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如何評價「忠誠僚機」專案?

2017-06-09數碼

本屆珠海航展,在中國航天科技集團有限公司的展台上,除了首次亮相的YJ-21E型高超音速反艦導彈,另外一款外形科幻的察打一體無人機也引起了大家的關註。

上有較大不同中航科技展台效果圖,圖中的FH-97A和實際展出的模型進氣口、光電頭和尾翼等都不相同

該型無人機在2021年的第十三屆珠海航展上以縮比模型的形式亮相過一次,當時宣布的型號叫做FH-97型,此次亮相的則貌似是全比例模型,不少細節精細了不少,機體航電器材也有一定的改進。從機體上塗裝的編號看,該型無人機的型號從FH-97型升級到了FH-97A型,應該是技術狀態有了一定的改進。

在去年珠海航展首次亮相的FH-97,與今年的FH-97A外形上有較大不同

那麽,本屆展出的FH-97A型察打一體無人機,相比上屆展出的FH-97有了哪些技術改進,咱們應當如何評價航天科技推出的FH-97型無人機,該型無人機的技術定位和預定的戰術作用又是什麽呢?還是先從FH-97A的整體設計、分系統設計來分析一下好了。

FH-97A改進了什麽?

從目前前方大佬拍攝的照片來分析,FH-97A型無人機采用了和FH-97基本相同的空氣動力學設計,常規氣動布局,機體較為狹長,但是在進氣道設計上,FH-97A和FH-97型差異明顯:

老款FH-97的進氣道在背部

FH-97型無人機使用的是背部整體式進氣道設計,進氣道中部沒有隔板,這一進氣道設計有利於提高FH-97的低可探測效能,但是背部式進氣道在大迎角條件下的進氣效率較低,限制了FH-97的機動性。

FH-97A類似殲-20的進氣道設計

而FH-97A則改進了進氣道設計,直接采用了類似於殲-20型戰鬥機的菱形機頭和DSI進氣道設計,進氣道附面層位置的超材料蒙皮相當顯著,這一進氣道設計很好地兼顧了低可探測效能和進氣效率的關系,也讓FH-97A更像是一架「戰鬥機」了。

除此之外,FH-97/97A的空氣動力學設計還有兩個亮點:

一是使用了蘭姆達機翼翼型,這一機翼相對於三角翼或F-22A的菱形機翼,具備更好的隱身效能,同時兼顧到了第四代戰鬥機的高速性要求,是一種為飛行包線右上角和全機低可探測效能最佳化了的先進戰術飛機翼型。但是,該機翼翼型也同時存在著結構重量相對較大,制造工藝比較復雜,制造成本比較高,飛控難度較高等缺陷,可整體上它的劣勢是瑕不掩瑜,是可以經過最佳化改進的。

法國達索的NGF就采用蘭姆達主翼,即一種前緣後掠後緣呈內凹鋸齒狀的後掠翼形,由於後緣外形很像希臘字母λ,所以又被稱為蘭姆達(Lambda)機翼。

為此,目前已經有法國達索公司研發的NGF下一代戰鬥機概念模型、英國BAE-system公司研發的「暴風」第六代戰鬥機技術驗證機、美國波公司研發的、和XQ-58A競爭的「Loyal Wingman」忠誠僚機技術驗證機采用了這種先進的翼型,而航天科技推出的FH-97/97A型察打一體無人機也使用了蘭姆達機翼,是這一先進翼型在國產無人機上的首次運用。

二是在垂尾設計上,FH-97/97A並沒有使用常規氣動布局的平尾、垂尾設計,也沒有使用殲-20型戰鬥機的無尾鴨式氣動布局,而是使用了先進的平垂尾設計,從發動機短艙兩側向後伸出尾撐結構,兩個垂直尾翼呈現出45度角安裝,同時兼顧平尾和垂尾的氣動作用。這一設計目前已經出現在波音公司的「Loyal Wingman」,以及蘇霍伊局設計的蘇-75「Checkmate」輕型第五代戰鬥機上,在降低了飛機結構重量的情況下可以提供更好的低可探測效能。

俄羅斯蘇-75的垂尾設計

但與此同時,和氣動控制面較多的蘭姆達機翼一樣,平垂尾設計也為戰機的飛控提出了更高的要求。畢竟需要同時兼顧俯仰和偏航雙鍊結控制,可能還需要透過平垂尾差動起到減速板的作用,這使得FH-97A型無人機的控制律和飛控電腦設計要達到較高的水準。總之,在空氣動力學設計上,FH-97/97A是一款兼顧了高速效能、低可探測效能,同時FH-97A相比FH-97又進行了一次設計叠代的先進機型。

而在機體航電系統設計上,FH-97A的改進相比FH-97更為明顯一些:

在射頻態勢感知系統上,目前由於展出的只是模型,看不出個子醜寅卯來,只能看出FH-97和FH-97A都安裝有有源相控陣雷達作為它的主要態勢感知手段。

但是在光電探測手段上,FH-97在機身頭部下方安裝了一部EOTS系統,安裝位置和殲-20型戰鬥機的安裝位置比較類似,而FH-97A則將EOTS系統的安裝位置從機頭下方挪到了機頭上方。同時在機體側面似乎安裝了其它射頻系統,但從目前流出的照片上看,暫時還看不清楚是EODAS還是側視雷達,大伊萬認為說不定這兩個類別的態勢感知器材都有。

