或多或少運用了日本自己的航空技術,卻都不是真正意義上的自主研發。唯一能夠被稱為自主研發的只有T-4這個型號,但是該機只是一款承擔非作戰飛行訓練任務的噴氣式基礎教練機,技術難度并不高。對比之下,X-2“心神”性能定位較高,且從頭到尾完全為全新設計制造,沒有任何現成的技術方案可供參考,超過90%的零部件為日本國產。從這個角度講,甚至可以說X-2“心神”是二戰后日本航空工業第一種完全自主研發的先進作戰驗證機型,即使它目前還遠遠達不到作戰的標準。

  相對來說,日本在與西方先進技術交流合作方面并不存在太多阻力。經過幾十年的發展,在上世紀八十年代后期,日本軍事航空工業發展的相對水平幾乎達到頂峰,不少技術領域處于世界前列,具備了自行研制先進戰機的條件。然而,在這種良好的內外環境下,日本卻由于始終沒有建立起來真正的整體設計研發能力,最終在遭到美國的強力壓制時反抗乏力,錯過了這次戰略發展機遇。

  上世紀九十年代初日本FS-X戰斗機項目的推進過程中,盡管日本航空工業提出來很多較為先進的總體設計方案,但是由于欠缺驗證新型氣動布局的實力,無法發展成型而最終不得不全部放棄。這并不是日本對氣動基礎不重視,事實上當時TRDI下屬的札幌試驗場已經擁有從低速到3倍音速等多種風洞設施;日本宇航開發機構下屬的風洞技術開發中心也擁有一系列大型風洞設施,能夠完成對運載火箭的風洞測試。但是,光有這幾座風洞依然是遠遠不夠的。日本的風洞技術一直處于美國的嚴密監視之下,整體發展水平并不算高;更何況研究先進戰斗機氣動布局,需要幾十年如一日地投入資源,用海量的試驗數據去支撐和驗證理論結果,才能得到足夠的氣動技術和經驗儲備,而日本卻一直欠缺這樣的能力。

  因此,FS-X項目在推進過程中,日本航空工業最終不得不完全依賴美國,并被迫接受與美國軍工企業之間的一系列不平等合作條件,選擇了很不合適的F-16進行放大改進設計F-2支援戰斗機。在F-2的詳細設計過程中,美國又通過政治施壓、經濟制裁、技術封鎖等多重手段,完全左右了F-2的技術走向。盡管被吹捧為“平成零戰”的F-2戰斗機運用了很多日本當時自主研發的先進技術,成為世界上第一種裝備機載有源相控陣雷達、大面積復合材料主翼蒙皮等先進技術的機型,但F-2也為這些當時并不成熟的先進技術付出了作戰性能和經濟成本上的雙重代價,實際上淪為這些先進技術的“小白鼠”。美國軍工企業花著日本的項目經費改善了這些先進技術成熟度和可靠性然后轉為己用,日本航空工業卻進行了一次代價高昂的原地踏步,獨立自主研制戰斗機的雄心壯志受到了慘重打擊。直到十多年后日本開始研制“心神”,仍然擺脫不了當年挫折的陰影,一邊艱難地進行技術攻關,一邊謹小慎微地觀察著美國人的臉色。

  反觀中國,與蘇聯的軍事航空技術交流一度中斷三十年,與西方發達國家的技術交流也一直不順暢,直到今天仍處于歐洲武器禁運名單中,更別說美國的技術封鎖。在上世紀八十年代初,中國航空工業的整體水平跟世界領先水平之間的差距達到了最大,最先進的戰斗機是剛開始批量列裝的殲-8,全面落后于同期日本航空自衛隊裝備的F-15J。但是,即使在最困難的日子里,中國航空工業都一直在進行著最基礎的航空學科建設和技術探索,從未中斷對世界先進航空技術的追蹤研究,始終保持著較為完整的總體研發能力。

  同樣以氣動設計為例,中國在風洞技術和氣動分析技術領域幾十年不間斷投入了大量資源,建成了一系列具有世界先進水平的風洞設施,如今水平早已處在世界前列,遠遠超過日本。例如,從在上世紀六十年代中期開始,中國就針對當時新興的鴨式氣動布局(當時中國稱為“抬式布局”)進行了大量的基礎氣動研究,制作了各類試驗模型進行風洞測試,確定了一系列最優化的參數方案,取得了豐富的技術儲備。后來證明,當時的系列成果與美國同期進行的研究不謀而合。上世紀八十年代開始,中國又陸續建成了亞洲最大的低速翼型風洞(NF-3)和我國首個自主知識產權的增壓連續式高速翼型風洞(NF-6)。2012年,世界上最大的高超音速激波風洞(JF-12)投入使用,負責這一項目的中國科學家姜宗林榮獲2016年度度美國航空航天學會地面試驗獎(AIAA Ground testing Award for 2016),成為該獎項設立四十多年來首位獲獎的亞洲學者。

  正因為中國始終非常重視包括氣動在內的各類航空基礎學科的發展,才有了如今的諸多先進裝備。2000年,正在緊鑼密鼓進行試飛的殲-10戰斗機,不僅具有世界一流的氣動水平,電傳飛行控制系統的技術水平也屬于世界頂尖;而此時,中國航空工業高瞻遠矚上馬了一系列國家重大專項技術預研工程,充分調動全國資源對相關核心技術進行預研和突破。其中殲-10總設計師宋文驄等人提出來一種小展弦比高升力鴨式氣動布局,是對國內幾十年鴨式氣動布局研究成果的結晶,奠定了如今殲-20的基礎。

  2011年之后,殲-20的兩架工程驗證機用于驗證試飛,編號分別為2001、2002。這兩架飛機在早期試飛階段,就進行了跟YF-22演示試飛基本相當的大量高難試飛科目,充分驗證了殲-20小展弦比高升力鴨式布局設計方案的可行性,獲取了大量試飛數據,為原型機的研制和改進打下了扎實基礎。當編號為2011的殲-20第一架原型機出現時,其主要技術細節已經非常完善成熟,大大加快了試飛服役進程。值得一提的是,2002號機圓滿完成了所有工程驗證試飛任務后,還擔負起相控陣機載雷達及部分配套機載航電、機電設備的驗證試飛任務,繼續發揮余熱。從技術角度講,殲-20工程驗證機2001、2002的技術成熟度非常高,甚至比YF-22更接近原型機。換句線工程驗證機可謂厚積薄發,完美展示了中國航空工業幾十年來的發展成就。(作者署名:雷曼軍事現代艦船)

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