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北極蝠王-俄羅斯PAK-DA隱身戰(zhàn)略轟炸機(jī)

 昵稱7536781 2014-01-20

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可能是PAK-DA的模型

        不久前,俄羅斯空軍宣布完成新一代戰(zhàn)略轟炸機(jī)-PAK-DA的設(shè)計,這表明PAK-DA戰(zhàn)略轟炸機(jī)已經(jīng)進(jìn)入實施階段,它將成為俄羅斯空軍未來戰(zhàn)略轟炸的主力。

從目前公開的資料來看,PAK-DA是一種飛翼轟炸機(jī),設(shè)計概念與B-2相似,可以稱為“B-2斯基”,這也表明飛翼式布局在隱身、航程方面的優(yōu)勢已經(jīng)被各國所認(rèn)可,如果我國研制未來戰(zhàn)略轟炸機(jī)的話,可能也會采用這個布局。

眾所周知,前蘇聯(lián)解體以后,龐大的核武器庫被俄羅斯所繼承,包括戰(zhàn)略轟炸機(jī),目前俄羅斯空軍的戰(zhàn)略轟炸機(jī)主要由三種飛機(jī)組成,包括圖-160、圖-95MS和圖-26等,其中圖-26戰(zhàn)略轟炸機(jī)最多,大約有120架,圖-95MS大約60架,圖-160最少,只有16,根據(jù)當(dāng)時的水平來看這些飛機(jī)戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)較好,具備較強(qiáng)的攻擊能力,特別是圖-95MS和圖-160戰(zhàn)略轟炸機(jī)還具備發(fā)射KH-55空射巡航導(dǎo)彈的能力,對地面目標(biāo)突擊能力較強(qiáng),是俄羅斯目前空基戰(zhàn)略打擊的主力。

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俄羅斯圖-26逆火戰(zhàn)略轟炸機(jī)

隨著時間的推移,尤其是俄羅斯獨立之初,由于采用了休克經(jīng)濟(jì)政策,經(jīng)濟(jì)下滑,綜合國力嚴(yán)重下降,所以難以保證對現(xiàn)有戰(zhàn)略轟炸機(jī)進(jìn)行必要的維護(hù)與升級,這些都影響了俄羅斯戰(zhàn)略轟炸機(jī)部隊作戰(zhàn)和訓(xùn)練,同時飛機(jī)的狀態(tài)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都不同程度的下降,2008年俄羅斯與格魯吉亞戰(zhàn)爭,一架參戰(zhàn)的俄羅斯圖-26轟炸機(jī)被格魯吉亞防空系統(tǒng)擊落,在一定程度上顯現(xiàn)了俄羅斯戰(zhàn)略轟炸機(jī)的脆弱性。

更大的威脅還在于西方空戰(zhàn)系統(tǒng)作戰(zhàn)能力的增加,尤其F-22戰(zhàn)斗機(jī)的服役,在阿拉斯加,F-22E-3A形成了第一個基于第四代戰(zhàn)斗機(jī)的聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)空戰(zhàn)系統(tǒng),他們給俄羅斯空軍形成了沉重的壓力,由于F-22隱身能力強(qiáng),它可以在E-3A的指揮下,對俄羅斯戰(zhàn)略轟炸機(jī)進(jìn)行突襲,在他們發(fā)射空射巡航導(dǎo)彈之前將其擊落,甚至可以利用自身高精度的APG-77有源相控陣?yán)走_(dá)制導(dǎo)AIM-120主動雷達(dá)制導(dǎo)空空導(dǎo)彈,對KH-55巡航導(dǎo)彈進(jìn)行攔截,這樣就意味著俄羅斯戰(zhàn)略轟炸機(jī)的作戰(zhàn)效能嚴(yán)重下降。

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俄羅斯圖-160戰(zhàn)略轟炸機(jī)

