|
|
KF-21首飞了，韩国人非常振奋，韩国之外的人也在热烈争论：韩国航空科技起飞了吗？这会给欧洲、俄罗斯战斗机出口带来压力吗？
4 R+ `9 Z$ E8 }+ u! d" x
! s8 K9 m) \& V
) b' }* x( m' k7月19日，韩国KF-21战斗机首飞成功! q) ?0 U# C% _. g' }" g V3 \
# C5 v8 K3 A. F; @) J; k& o1 a* D
在短短几十年里，韩国从名不见经传的农业国家变成世界主要工业国家之一，甚至在一些领域领先世界，取得了很多令人瞩目的成就。在军工方面，韩国K9作为“穷人的PzH2000”，几乎成为近年来西方国家最成功的出口155毫米自行榴弹炮，K2坦克也成功出口土耳其和波兰。KF-21首飞成功，自然引起人们的猜测：这会成为战斗机世界的K9吗？5 O% k) Y# [2 F* @8 c
" ]9 S9 u/ P0 P* ^" S- S0 k
# G. u r+ v1 w& \1 b' g$ i4 C
K9是韩国军工最成功的出口，这是挪威的K9
5 ]$ j. x/ M2 C- q7 ^$ \0 ?) u" j/ P' P) @
# A, s, v- t1 R
K2坦克也为波兰选用
$ _7 D- w& Z+ S
" m% B1 O5 q) BKF-21在外观上酷似F-22。当然要小一号，尾喷管也明显不同，但在其他角度上，即使“阅机无数”的老资格也不易轻易分辨。KF-21与F-22也有容易分辨的特征：武器外挂。所以人们对KF-21的评价大多集中在隐身。但KF-21不光是貌似隐身的第四代（欧美标准）战斗机，还谈不上气动上多少先进。9 B9 C" U# _: f2 N- P4 J; b9 }
8 I: f9 N6 ]8 n; p8 I) IKF-21在气动外形上全面对标F-22，F-22以隐身、超巡、超机动著称，KF-21很知趣地在编号上小一号，F-22天下第一、老子天下第二的意味昭然若住。但KF-21是李逵还是李鬼？( W8 ~' G% F* l9 ~* L
6 b" g b. c- {8 g
N5 b- v/ Y3 w6 d: _+ n除了尾喷管，KF-21和F-22在外观上不易分辨
1 c3 ~5 N1 M6 ]; X. C& L
2 A+ m6 A8 }% S8 \: V, TKF-21采用两台F414涡扇，推力强劲，加速性好。一般认为，超巡需要军推推重比达到0.7以上，F-22达到0.805，KF-21只有0.686，还是差一点火候，但在干净外形的时候，可以达到超过音速的低度超巡。但在战斗状态下，武器半埋式外挂，额外阻力很可能使得KF-21达不到超巡。 V' j" E+ E( c9 N
! I8 O% T. Y# m2 R, g
尽管在气动外形上相像，F-22是“力大飞砖”派，用特别强劲的动力克服中等后掠机翼、固定进气口等不利因素，达到超巡。其实这么说也不尽准确。F-22的机翼又大又靠后，后缘接近尾喷口，平尾是在延伸的尾撑结构上。在某种程度上，可看作搭接上平尾的无尾三角翼。歼-20则是“箭利穿风派”，大大方方地在无尾三角翼基础上加上前置的鸭翼，用高超的减阻克服动力不足的问题。KF-21则兼取其短，在气动布局上相当于“F-22化”的F-15，真是常规布局了，但既不能力大飞砖，又不能箭利穿风，超巡就免谈了。$ C& c/ ~# s, \# G: I. @6 V
* o- t0 B ~3 _5 |) F
, b( i, ~( X/ j! B! A3 c4 }; t- L3 l
歼-20的鸭式是从无尾三角翼发展而来的& y s# A! a/ d g4 E) C8 g6 d
& ?. M: f% \9 [0 ~( E
4 e, ]1 d3 [0 T# O
F-22虽说是常规布局，但机翼后缘很靠后，接近尾喷口，差不多可以看成“搭接”上平尾的无尾三角翼
" Q5 Y. L5 O4 t; B' ~; q
9 n- C) W+ ]& P
# |9 j2 R9 y( W强调超巡的苏-57也一样，同样由于机翼后移，与F-22有相似的后缘内侧切角，以便安排平尾
/ ~ r* W; W7 a
$ q. `! q( N- k2 [
3 k9 }. q2 ]/ \/ k# J- A9 q- g3 _但KF-21的机翼位置大体居中，是很传统的设计，不利于超巡
, P& M' Y: |3 D; j/ v, f5 e+ G$ F% O/ Z R, m2 Z
: ^( {7 w4 e( X5 y9 ?
