米格打造新款战斗机能否撑起俄罗斯的天空?(图)

来源:新浪军事 日期:2020-05-04



最近,正深陷疫情与苏-57服役拖延双重困扰的俄罗斯却意外晒出了一款新的四代机方案。在隐身性能饱受吐槽的苏-57之后,这可能是毛子在造出真正四代机的道路上最靠谱的一次尝试。而这一次操刀的是苏霍伊的老对手米格。



在苏-57被笑话多年后,米格的方案也就格外引人注目。根据俄罗斯联合航空制造公司(UAC)的说法,米格公司的四代机方案已经在2019年12月获得合同,对双发轻型多用途战术飞机(LMFS)进行空气动力学研究,并与国外同类产品进行比较。同时披露的还有几张米格LMFS的风洞试验模型。其实从UAC的说法来看,米格LMFS实际上就是一款与中国FC-31类似的双中推四代机,俄罗斯所谓的“轻型”其实也并不轻,起飞重量至少将达到25吨以上。放在以前起码已经踏入了中型战斗机的门槛。不过战斗机的轻型和重型是一个不断演变的概念,二战时最大起飞重量(MTOW)仅7.1吨的Me262就是当之无愧的重型战斗机;冷战期间,第二代、第三代重型战斗机的MTOW提高到了30吨上下,而今MTOW超过30吨的F-35,仍然被视为中型战斗机(毕竟F-22、苏-57和歼-20的MTOW都已经超过35吨了)。



在米格LMFS流传出来的模型照片中,我们可以看到该机采用了一种与其他四代机都不同的独特气动布局。除了五代机标配的外倾双垂尾之外,从两张不同角度的照片可以看到,该机的水平尾翼可能采用了一种独特的可变下反角结构。在正常角度下,平尾下反角与F-16近似,在大幅下偏的情况下,平尾几乎成为一对腹鳍。一般来说,腹鳍除了可以辅助平尾维持方向稳定性之外,还能在大迎角状态下避开机翼喘流的影响,为飞机提供足够的方向安定性,增加大迎角状态下的控制能力,因为此时由于受到机翼的遮挡,传统垂尾的作用会大大下降。中国歼-20战斗机上采用的外倾双腹鳍正是能起到增强大迎角状态稳定性的作用。



除了增强稳定性的作用以外,这种类似于腹鳍的平尾设计还十分有利于战机的侧向隐身。不过作为代价,其平尾偏转到某些角度时,可能会造成战机在某一方向上的RCS瞬间增大,这对其隐身性又是一种破坏。不过,这种取舍其实非常适合俄罗斯的国情——后者主要的假想作战方向是传感器密度极大,威胁来自于各个方向的欧洲战场。在这种作战环境下,通过牺牲某些特定条件下的隐身性来换取更好的全向隐身能力是非常明智的。



但另一方面,米格LMFS在设计上仍然采用了俄制三代机上普遍采用的宽间距双发布局,同时还采用了独特的机腹进气道,间距也没有显著大于发动机间距,这也就意味着米格LMFS难以像F-22、F-35、歼-20那样在飞机内部布置斜向上拐的S型进气道。唯一可能采用的就是类似YF-23的利用进气道与发动机之间高低差布置的纵向S型进气道。但从模型进气道部位来看,似乎可以从进气道直接看到模型的尾喷管后部。这意味着米格LMFS的这一方案很有可能仍然没有采用真正意义上的S型进气道设计。



况且搭配宽间距双发的纵向S型进气道在实际效果上很可能也不如搭配紧密并排双发的斜向S型进气道,YF-23尽管以极端重视隐身性能著称,但在某个角度仍然可以直视发动机叶片,并未能做到对发动机叶片的完全遮挡。唯一成功的例子是B-2隐形轰炸机,不但利用巨大的机内空间布置了一个完美的S型进气道,还将尾喷管也做成了S型。而在类似的S型尾喷管研究上,中国已经取得了喜人的成就,未来的新型轰炸机或将给军迷以很大的惊喜。