俄羅斯空軍很早就注意到這個問題,隨著經(jīng)濟(jì)情況的改善,俄羅斯空軍就開始著手解決對地攻擊的問題,首先就是繼續(xù)研制蘇-34對地攻擊機(jī),它在俄羅斯空軍的計劃優(yōu)先位置僅次于第五代戰(zhàn)斗機(jī)PAK-FA,不過蘇-34不論是隱身能力,還是載荷航程都是一種中程對地攻擊機(jī),作為戰(zhàn)略轟炸機(jī)來說只能用勉強(qiáng)兩個字來形容,所以俄羅斯空軍又開始進(jìn)行新一代戰(zhàn)略轟炸機(jī)的研究。

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俄羅斯圖-95戰(zhàn)略轟炸機(jī)

根據(jù)俄羅斯空軍的要求,新一代戰(zhàn)略轟炸機(jī)能夠使用戰(zhàn)略武器攻擊對方經(jīng)濟(jì)、經(jīng)濟(jì)、軍事中心的能力,在高強(qiáng)度威脅環(huán)境下具備較強(qiáng)的生存能力,可以使用高精度遠(yuǎn)程武器打擊地面目標(biāo),根據(jù)美國B-2A戰(zhàn)略轟炸機(jī)的經(jīng)驗,俄羅斯空軍還要求新一代戰(zhàn)略轟炸機(jī)具備使用常規(guī)精確制導(dǎo)武器,打擊地面目標(biāo)的能力,并且具備執(zhí)行偵察、電子情報搜集等多種任務(wù)的能力,也就是說俄羅斯空軍新一代戰(zhàn)略轟炸機(jī)應(yīng)該是一種核、常兼顧的作戰(zhàn)飛機(jī)。

2007年經(jīng)過早期的醞釀,俄羅斯空軍正式提出PAK-DA戰(zhàn)略轟炸機(jī)計劃,經(jīng)過競爭,這個計劃交給了圖波列夫設(shè)計局,2012年俄羅斯總統(tǒng)普京視察俄羅斯空軍的時候,正式宣布啟動PAK-DA計劃,按照俄羅斯空軍的要求,PAK-DA需要在2015年之前完成細(xì)節(jié)設(shè)計,2017年試飛,2025年生產(chǎn)型批量生產(chǎn)并裝備部隊。替代現(xiàn)役的圖-160和圖-95MS戰(zhàn)略轟炸機(jī)。甚至俄羅斯還準(zhǔn)備在2040以后研制無人駕駛型的PAK-DA戰(zhàn)略轟炸機(jī)。

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F-22強(qiáng)悍的戰(zhàn)斗力讓人敬畏

在早期想像圖中,PAK-DA機(jī)體為三角形升力體,配備有變后掠翼機(jī)翼,這個設(shè)計顯然是考慮到了超音速突防之用,但是后來俄羅斯空軍放棄了對戰(zhàn)略轟炸機(jī)超音速的要求,這主要是因為隨著速度的增加,對于飛機(jī)結(jié)構(gòu)、材料的要求也在增加,而變后掠翼機(jī)翼雖然可以兼顧高速突防和低空性能,但是它增加了機(jī)翼轉(zhuǎn)軸等結(jié)構(gòu)重量,影響飛機(jī)的載油系數(shù),同時也增加了飛機(jī)研制的難度和成本,所以我們最新看到的PAK-DA是一架飛翼型隱身戰(zhàn)略轟炸機(jī)。