F-15时代的设计就是这样的: \- |" h" e' A% r
" C, l& S+ V3 h" I
不过对于韩国来说，战场不大，超巡未必需要，这不算多大的缺点。: A5 S) z- P9 }
, o- t! J f% {0 s4 k! a
F-22采用常规布局，低翼载、中等后掠角机翼，设计重点在于较高的持续机动性，但阻力较大。为了隐身而采用的加莱特进气口进一步增加阻力和降低发动机效率。KF-21的后体减阻还算下了点功夫。F-22是通过压扁的后体和扁矩形喷口减阻的，KF-21有类似的压扁设计，但粗大的圆形喷口对减阻不友好。
; w- R% ]. C9 G& |# R) ~" N4 [1 S# ?* _5 h6 S2 F6 ?. g
7 y1 ^4 F: a5 o3 _2 @5 \
KF-21的后体有压扁设计
# C& X) P' U+ @- w$ z& d( a4 c. B, p& Z% H3 `* L/ E
KF-21的翼载和推重比差不多是对标F-22设计的。KF-21翼载为37公斤/平方米，F-22为377。KF-21推重比为1.16，F-22为1.08。 z' C w( ~$ O" {6 S
3 |6 q% z4 f# n9 U# [
但KF-21的静不稳定度偏小，这是知名航空博主方方从主起落架位置和首飞中的起飞拉起中计算出来的。静不稳定是从F-16开始的典型战斗机设计，在低速时用飞控的实时补偿才能保持飞行稳定，在高速时则因为升力中心随速度后移而自然稳定。这使得战斗机在高速时不至于因为过度稳定而影响机动性。在结构上，提高静不稳定度有利于降低尾翼容量（尾翼面积相对于机翼的面积），降低重量和阻力。: `3 B% _3 v A$ E1 D+ Z. \
1 W5 p* d+ X5 d( `
静不稳定度可简单化地看成升力中心领先于重心的程度。重心没法目测，但主起落架位置可作为比较可靠的参照。主起落架不能在重心之前，那样飞机在地上就直接仰头向天歌了。但也不能在重心之后太远，那样在起飞时拉起困难，毫无必要地加长起飞距离。一般设在重心后很近的位置。# Q4 S; g8 R5 F
' V% t) V7 v t8 J3 _' M战斗机的升力中心可由起飞时平尾下偏的幅度来推断。如果升力中心靠前（静不稳定度大），平尾只需要很少下偏，飞机就自然拉起。但KF-21在轻载的首飞中，平尾大幅度下偏，飞机才拉起，由此推断升力中心领先重心的幅度较小。在平尾偏转测试中，上偏的幅度大幅度小于下偏幅度，也是有违高度静不稳定设计对于压头（平尾上偏）要求高于抬头（平尾下偏）的惯例的，这是KF-21静不稳定度很低甚至接近中性稳定的另一个佐证，在第四代战斗机里也属于过度保守的设计。- I/ Q) g7 a+ N7 Z/ ]) W
% K \, z/ g( b! ]
接近自然稳定的好处是对飞控的压力低，不够给力也不至于飞行失控，但机动性必定有所降低。F-22不仅静不稳定度大，还有推力转向的帮忙，从过失速到超音速的机动性全面优秀。在超机动方面，KF-21与F-22天差地远。
' H @) H. H3 j& Z m8 w7 S* g: g/ T
( W( ~8 }8 U( {9 K; g有意思的是，在偏航方面，KF-21似乎稳定性不足。KF-21采用和F-22一样的外倾双垂尾，每个垂尾有固定的前半和可动的后半组成。固定的前半相当于箭矢的尾羽，起自然稳定的作用。可动的舵面对航向偏差进行补偿。
3 v0 i' H4 c3 e) \% X! e
# ]( d, f# l" F4 e4 R8 X1 [方方还发现，KF-21在首航结束后着陆时，在不强的侧风下依然要用尾舵大幅度补偿，似乎意味着偏航稳定性不足。这还是中等迎角的情况，大迎角时问题更大。
, S2 r+ t0 W1 a. J6 R- o2 B
/ ~# n1 g% I2 q/ H( {# p试飞后在气动上大改的可能性永远是存在的，但永远受到基本设计的限制。现在看来，基本设计不乐观。
$ t6 y2 {( |4 w- A- z4 C9 s+ R
