3步走!韓打造F22+F35混血戰機
韓國自制4.5代戰機KF-X示意圖。(韓國航太工業,KAI)
在10月15-20日舉行的首爾航太與防務展(Aerospace and Defense Exhibition,ADEX)中,韓國自制戰機KF-X的實體模型首度亮相。這款4.5代戰機已進入開發原型階段,韓國將爲專案投入74億美元(2,300億臺幣),預定在2026年以前,發展出能與洛克希德馬丁(Lockheed Martin)最新型F-16戰機匹敵的先進雙引擎戰機。
據《澎湃新聞》20日的分析指出,其實早在今年6月,韓國官方就公佈了KF-X的初步設計圖。如今從實體模型的外形來看,它宛如F-22和F-35的「混血兒」,韓國受限於現有的技術實力,將採分步走的戰略,逐步完善戰機性能。
韓國的KF-X隱形戰機計劃由來已久,早在2008年,首爾就想研發一款具備隱形能力的雙發多用途戰機,並在2023年形成戰力。不過,受到技術基礎和研製經驗限制,發展相當緩慢。先前在瑞典薩博(Saab)公司的協助下,韓國提出了4個五代機概念方案。其中KFX-C100方案採用傳統佈局,類似縮小版的F-22;KFX-C200方案採用鴨式佈局,從鴨翼和巨大的三角翼來看,酷似米格1.44。
而KFX-GSC方案則採用菱形機翼加側傾的V尾佈局,沒有傳統的平尾,類似於YF-23。至於KFX-G5S則採用無尾佈局,機翼類似F-16XL的箭形翼。韓國的這4款五代機概念方案几乎涵蓋了當時所有主流戰機的設計佈局。
分析指出,後來韓國放棄了自身沒有任何技術基礎的KFX-C200,KFX-GSC與KFX-G5S三套方案,重點優化和細化KFX-C100方案,先後發展了102和103方案,而後者就是2013年在首爾航展亮相的KFX-C103方案。在雙發的102和103方案基礎上,韓國航太工業(KAI)取消內埋彈艙設計,採用外置武器設計,發展出了單發的501方案,而名爲KFX-C501的方案也在2013年的首爾航展上公開。
早期的KFX-C100爲傳統佈局,而KFX-C200方案採鴨式佈局。至於KFX-C103外形則類似F-22,採用雙發、雙垂尾佈局,以及後掠角較小的梯形翼。當時的模型就展示了外掛近距空對空飛彈,吊艙與制導炸彈等裝備。而KFX-501方案則採單發、單垂尾、掛載副油箱,吊艙與空/地武器。兩者的氣動佈局大致相似,不同之處在與單發單垂尾與雙發雙垂尾。當然,它們的起飛重量也有所不同。
2016年1月,韓國正式啓動本土戰機發展計劃,並早在今年6月29日就公開了KF-X戰機的初步設計圖,外形大致和這次航展上亮相的模型相同。最新方案是以早期103方案爲基礎,進一步反覆運算細化的結果。分析認爲,相關設計中規中矩,旨在降低研製風險,加快開發進度。這是一種傳統佈局方案,它的外形類似縮小後的F-22與F-35混血。
該機採用加萊特式進氣道、雙發動機、雙外傾垂尾,垂尾後緣略有前掠,而這些都是F-22的特徵,至於它的機翼和座艙則比較像F-35。KF-X的梯形翼前緣後掠角雖介於35度的F-35,以及42度的F-22之間,但比較接近F-35的機翼。
此外,分析認爲,從體型上看,它也更接近F-35。KF-X機長16.9米、翼展11.2米、機高4.7米、最大起飛重量25.6噸,而最大載彈量爲7.7噸。至於它的最大航程爲2,900公里,最大時速爲2,200公里。對照下, F-35A機長15.7米、機高4.38米、翼展10.7米、翼面積42.7平方米、垂直尾翼高6.86米,空重13.29噸,而最大起飛重量約爲32噸。從外形尺寸上看,要比F-35稍大一圈。但是最大起飛重量卻輕了5噸多,總體來看,它和F-35同屬一個級別,不排除未來可能進一步增重。
KF-X的發動機爲兩臺美國F414-GE-400K型中等推力發動機,加力推力爲19.96噸,略高於F-35目前使用的F-135-PW-100發動機。此外,它有先進航電系統,有源相控陣雷達和先進感測器,加強了生能力和能量機動性。
分析指出,從外形來看,KF-X的確有5代機的隱形風格,如明顯的機身脊線、S型進氣道、具有空間傾角的機身、機翼/尾翼前後緣平行等特性,而且戰機本身並不大,若藉助吸波塗料,還有隱形材料等其他隱形技術,隱形性能應當有所提升。
而韓國會很有自知之明,稱它爲「4.5代戰機」,其實是有道理的。分析指出,這是因爲它還不是一架貨真價實的隱形戰機。首先,它的武器裝備無法內置,所以翼下掛載了副油箱、空對空飛彈等。而在機腹則以半埋方式,掛載「流星」(Meteor)超視距空對空飛彈,使它的隱形性能大打折扣。
就算不考慮外掛問題,它在一些設計細節上,也不利隱形。例如,多個雷達預警電子戰天線凸出,沒有采用與蒙皮融爲一體的天線設計。此外,它機頭上部的紅外搜索跟蹤系統也採用了球形設計,而沒有采用類似F-35的多面鑽石設計,雷達截面積(Radar cross-section,RCS)面積相對較大。分析認爲,這些都將產生額外的雷達反射信號。
根據計劃,韓國2021年將推出KF-X原型機,2022年讓原型機首飛,到2026年時完成相關研製。儘管KF-X計劃已逐步加速,但對首爾來說,研製5代機仍面臨不少困難:一方面是資金的匱乏,另一方面則是技術的欠缺。爲了解決資金問題,韓國開發KF-X尋求與印尼合作,預計KF-X項目20%的資金將由印尼支付。按照計劃,印尼可望買80架KF-X,而韓國則將採購120架。
而在技術上,韓國則與美國,歐洲和以色列展開廣泛合作,其中美國是主要的合作方。事實上,韓國2015年決定採購F-35A時,洛克希德馬丁(Lockheed Martin)便承諾轉移25種技術。不過,美國政府拒絕轉讓有源相控陣雷達、紅外搜索跟蹤系統、光電瞄準吊艙和綜合電子戰套件等4類技術。
分析指出,雖然韓國電子技術發達,但雷達工業並不先進。爲此,首爾選擇與以色列公司合作。韓國在以色列的協助下,開發了含有約1100個收發元件的有源相控陣雷達,而雷達原型機已經在以國完成地面和空中測試,近期將在韓國完成測試。
除了廣泛合作外,韓國還打算採取三步走的方式,把KF-X分成三個階段來發展,以逐步達成完善性能的目標。分析說,第1批次的機體採用了低RCS特徵設計,但是沒有內置武器艙,但機腹仍保留彈艙空間,爲往後增加彈艙奠定基礎。
而第2批次的機體將設置彈艙,並對外置天線進行一體化設計,改進隱形塗層,好讓隱形性達到F-117的水準,約0.025平方米。至於第 3批次則將換裝更先進的感測器與發動機,進一步提高隱形性能,向F-35看齊。不過,目前還沒有第2階段和第3階段的改進時間表。