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PAK-DA早期方案,從圖加可以看出它偏重于超音速性能

筆者在前面說過,PAK-DA采用飛翼式布局沒有什么奇怪,從各國的研究表明,飛翼式布局能夠較好的兼顧隱身、航程、載荷等多方面性能,這一點從各國的無人隱身作戰(zhàn)飛機(jī)都是飛翼式布局就可以看出來。飛翼布局優(yōu)點主要包括;隱身性能好,飛翼式布局沒有垂直尾翼和平尾,對于常規(guī)布局的飛機(jī)來說,這是一個主要的雷達(dá)電波反射源,同時機(jī)身剖面接近于翼型,上下表面在展向上與機(jī)翼表面和緩的過渡,沒有明顯的界限,較好的融合為一體,整個表面光滑順暢,沒有明顯的鼓包、縫隙等,進(jìn)一步提高飛機(jī)的隱身性能,在航程方面,由于飛翼式布局的浸潤面積比較小,大約只相當(dāng)于常規(guī)布局飛機(jī)的一半左右,因此亞音速條件下阻力較小,在同樣展弦比的情況下,飛翼式布局的升阻比是常規(guī)布局的1.4倍,因此航程性能較好,另外沒有垂尾和平尾,在同樣條件下飛翼式布局的結(jié)構(gòu)重量較輕,同時主要設(shè)備艙布置在機(jī)翼中心線,這樣與機(jī)翼的氣動栽荷分布一致,所以可以進(jìn)一步降低結(jié)構(gòu)重量,這樣有利提高飛機(jī)的載油系數(shù),確保飛機(jī)的航程指標(biāo),同時還可以提高飛機(jī)的載荷,保證飛機(jī)具備較強(qiáng)的攻擊能力。

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飛翼式布局是隱身轟炸機(jī)的主要布局

另外從模型上來看,PAK-DA有四個背負(fù)式進(jìn)氣道,這意味著它和B-2一樣,采用了四個發(fā)動機(jī),背負(fù)式進(jìn)氣道的優(yōu)點就是可以增加機(jī)身容積,結(jié)構(gòu)效率也比較高,這對于體積有限的無人機(jī)來說是非常重要的,同時無人作戰(zhàn)飛機(jī)多采用高空突防戰(zhàn)術(shù),機(jī)身會對地面雷達(dá)形成遮擋,讓其無法直接照射進(jìn)氣道,背負(fù)進(jìn)氣道再配合S形處理和進(jìn)氣道格柵等技術(shù)可以進(jìn)一步提高飛機(jī)的隱身能力,正是因為飛翼式布局和背負(fù)式進(jìn)氣道有這些突出優(yōu)點,所以它才成為新世紀(jì)隱身轟炸機(jī)及無人作戰(zhàn)飛機(jī)一個標(biāo)準(zhǔn)的氣動布局。

不過飛翼式布局也不是沒有缺點,飛翼布局的短處也是顯而易見的,沒有了垂尾,航向穩(wěn)定性下降,航向控制需借助其他方式來提供足夠的偏航力矩,另外單翼面的縱向氣動操縱效率較低。因此目前的飛翼飛機(jī)多采用W形后翼,以保證航向操縱的效率。從模型上來看,PAK-DA也是采用了這樣的設(shè)計,它的目的有三個:

1、         提高俯仰和航向操縱面的效率,保證后緣操縱面有足夠力矩。

2、         有利于隱身性能,W形的后緣分別分別平行于左右機(jī)翼的前緣,可以控制波束的反射,有利于降低飛機(jī)的RCS

3、         最大限度的提高后緣弦長,保證了座艙、發(fā)動機(jī)和武器艙的安排,同時增大了翼根部的強(qiáng)度,對結(jié)構(gòu)受力和減輕重量有利。

令人感興趣和不解的是,在PAK-DA的模型上,它的機(jī)身有一個鼓包,從它的位置來看,應(yīng)該不是武器艙,而是其他載荷如燃料艙,我們知道隱身飛機(jī)一個要求就是要保證飛機(jī)表面的平滑,避免出現(xiàn)較大的縫隙和鼓包,以消除飛機(jī)的散射源,筆者認(rèn)為PAK-DA這樣的設(shè)計,可能是保持航程性能,另外還有提高飛機(jī)航向穩(wěn)定性的作用,前面說過航向穩(wěn)定性是飛翼布局一個缺點,在另外一張想像圖上,我們可以看到PAK-DA雖然沒有鼓包,但是在機(jī)翼兩端增加兩個翼梢小翼,對于它來說,這個有助于降低阻力,同時也在一定程度上提高了飛機(jī)的航向穩(wěn)定性,這也反應(yīng)了PAK-DA作為俄羅斯第一種飛翼式布局大型飛機(jī),圖波列夫設(shè)計局似乎在方案注重先進(jìn)性和成熟性兼顧。