' P! Z& |/ Q/ ` V4 p0 Z5 z/ z在隐身方面，所有人都注意到KF-21的外挂武器问题，但KF-21是在机体内预留机内武器舱空间的。问题是，机内武器在超音速机动中的发射是个相当复杂的问题。舱门打开对局部流场有复杂影响，武器在复杂流场中与飞机的安全分离是更大的问题。日本在研究下一代战斗机时，机内武器投放就是一个重要课题。俄罗斯苏-57也一直传说有机内武器分离问题。韩国在这个问题上慎重从事是对的，这也意味着KF-21机内武器化是个长期问题。好在KF-21不缺各种磨合问题，这事不急。. B5 O- y( j. \6 s. y* U( C" M
/ }2 g% i. _ n% m0 V) f! [5 Z6 _
: D- ?( L$ S7 b+ s) d4 p1 ~KF-21在设计时就为机内武器舱预留空间，但内载武器有发射时的安全分离问题# Y/ v8 f. D, O% Y. g
: r0 T* E& C2 x* l# o6 B5 J7 H
但隐身不光是一个外形加机内武器舱，各种表面细节对雷达反射的作用巨大。F-18E在总体上不是隐身设计，但进气口和各种舱盖做了隐身处理。这不是无用功，而是与整体隐身水平相匹配的。, _8 D5 {' p9 Y" t) i
! B/ x# y; ]' _ u* n# L1 h: JKF-21反其道而行之，不仅机身布满各种维修舱盖，而且都是方正的矩形，连锯齿都不做，起落架舱盖和尾喷口也是一样。座舱盖用传统的螺丝，而不是表面光洁的胶结工艺。机体表面还有各种不加隐身处理的突出物。
! A; n% B- ?0 F2 [; v1 b* W* K7 G
" P- H o. G% N3 T" e
5 C; q1 ^6 J/ {KF-21的起落架舱盖是方方正正的( R' S9 B6 [4 H+ e' ?2 z
" |+ d8 k- j) X+ c% e这样“不拘小节”对隐身的损害大于常识认知。在阳光下的茫茫草甸子里，一面小镜子的耀眼程度远远超过一只大象。雷达波的反射有光学反射、边缘反射、爬行波反射，哪个细节处理不好，都可能成为木桶的短板。这些问题和机内武器舱一样大。 I7 K8 H! G& U% j
& a9 v6 |1 Y* t O1 e) }* ?
也就是说，KF-21只是貌似隐身的战斗机，实际隐身水平可能只比F-18E有限提高。" [) k0 M: x. `4 X8 I8 Y
: M. A; i i' K1 D b# V" l当然，KF-21的成就也是显然的。
; L8 Y9 {5 w$ w# R- ]. V- h
+ }; w! z' r+ u- z4 v这是韩国首次打通战斗机从设计到制造的全过程，还在欧美技术援助下带动了有源电扫雷达等关键设备的研制。6 @& a3 F- `: Y* e o% I" F1 F
) S4 c% t. S$ e3 e
1 l2 N8 q! u9 s/ |% H/ YKF-21的有源电扫雷达是韩国在外援下研制的，但好歹不是直接“拿来”的。不是不想，人家不让拿
, w( g' [" ^" |
) C+ W3 ~6 A: N在气动设计水平上，这是“F-22化”的F-15，是传统的常规布局，而且是比较保守的低静不稳定度设计。KF-21采用加莱特进气口，但考虑到隐身性能“到处漏水”，这与其说是出于隐身考虑，不如说是具有隐身潜力。
" k2 v! @1 N0 `" Z- w
% S9 T# o$ q- n( q; J/ l加莱特进气口作为隐身进气口并不是最先进的，F-22采用是因为第一个吃螃蟹。在F-35采用DSI进气口之后，隐身战斗机清一色采用，如歼-20、英国下一代“暴风”、法德下一代战斗机NGF，只有俄罗斯的苏-57除外，但计划中的“将军”也采用DSI。
. E/ O5 _5 w! ? P9 W
$ \1 w1 w: O+ b+ K' Q) D但DSI需要三维设计，加莱特只是扭转的二维设计，比较简单。这本就是F-22为什么从加莱特开始的原因，也是土耳其、印度的“第五代战斗机”还纠结于加莱特的原因。洛克希德不愿意转让DSI，只愿意转让加莱特，韩国就只有有什么用什么了。在公众形象方面，“像F-22”还有加分，挺好。2 \: y% G; s" L4 I
/ T- c- D4 b& Y' r但洛克希德对菱形机头和加莱特进气口外侧侧棱的边条作用看来是转让的，这对韩国理解涡流的形成、发育和管理会有很大的帮助。在KF-21之前，T-50“金鹰”教练机（及其战斗机衍生型FA-50）代表韩国最先进的战术飞机设计经验，技术上简单得多。KF-21还是很大的跃进。- V I9 f |4 y6 \# h8 L! Z. \! j9 g
