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技术派|土耳其五代机:联欧抗美展现雄心技术方案逐渐成型

归档日期:06-24       文本归类:反机降      文章编辑:爱尚语录

  本届巴黎航展上,土耳其首次对外公开了其在研五代机TF-X的全比例模型。在美国威胁取消对土耳其出售F-35“闪电”II战斗机的背景下,土耳其此举很像是一次无声的抗议。实际上,这一计划提出已经近十年时间了,期间得到了欧洲多家公司的帮助。那么,TF-X性能究竟如何?它能否成为F-35的替代品?

  在北约中,土耳其空军可能是除了美军以外规模最大、装备最先进的空军之一,但是与之并不匹配的是这个国家航空行业依然萧条。尽管20世纪80年代曾在本土装配F-16战斗机,并且在20世纪90年代还设计国涡轮螺旋桨教练机,但是发展一种第五代战斗机对于土耳其来说仍是一件难事。土耳其政府打算用一个五代机计划来改变现状,一方面用本国研制的飞机武装空军,另一方面振兴本土航空工业。

  基于这种考虑,2010年12月15日,土耳其国防工业执行委员会(SSIK)决定开发本土的下一代制空战斗机。初期土耳其计划向项目投资2000万美元用于予土耳其航空航天工业(TAI)进行概念设计,并于2013年年底完成概念设计。土耳其政府希望到2023年看到本土战斗机的原型机试飞,届时该国将在首都安卡拉纪念土耳其共和国成立100周年。

  2011年8月,TF-X战斗机项目正式启动,当时启动的是一个为期两年的概念研究。但由于土耳其自身制造战斗机的经验甚少,土耳其首先找到了瑞典。2013年3月13日,双方签署了一项《技术援助协议》,由瑞典萨伯集团为土耳其的TF-X项目提供技术援助,土耳其航空航天工业(TAI)公司将购买萨伯集团的战斗机设计。

  不过土耳其并没有完全接受萨伯的方案。基于土耳其空军的要求,和对本国工业能力的总体水平,主承包商土耳其航空航天工业公司和萨伯公司最终形成3个单座设计方案。这三个方案首次在2013年在伊斯坦布尔举行的国际防务展(IDEF-2013)上展出。从外形上看,它们已经和萨伯公司的方案存在很大不同,很显然是按照土耳其军方的要求进行了优化。

  但是,概念研究阶段于2013年9月完成后,该计划似乎停滞不前。直到2015年早些时候,土耳其国防部长为该计划进入初步设计阶段开了绿灯。似乎是对前期萨伯公司提供的服务不够满意,军方向空中客车防务与航天、意大利的阿莱尼亚·马基(现在的莱昂纳多飞机公司)、BAE系统公司、中航技进出口公司和萨伯公司发出了需求征询书,进一步扩大竞争范围。

  2016年初,BAE系统公司被选为TF-X计划的外国合作伙伴。2017年1月下旬,英国首相府宣布,在英国首相特丽莎‧梅访问安卡拉期间,BAE系统公司与TAI公司的CEO签署了共同开发TF-X项目的协议。

  2018年,土耳其宣布选择达索公司的3D EXPERIENCE,以加速TF-X飞机的开发。那个时候美国和土耳其之间的矛盾还没有如此尖锐。而如今,美国因为土耳其计划采购俄罗斯的S-400防空系统,美国威胁将切断对土耳其的F-35供应,甚至给土耳其下了最后通牒,要求在7月31日之前放弃S-400,否则目前正在美国接受培训的所有土耳其F-35学员将被送回家。此次TAI在欧洲的航展上高调公开TF-X,增添了一些联欧抗美的味道。

  TF-X目前的方案演进大致可以分为三个阶段。萨伯最初的C-100和C-200方案可以视为是第一阶段,由此到2013年展出3个概念方案可以视为第二阶段。从那时候至今是第三个阶段。从最初瑞典的两个方案到2017年基本确定的、于此次巴黎航展几乎相同的概念模型,TF-X经历不小的变化,也体现出土耳其空军及TAI公司对五代机理解的变化。

  第二阶段的三个方案。单发常规布局方案为FX-6,单发高敏捷性鸭式布局方案编号为FX-5,双发常规布局编号为FX-1

  萨伯最早提出的C-100和C-200方案实际上与土耳其空军无关,那是萨伯公司对五代机的理解。C-100和C-200使用了几乎相同的机身设计,但是C-100为常规布局,而C-200为鸭式布局。从其设计草图来看,C-100和C-200主要考虑亚音速巡航和亚、跨音速机动,未对超音速巡航做过多考虑。