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PAK-DA使用的AL-41FA渦扇發(fā)動機(jī) 

根據(jù)海外的資料,PAK-DA采用4AL-41-F1發(fā)動機(jī),應(yīng)該和B-2F118-GE-101一樣,都是無加力渦扇發(fā)動機(jī),AL-41F1的最大推力是88千牛,與F118-GE-101相差無幾,有關(guān) PAK-DA的最大起飛重量數(shù)據(jù)不一,并且差異也非常大,最大的達(dá)到了200噸左右,最小只有120噸,不過筆者注意到俄羅斯空軍對于PAK-DA的航程指標(biāo)要求是,巡航時速大約800-900公里/小時,作戰(zhàn)半徑大約是12000公里。從這些指標(biāo)來看發(fā)動機(jī)的推力來看,特別是PAK-DA考慮到了掛載KH-101這樣的大型空射巡航導(dǎo)彈的要求,所以應(yīng)該和B-2A大小差不多,B-2A的最大起飛重量可以達(dá)到180噸,載荷18-23噸,載油80-90噸,空重為70噸左右,作戰(zhàn)半徑(起飛重量160噸,載荷15噸,燃料60噸左右,高--) 12000公里

PAK-DA的航空電子系統(tǒng)包括有源相控陣?yán)走_(dá),數(shù)據(jù)鏈、衛(wèi)星通信系統(tǒng)等,座艙采用了大屏幕液晶顯示器,這些設(shè)備與俄羅斯正在研制的PAK-FA/T-50戰(zhàn)斗機(jī)具備一定的通用性,這樣俄羅斯未來兩種主戰(zhàn)飛機(jī)在發(fā)動機(jī)、機(jī)載設(shè)備等方面就實現(xiàn)了高度的通用性??紤]到飛機(jī)具備較好的隱身能力,有利于執(zhí)行偵察、監(jiān)視等任務(wù),所以PAK-DA可能還會配備電子偵察系統(tǒng)、紅外及光學(xué)偵察系統(tǒng)等設(shè)備,用于偵察、監(jiān)視任務(wù)。

PAK-DA隱身戰(zhàn)略轟炸機(jī)裝備俄羅斯空軍以后,將會顯著的提高俄羅斯空軍的戰(zhàn)略打擊能力,目前西方國家雖然實現(xiàn)了作戰(zhàn)飛機(jī)的更新?lián)Q代,但是空戰(zhàn)指揮引導(dǎo)系統(tǒng),特別是關(guān)鍵的預(yù)警機(jī)遲遲沒有更新,如美國及北約主力預(yù)警機(jī)還是E-3A預(yù)警機(jī),雖然經(jīng)過RSIP改進(jìn),但是它對PAK-DA的探測能力仍舊偏低,這樣就提高了PAK-DA對于美國及北約防空體系的突防能力。

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KH-101是PAK-DA的主要武器

由于作戰(zhàn)半徑巨大,加上KH-101上千公里射程,PAK-DA可以從俄羅斯任何一個機(jī)場起飛,打擊歐洲及北美任何一個目標(biāo)的能力,由于可以分散布置,就大大提高了俄羅斯戰(zhàn)略轟炸機(jī)的生存能力,同時也給美國及北約帶來了較大的防空壓力。