对于一架隐身战斗机来说,如何处理发动机造成的雷达反射,可以说是基本功,也是不容妥协的一个方面。因为发动机叶片在高速旋转时,不仅会产生巨大的雷达反射,通过检测发动机叶片反射的雷达信号,采用了非合作目标识别(NCTR)技术的机载雷达也能在远距离就分辨出对方飞机的型号甚至子型号。可以说,如果连进气道——发动机这对组合的隐身处理都做不好的话,其他部位再如何设计也是白搭。



采用了直通进气道的苏-57战斗机虽然号称在换装“产品30”发动机后便可以解决发动机叶片的隐身问题,但从美国采用的类似措施来看,可能就是在“产品30”发动机本体前方加装了自带的雷达屏障,实现最起码的遮蔽。但效果依然不如S型进气道,进气效率也会大受影响,抵消一部分发动机推力。目前采用雷达屏障最成功的例子便是已退役的F-117“夜鹰”,在进气道入口处安装了一层致密的雷达屏障,以最大程度牺牲发动机性能为代价,换来了最好的隐身效果。



对于俄罗斯来说,S型进气道并不是新事物,1997年首飞的苏-47“金雕”技术验证机上就采用了S型进气道+机腹主弹舱的设计,但这一设计在“金雕”上短暂出现后便偃旗息鼓,俄罗斯之后推出的隐身战机方案都未采用这一设计。同时由雅克设计局设计的类似F-22的菱形机头设计方案也曾出现在俄罗斯四代机的选型竞争中,但却因奇怪地采用了单发设计导致动力不足,而在与一票彪形大汉的竞争中首先出局。



可以说在隐身战斗机设计上,俄罗斯至今没能推出一个以他国眼光来看比较靠谱的方案。虽然这可以用俄罗斯独特的作战思想来解释,但隐身设计毕竟是一门科学,如果能用隐身性能不佳的战斗机达成对抗敌方隐身战机的目的,要么这是目前最具智慧的作战思想,要么就是无视现实,掩耳盗铃的妄想。



由于采用了机腹进气道设计,米格LMFS不仅在进气道的隐身处理上会对米格设计人员的功力造成很大考验,而且也难以在机腹布置大尺寸机腹弹舱,很可能会像苏-57一样,采用细长的主弹舱设计。但由于米格LMFS先天尺寸的局限,该机的机腹弹舱可能会创下四代机中最迷你的纪录,甚至难以与缩小了弹舱,为升力风扇让路的F-35B相比。这也意味着很可能也没有侧弹舱的米格LMFS在隐身状态下,可以装载的武器数量会相当有限,在执行任务的灵活性上会受到限制。



但是与米格-29、苏-27一脉相承的宽间距双发升力体布局,以及小尺寸弹舱带来的较轻的重量,可能会让米格LMFS在机动性上相比其他四代机并不落下风。综合各方消息,由于俄罗斯在中推涡扇领域并没有像“产品30”这样的换代型号,新机最初的动力很可能是与米格-29M/米格-35相同的RD-33MK涡扇发动机。这在为米格LMFS的机动能力和载荷能力设定了上限的同时,也让这架尚在孕育中的俄罗斯下一代战机多少有了“拍扁的米格-29”的嫌疑。



在冷战时代,米格设计局作为苏联战斗机的最大制造商,同时凭借在苏联高层获得的政治支持,日子过得非常滋润,也有着当时计划经济体制下罕见的创造力。经历了二战战火磨砺的米格,在上世纪50年代就以一架横空出世的米格-15,给西方空军以强烈的震撼。同时在米格-25的研制过程中,米格也采用了与苏联实际工业水平相当的总体方案,并没有盲目采用类似“黑鸟”那种建立在烧钱基础上的设计。米格-25曾一度以其首创的双垂尾与中等展弦比、中等后掠角机翼的设计令西方世界相信,这是一架能够飞到3马赫的同时,依然有着优越机动性能的战斗机。



而在苏联对四代机的最初尝试中,米格为MFI项目推出的米格-1.44也同样采用了极具创新性的双发双垂尾鸭式气动布局。基于米格1.44设计的单发版米格4.12也足以被称为是F-35出现之前的最强单发战机。但随着苏联的解体,生意长期不景气的米格再也难以重现往日的辉煌,只能依靠对米格-29进行各种小修小改勉强度日。在俄罗斯整体经济实力仍无望恢复的情况下,最新版拉皮米格-29能否实现米格重振雄风的梦想,犹未可知也。
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