3步走!韩打造F22+F35混血战机
韩国自制4.5代战机KF-X示意图。(韩国航太工业,KAI)
在10月15-20日举行的首尔航太与防务展(Aerospace and Defense Exhibition,ADEX)中,韩国自制战机KF-X的实体模型首度亮相。这款4.5代战机已进入开发原型阶段,韩国将为专案投入74亿美元(2,300亿台币),预定在2026年以前,发展出能与洛克希德马丁(Lockheed Martin)最新型F-16战机匹敌的先进双引擎战机。
据《澎湃新闻》20日的分析指出,其实早在今年6月,韩国官方就公布了KF-X的初步设计图。如今从实体模型的外形来看,它宛如F-22和F-35的「混血儿」,韩国受限于现有的技术实力,将采分步走的战略,逐步完善战机性能。
韩国的KF-X隐形战机计划由来已久,早在2008年,首尔就想研发一款具备隐形能力的双发多用途战机,并在2023年形成战力。不过,受到技术基础和研制经验限制,发展相当缓慢。先前在瑞典萨博(Saab)公司的协助下,韩国提出了4个五代机概念方案。其中KFX-C100方案采用传统布局,类似缩小版的F-22;KFX-C200方案采用鸭式布局,从鸭翼和巨大的三角翼来看,酷似米格1.44。
而KFX-GSC方案则采用菱形机翼加侧倾的V尾布局,没有传统的平尾,类似于YF-23。至于KFX-G5S则采用无尾布局,机翼类似F-16XL的箭形翼。韩国的这4款五代机概念方案几乎涵盖了当时所有主流战机的设计布局。
分析指出,后来韩国放弃了自身没有任何技术基础的KFX-C200,KFX-GSC与KFX-G5S三套方案,重点优化和细化KFX-C100方案,先后发展了102和103方案,而后者就是2013年在首尔航展亮相的KFX-C103方案。在双发的102和103方案基础上,韩国航太工业(KAI)取消内埋弹舱设计,采用外置武器设计,发展出了单发的501方案,而名为KFX-C501的方案也在2013年的首尔航展上公开。
早期的KFX-C100为传统布局,而KFX-C200方案采鸭式布局。至于KFX-C103外形则类似F-22,采用双发、双垂尾布局,以及后掠角较小的梯形翼。当时的模型就展示了外挂近距空对空飞弹,吊舱与制导炸弹等装备。而KFX-501方案则采单发、单垂尾、挂载副油箱,吊舱与空/地武器。两者的气动布局大致相似,不同之处在与单发单垂尾与双发双垂尾。当然,它们的起飞重量也有所不同。
2016年1月,韩国正式启动本土战机发展计划,并早在今年6月29日就公开了KF-X战机的初步设计图,外形大致和这次航展上亮相的模型相同。最新方案是以早期103方案为基础,进一步反复运算细化的结果。分析认为,相关设计中规中矩,旨在降低研制风险,加快开发进度。这是一种传统布局方案,它的外形类似缩小后的F-22与F-35混血。
该机采用加莱特式进气道、双发动机、双外倾垂尾,垂尾后缘略有前掠,而这些都是F-22的特征,至于它的机翼和座舱则比较像F-35。KF-X的梯形翼前缘后掠角虽介于35度的F-35,以及42度的F-22之间,但比较接近F-35的机翼。
此外,分析认为,从体型上看,它也更接近F-35。KF-X机长16.9米、翼展11.2米、机高4.7米、最大起飞重量25.6吨,而最大载弹量为7.7吨。至于它的最大航程为2,900公里,最大时速为2,200公里。对照下, F-35A机长15.7米、机高4.38米、翼展10.7米、翼面积42.7平方米、垂直尾翼高6.86米,空重13.29吨,而最大起飞重量约为32吨。从外形尺寸上看,要比F-35稍大一圈。但是最大起飞重量却轻了5吨多,总体来看,它和F-35同属一个级别,不排除未来可能进一步增重。
KF-X的发动机为两台美国F414-GE-400K型中等推力发动机,加力推力为19.96吨,略高于F-35目前使用的F-135-PW-100发动机。此外,它有先进航电系统,有源相控阵雷达和先进感测器,加强了生能力和能量机动性。
分析指出,从外形来看,KF-X的确有5代机的隐形风格,如明显的机身脊线、S型进气道、具有空间倾角的机身、机翼/尾翼前后缘平行等特性,而且战机本身并不大,若借助吸波涂料,还有隐形材料等其他隐形技术,隐形性能应当有所提升。
而韩国会很有自知之明,称它为「4.5代战机」,其实是有道理的。分析指出,这是因为它还不是一架货真价实的隐形战机。首先,它的武器装备无法内置,所以翼下挂载了副油箱、空对空飞弹等。而在机腹则以半埋方式,挂载「流星」(Meteor)超视距空对空飞弹,使它的隐形性能大打折扣。
就算不考虑外挂问题,它在一些设计细节上,也不利隐形。例如,多个雷达预警电子战天线凸出,没有采用与蒙皮融为一体的天线设计。此外,它机头上部的红外搜索跟踪系统也采用了球形设计,而没有采用类似F-35的多面钻石设计,雷达截面积(Radar cross-section,RCS)面积相对较大。分析认为,这些都将产生额外的雷达反射信号。
根据计划,韩国2021年将推出KF-X原型机,2022年让原型机首飞,到2026年时完成相关研制。尽管KF-X计划已逐步加速,但对首尔来说,研制5代机仍面临不少困难:一方面是资金的匮乏,另一方面则是技术的欠缺。为了解决资金问题,韩国开发KF-X寻求与印尼合作,预计KF-X项目20%的资金将由印尼支付。按照计划,印尼可望买80架KF-X,而韩国则将采购120架。
而在技术上,韩国则与美国,欧洲和以色列展开广泛合作,其中美国是主要的合作方。事实上,韩国2015年决定采购F-35A时,洛克希德马丁(Lockheed Martin)便承诺转移25种技术。不过,美国政府拒绝转让有源相控阵雷达、红外搜索跟踪系统、光电瞄准吊舱和综合电子战套件等4类技术。
分析指出,虽然韩国电子技术发达,但雷达工业并不先进。为此,首尔选择与以色列公司合作。韩国在以色列的协助下,开发了含有约1100个收发元件的有源相控阵雷达,而雷达原型机已经在以国完成地面和空中测试,近期将在韩国完成测试。
除了广泛合作外,韩国还打算采取三步走的方式,把KF-X分成三个阶段来发展,以逐步达成完善性能的目标。分析说,第1批次的机体采用了低RCS特征设计,但是没有内置武器舱,但机腹仍保留弹舱空间,为往后增加弹舱奠定基础。
而第2批次的机体将设置弹舱,并对外置天线进行一体化设计,改进隐形涂层,好让隐形性达到F-117的水准,约0.025平方米。至于第 3批次则将换装更先进的感测器与发动机,进一步提高隐形性能,向F-35看齐。不过,目前还没有第2阶段和第3阶段的改进时间表。