  而到了2013年,TAI展出的方案就发生了不少的变化。其中,单发常规布局方案为FX-6,单发鸭式布局方案代号FX-5,双发常规布局方案FX-1。两个单发动机的概念设想的最大起飞重量(MTOW)在5万磅(22.68吨)和6万磅(27.22吨)之间,而双发动机方案最大起飞重量6万磅(27.22吨)到7万磅(31.75吨)。

  其中使用单台发动机常规布局的FX-6方案与F-35有些相似。该方案采用了一个较大的边条,并且圆滑过度到机翼。过大的边条以及圆弧形状的机翼前缘,很容易向四周均匀反射雷达波,这不太符合五代机设计中,力争将雷达波集中反射到很小的角度内的设计思想。另外,和萨伯的方案相比,其后掠角看上去更大,机身似乎拉长,这都是有利于降低超音波阻的设计,表明土耳其军方或许对这种单发四代机提出了超音速巡航的需求,至少是对该机的加速能力要求较高。

  另外一个单发方案(FX-5)采用了鸭式布局,机翼为大型三角翼,飞机的敏捷性更高。这两个概念模型都包括了第五代战斗机匹配的设计元素,例如小的机身,以降低雷达反射截面积,内部武器舱以及超声速巡航能力和先进航电系统,包括有源相控阵雷达。

  除此之外,还有一个双发的FX-1方案,而这个方案最终,演化为2017年5月份在伊斯坦布尔举行的国际防务展上首次公开概念图,并于本次巴黎航展首次公开全比例模型的方案。

  TAI展出的最新模型表明,新的方案似乎是在原来的FX-1方案上优化而来,最大的变化在于似乎是移植了XF-6的平尾(类似F-22平尾的设计)。不排除未来TAI和BAE进一步对其优化的可能,但是这个方案很可能体现了计划于2023年左右首飞的那个原型机的主要特征。

  根据相关资料,该机机长19米,翼展12米,翼面机达到了60平方米(一个对比是F-22的翼面机高达78平方米),如果仅仅从外形尺寸看,接近重型机范畴,比F-22还长一些,不过最大起飞重量只有27.2吨,实际上仍然是一种中型机。它的备选发动机包括美国的F-414和欧洲的EJ-200改进型,要求单台推力大约9.07吨,目前来看后者的可能更大。飞机最大飞行高度5.5万英尺,最大速度2马赫,作战半径600海里。

  相较于FX-5和FX-6,目前这个继承自FX-1的方案具有最好的隐身设计。该机前机身采用了多平面、非圆截面设计,前机身的每个平面都有空间倾角,这种设计能够将从正、侧面射来的雷达波反射到侧面40度以外的方向,大大降低主要威胁方向的雷达散射截面积(RCS)。另外,其边条也较小,呈直线设计,隐身方面优于FX-5的鸭翼和FX-6的边条。

  最新的TF-X设计严格遵循了各个面、线平行的隐身设计原则。该机采用了S型进气道,同时通过两种途径来遮挡发动机叶片,一个是内部武器舱,另一个就是将座舱布置在发动机正前方,也就是说采用了发动机小间距设计,确保发动机不会暴露于前方射来的雷达波中。

  内置武器舱也是隐身机的标配。之前的FX-1方案拥有两个串联的弹舱,前小后大,可携带两枚近距格斗弹加4枚中距弹。其中,前武器舱位于进气道之间,装备两个小型近程空对空导弹,而第二个武器舱位于发动机前,将可以内置4枚尺寸与AIM-120相当的中距导弹。不过最新公布的TF-X似乎有侧弹舱,其弹舱布局很可能趋于常规。

  对于TF-X计划来说,最大的拦路虎可能还不是技术问题,而是该计划的组织者。国外合作伙伴在该项目中所扮演的角色没有得到充分理解或者确定。BAE系统公司到底是负责项目的监督评审工作还是作为一个积极的开发商全面参与设计和研发尚不清楚。另外,美国的态度也很关键,如果美国铁了心来搅局,恐怕欧洲公司也要掂量掂量。因此,对于土耳其而言,制造全尺寸隐身战机模型容易,但制造一型成熟的隐身战机仍存在很多不确定性

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