需要指出的是PAK-DA的隱身能力不至可以提高自身的突防能力,還可以提高陸基機(jī)動洲際導(dǎo)彈、潛射彈道導(dǎo)彈的突防能力,我們知道美國針對俄羅斯洲際導(dǎo)彈建立了導(dǎo)彈防御系統(tǒng),導(dǎo)彈防御系統(tǒng)關(guān)鍵之一就是各種傳感器,并且這種傳感器靠近導(dǎo)彈發(fā)射點越近越好,目前美國計劃憑借阿拉斯加、西北太平洋、東歐的導(dǎo)彈預(yù)警雷達(dá)形成對俄羅斯的反導(dǎo)包圍圈,這樣PAK-DA可以憑借自己隱身能力在PAK-FA殲擊機(jī)的掩護(hù)下,對這些反導(dǎo)關(guān)鍵節(jié)點進(jìn)行打擊,以提高俄羅斯戰(zhàn)略導(dǎo)彈的突防能力。

提高了俄羅斯戰(zhàn)略空軍部隊核常兼顧的能力,按照俄羅斯空軍的要求,PAK-DA具備投放JDAM這樣的衛(wèi)星制導(dǎo)炸彈的能力,可以用于常規(guī)對地攻擊,這樣就提高了俄羅斯空軍對地打擊能力,特別是象俄格戰(zhàn)爭、車臣、南千島群島戰(zhàn)爭這樣的局部戰(zhàn)爭,未來俄羅斯空軍可能會出動PAK-DA隱身轟炸機(jī)對于對方領(lǐng)導(dǎo)人進(jìn)行斬首式打擊或者對對方指揮控制中心進(jìn)行點穴式打擊,有效的提高了俄羅斯空軍的威懾及作戰(zhàn)能力。

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PAK-DA可以用來打擊NMD的關(guān)鍵節(jié)點

簡化了俄羅斯空軍戰(zhàn)略轟炸機(jī)部隊,有助于俄羅斯航空工業(yè)的整合,PAK-DA裝備部隊以后,俄羅斯空軍戰(zhàn)略轟炸機(jī)部隊裝備的飛機(jī)將會由現(xiàn)有的三種降低一種,同時與PAK-FA戰(zhàn)斗機(jī)具備較高的通用性,有助于降低部隊后勤保障方面的負(fù)擔(dān),減少預(yù)算開支,這對于經(jīng)濟(jì)實力還比較有限的俄羅斯來說是比較寶貴。

從更深層次上來說,通過PAK-DA戰(zhàn)略轟炸機(jī)的研制,還有助恢復(fù)和保持俄羅斯戰(zhàn)略轟炸機(jī)乃至大型運輸機(jī)工業(yè),我們知道前蘇聯(lián)航空工業(yè)是在整個蘇聯(lián)范圍內(nèi)進(jìn)行配套的,由于前蘇聯(lián)的解體,許多配套廠所成了國外單位,這顯然讓俄羅斯不能夠接受,所以俄羅斯對于其他獨聯(lián)體國家的防務(wù)廠商采取了餓死戰(zhàn)略,就是在俄羅斯境內(nèi)實現(xiàn)大型武器系統(tǒng)完善的配套能力,削弱獨聯(lián)體國家,從而達(dá)到俄羅斯控制獨聯(lián)體的目標(biāo)。

當(dāng)然以俄羅斯目前的經(jīng)濟(jì)實力想完成PAK-D這樣的隱身戰(zhàn)略轟炸機(jī)并不容易,但是這種飛機(jī)不論對于俄羅斯空軍還是俄羅斯航空工業(yè)乃至俄羅斯來說,都至關(guān)重要,所以俄羅斯總統(tǒng)普京說過“我們知道這種飛機(jī)的難度,也知道他是一種昂貴的飛機(jī),但是我們?nèi)匀灰兄扑?!?span style="margin: 0px; padding: 0px; ">

         行文至此,傳來我國西安飛機(jī)公司某戰(zhàn)略項目啟動的消息,或許在不遠(yuǎn)的將來,就象現(xiàn)在隱身戰(zhàn)斗機(jī),隱身戰(zhàn)略轟炸機(jī)也將演三國鼎立的局面!

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