最後,在彈艙設計上,FH-97和FH-97A型均使用了機腹主彈艙設計,沒有設計側彈艙。從彈艙尺寸來看,由於現場擺放的是模型看不出大小來,但大伊萬認為,透過目前拍攝的照片來估算,預計FH-97A型無人機彈艙攜帶4到6枚中遠端空對空導彈是沒有太大問題的。

如果使用對地攻擊構型的話,則可以攜帶2到4枚500千克級的精確制導彈藥,但是暫不清楚它是否具備攜帶大直徑空面導彈的能力,大伊萬認為這需要到航展現場去進一步了解了。

如何看待FH-97A

綜上所述,航天科技集團推出的FH-97A型察打一體無人機,雖然貴有「察打一體」之稱,但大伊萬認為從它的設計和效能側重點來看,明顯超出了類似於同屬航天科技彩虹無人機集團的「彩虹」系列察打一體無人機這種慢速無人機、甚至也超出了我軍裝備的攻擊-11無人機這種具備較強低可探測效能、可以高亞音速飛行的無人攻擊機的範疇:

一是從它的氣動設計上看,FH-97A的氣動設計非常先進,尤其是蘭姆達機翼的翼型選擇明顯是為高速飛行最佳化過的,未來該機可能會裝備某款帶加力燃燒室的第三代改進型、或第四代中等推力渦輪風扇引擎,從而具備超音速飛行甚至超音速巡航能力。同時,該機的跨音速、亞音速機動性也不會差,很有可能會達到甚至超過典型第三代戰鬥機的水平。

二是從它的航電射控系統效能上看,FH-97A型無人機的航電射控系統明顯是「高配」型,有源相控陣雷達、側視雷達、EOTS/EODAS系統可謂是一應俱全,你說它是「小殲-20」也不為過。這和絕大多數只配備有光電雷達、具備一個基本的全天候飛行和制導精確打擊彈藥能力的察打一體無人機相比,顯然根本不是一個級別的,它的航電射控系統完全就是戰鬥機的航電射控。更何況,FH-97A型無人機還具備低可探測效能和大尺寸彈艙,可以攜帶從空對空導彈到空面導彈、再到精確制導炸彈的多型全尺寸航空制導彈藥。

美國XQ-58A「忠誠僚機」與F-35、F-22同框飛行

因此,目前展出的FH-97A型無人機,它的真正定位,大伊萬認為無疑就是作為第五代戰鬥機的「忠誠僚機」存在的,畢竟從「忠誠僚機」的效能要求分析,我們之前就不止一次地提過,「忠誠僚機」應當具備如下效能:

一是在飛行效能和機動性上應當不亞於作為母機的第五代有人戰鬥機,不說具備超音速巡航能力吧,起碼應該具備超音速飛行效能,這樣才能確保母機和「忠誠僚機」的有效協同配合;

美國洛克希德·馬丁公司下一代無人機(NGUAS)概念圖

二是在航電射控系統上不說高配吧,起碼應該做到「中高配」。畢竟在實戰中「忠誠僚機」是要作為母機的延伸,協助母機提高態勢感知能力,並使用高頻寬、高保密性數據鏈和母機進行協同交戰,為母機發射出的航空武器進行中繼制導,甚至由母機為它發射的航空武器進行制導;

三是應當具備較強的武器掛載能力,或者模組化吊艙攜帶能力,同時還應當具備較好的低可探測效能。

波音公司「Rayal Wingman」忠誠僚機

以上三點咱們可以發現,FH-97A型無人機基本上全部符合要求,甚至它的外形和波音公司研發的、準備作為F-35A「忠誠僚機」使用的「Rayal Wingman」都有些類似,因此,該型無人機真正的技術定位和戰術使用,就是作為第五代戰鬥機的忠誠僚機存在的。

只不過,FH-97A型無人機是否真的是給殲-20型戰鬥機配套的,目前還不清楚。畢竟航空工業肯定也有自己的「忠誠僚機」專案,相比航天科技拿出來的產品,航空工業的自家產品顯然更有有利競爭一些。同時,目前FH-97A型無人機只是拿出了一個全尺寸模型,研發到底進展到了哪一步暫時也不清楚。

從美國「天空博格人」專案的實施情況看,配合第五代戰鬥機作戰的「忠誠僚機」越過第一步、也就是氣動設計和航電射控系統研發不是什麽大問題,但真正的攔路虎則是在空戰AI的研發上。美國國防部的先進研究計劃局在2020年才進行過第一次AI和有人戰鬥機實施的模擬空戰,距離真正的工程運用距離還非常遠。

因此,以上因素結合起來,都決定了FH-97A型無人機距離配合殲-20作戰的忠誠僚機,應該還有相當遠的距離。當然既然我們已經拿出了全尺寸模型,就意味著我們已經走出了第一步,希望和殲-20配合作戰的「忠誠僚機」出現的那一天很快到來吧。