4 y# d- Q1 [# C0 u1 b8 v9 ]
/ ^) H+ v5 s# ^ q9 F在KF-21之前，T-50/FA -50是韩国设计制造的最先进战术飞机，进步还是很大的
9 n' b% W7 D( c% T( @& m( `. r! P& n: \& I5 Z
但作为”空中的K-9”，KF-21能在世界战斗机市场上占多大的一席之地？7 `8 M( ? X% R1 n8 _4 w* N
8 d, a5 l6 a9 e0 s; o; n与FA-50还能以低价推销不同，KF-21是双发，这就决定无法低价推销，价位上很难低于F-18E，而F-18E的外销记录不好。机上各种美系设备和机载武器也必然受到美国出口限制。
" q/ S% R( j- t" f
8 K( ^3 y: o. |最后的外销售价不清楚，但会有点尴尬。一方面要与单发的中国“枭龙”竞争，具备有源电扫雷达和完备的中国机载武器体系后，”枭龙”成为世界上最价廉物美的战斗机，特别适合中小国家使用。另一方面，苏-30/苏-35系列可能在价格上并不高出多少，但战斗力无疑要强大得多，在隐身和态势感知方面也没有实质性差别。
% K2 ~' `. ~! N1 l$ e; N4 T) W6 F' x; n- G. h
如果说还有一个时候KF-21一级的战斗机在东欧或许会有市场，这个窗口也可能过去了。波兰、捷克都订购了F-35。在俄罗斯威胁越来越现实的现在，KF-21这样的“伪隐身战斗机”已经压不住了，这也是捷克放弃续租或者购买更加成熟而且已经用惯的瑞典“鹰狮”的道理。/ T) m, C+ Q4 \4 {1 {: X, c0 S) \
1 c" w4 L; t; |, o- G不断有人质问韩国有风洞吗？韩国有风洞的。多齐全不好说，但肯定是有的。2018年6月，韩国国防研发局（ADD）在大田的跨音速风洞落成，马上大量用于KF-21的风洞测试。这不是韩国唯一的风洞。但毋庸讳言，韩国航空科技依然在“先解决有无问题”的阶段。韩国的有利条件是可以得到各种外援，不利条件也在于此：外购和外援使得拼力冲过马太效应临界点的动力和急切性大为削弱，不能一鼓作气。好歹韩国航空比日本有出息，比印度更是强多了，就是别和中国比。/ b2 m& r" x8 a
z2 i" v# v5 |# T, ]/ R6 W
7 E, V0 x% K* U5 g7 ~2 i- q40年前，现代Pony曾一度热销，但很快因为质量问题被打成“贱民”
# }* f: N6 j* Y# M" b' C- m8 f( l! w$ C# t. m+ |/ j; {
40年前，韩国的现代汽车开始向世界进军，Pony在款式上追随很流行的大众“高尔夫”，配用三菱的发动机，在配置上比市场同级更加高配，定价上低廉得多，纸面上很有竞争力，一时畅销。但很快就出现了大面积质量问题，10年后现代汽车成为避尤不及的“便宜没好货”的代名词。再10年惨淡坚持后，现代才勉强解决质量问题，在00年代在质量上开始媲美日本两田，10年代以后才在款式上也追上来。现在现代（及同源贴牌的起亚）已经与两田并驾齐驱了。
+ e1 a$ z2 v! r2 U. ~; e+ S' R/ K7 C0 c6 U" {( d9 W% k
韩国军工如今有点像当年的现代汽车，不同的是，汽车在日常大量使用中，与主流成熟品牌直接竞争，但军事装备不到打仗则“供起来”的时间多，需要更长的时间才能验证真实水平。K9自行榴弹炮、K2坦克是否跳过了现代Pony的陷阱还不好说。KF-21会复刻现代汽车的历程吗？只有时间才能证明，但时间已经证明了韩国工业产品是可以达到高质量的，不过需要时间，需要很多时间。
/ _$ E: Z( D, E$ d: d6 _; | |
评分
-
查看全部评分
|
雷达卡
楼主
收藏
分享
淘帖
支持
反对
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
抢沙发
千斤顶
显身卡
发表于 2022-7-28 13:25:31
发表于 2022-7-29 02:12:37
发表于 2022-7-29 09:15:09
