此次航展最大的惊喜,莫过于同时出现的三款隐身五代机了,这是俄罗斯苏-57、中国的歼-20和歼-35第一次一起亮相,全球五款五代机来了仨,珠海航展非常有面子了。
有人可能有点奇怪,现在五代机不是很多国家都搞出来了吗?比如日本、韩国、土耳其甚至伊朗都搞出来了,为什么不算他们呢?
其实吧,这些“野生五代机”,和真正的五代机,差距还是比较大的。
那么,五代机的门槛到底是什么?
我们都知道,美国作为第五代隐身战机的开创者,五代机的初代标准也是美国制定的,只有实现4S的战斗机才有资格被称作第五代战机,4S即:Stealth(隐身性);Super Sonic Cruise(超音速巡航);Super Maneuverability(超机动性);Superior Avionics for Battle Awareness and Effectiveness(超信息化和感知能力)。
这四项技术标准说起来容易,要真想全部实现,难度是相当大的,至今也只有中美俄三个国家真正研制出了五代机。这其中4S技术标准全部实现的恐怕只有美国的F-22和中国的歼-20,美国的另一款五代机F-35和俄罗斯的苏-57,严格来说其实并没有全部满足,更别说其他国家那些“野生五代机”了。
那么,造一款隐身五代机到底有多难?
首先我们看看隐身设计。
隐身设计正规的称呼为“低可探测技术”,它大概可以分为三类,第一是外形设计,第二是机身吸波材料,第三是特殊部位的隐身处理技术。
“野生五代机”的代表作品:日本的“心神”,韩国的KF-X,土耳其的“可汗”乃至伊朗的“征服者F313”,这些战斗机大都采用了菱形机头,机身中段截面呈梯形,倾斜垂尾等等,目的都是想减弱飞机在雷达接收方向的反射效应。
这些设计这让他们看起来的确像个隐身机,但事实上,其隐身效果很有限,因为外形隐身非常复杂,不是比葫芦画瓢就能实现隐身。
根据雷达方程,雷达探测距离与RCS成1/4次方关系,降低一个数量级就能减少44%的探测距离,降低四个数量级就能减少90%,所以,大部分的隐身设计,不仅要采用上面提到的额那些隐形设计,还有很多细节。比如,采用翼身融合体和半埋式座舱,使机翼与机身、座舱与机身平滑过渡,融为一体,减少镜面反射;减少飞机表面能造成散射的突起物,减少雷达波通过劈尖、尖点时会发生绕射等等。
除此之外,因为外挂武器是强反射源,所以五代机的一个必然选择就是内埋式弹舱。
但是,内埋式弹仓可不是挖个槽那么简单,它具有典型的空腔流动特性,当高速气流流过内埋武器舱时将出现边界层分离与再附、舱口剪切层运动不稳定、激波与边界层干扰等复杂非定常流动现象,这些复杂的非定常流动现象,在打开弹仓发射导弹时很可能会导致抬头、翘尾、横向滚动等不稳定状态,导致弹药碰撞舱壁或舱门,非常危险。
这也就是哪怕韩国搞出了一个外形酷似F22的KF-X,但还是没搞定内埋式弹仓的原因。
当然,除了外形隐身设计,还可以通过机体吸波材料,把雷达发射来的电磁波吸收掉,来降低雷达反射。
吸波材料的种类比较多,比如新型热固性的环氧树脂、双马来酰亚胺、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺和异氰酸酯等都具有比较好的介电性能,由它们制成的复合材料具有较好的雷达透射性,用其制作飞机蒙皮,可以有效降低雷达反射。
同时,蒙皮的外面,还可以喷涂隐身涂层,比如如铁氧体吸波涂料、陶瓷吸波涂料、放射性同位素吸波涂料、导电高分子吸波涂料等等,机体喷涂这种涂层之后,可以大大提高散射雷达波和吸收雷达波的能力,降低雷达反射。
比如美国,用的就是氧化镓与银制成的特殊涂料,效果不错,但非常娇贵且容易老化,平时都要待在恒温恒湿的机库里面,动不动还给你玩个开裂和脱落,要想补漆的话,一次就要几百万拿美元。