印度的黑科技:五代機「維摩那」 將媲美F-35?
在一次班加羅爾航展上,印度展示了其自行研製的AMCA戰鬥機的模型。近日,印度公布了該機的設計資料,並正式命名其為「維摩那」——古印度神話中的黃金空中戰車。該機設計屬於第五代中型多用途戰鬥機,類似美國F-35或中國殲31。從其設計圖和模型來看,該機處於方案研究階段,距試飛和服役還有很遠距離。
根據印度資料,「維摩那」戰機的項目代號為AMCA,即「先進中型戰鬥機」的縮寫。「維摩那」是印度神話中諸神的飛行戰車。
古印度神話史詩《摩羅衍那》《摩訶婆羅多》中記載的的「維摩那」是一種飛行工具,擁有飛鳥型狀的堅固身體,尺寸巨大,用黃金和珍貴的寶石建造。它可以垂直上升,垂直降落,向前、向後甚至斜向飛行。凡人也能乘坐它在神靈暢遊的天空和無邊無際的海洋中自由活動。在一些石板和文獻中甚至描述了這些飛行工具可以投擲類似原子彈的超級武器。
古印度神話中的黃金「維摩那」的想像圖
用傳說中的神物來命名,可見印度對此型飛機寄予的厚望。印度已經參與俄羅斯T-50戰鬥機的研製,T-50屬重型戰機,它與「維摩那」的關係可能類似美國F-22和F-35,或者中國殲20與殲31的「高低搭配」。
印度發布資料顯示該機數據如下:
成員:1名;長度:13.2米;翼展:8.2米;機高:4.4米;機翼面積:38.4平方米;空重:12噸;最大起飛重量:18噸;動力:2台印度燃氣科學院研製的「卡維里」NG渦輪風扇發動機;軍用推力:每台大於80千牛;最大推力:每台大於100千牛;最高速度:1.8馬赫(超音速巡航;航程:1800千米;實用升限:15250米;爬升率:250米/秒。
印度公開的「維摩那」戰機簡介
從紙面性能來看,「維摩那」戰鬥機屬於五代機。其最大起飛重量和尺寸數據比殲31和F-35要小,接近於美國海軍的F/A-18「大黃蜂」戰鬥機的前身YF-17原型機。從剖視圖觀察,該機有較大的機身和機翼油箱,並有空中加油能力。
印度「維摩那」戰鬥機剖視圖,可見其頭部裝有相控陣雷達,進氣道唇口內有一門23毫米機關炮,機翼和機身內有大型的油箱
印度海軍塗裝的「維摩那」
執行核打擊任務的「維摩那」戰機,理論上執行這樣的任務只攜帶一枚炸彈就可以,但可能為了看起來威武,圖上仍然畫了大量的武器
「維摩那」的心臟是印度自行研製的「卡維里」NG發動機,是「卡維里」發動機的發展型,NG即為「下一代」之意。之前有消息稱,印度已放棄在服役的「光輝」(LCA)戰鬥機上使用「卡維里」發動機,轉為採購美國F414發動機。可見印度還需要較長的時間來完成「卡維里」發動機的研製工作。
班加羅爾航展上的「維摩那」戰機模型,可見其採用的是類似F-22的加來特進氣道
與上面的設想圖比較,可以發現模型的垂直尾翼面積明顯加大。注意該機座艙,其向後的視野接近俄Mig-21MF,比目前所有已知五代機方案都差
從這張圖中可見機翼前緣與尾翼前緣並非平行設計,不知是出於什麼目的,此外該機尾翼遠離機翼,與普通五代機設計相反
「維摩那」採用了提高隱身性的設計,其機翼和水平尾翼遵循「平行原則」(機翼前緣與尾翼前緣及郎哲後緣均為平行關係,可以最大限度降低雷達反射面積),飛機的外表面帶一定傾斜角度,機頭外型接近俄羅斯的T-50戰機,進氣道有S型設計以遮蔽發動機葉片,座艙蓋邊緣為不規則鋸齒型等。但尾噴口未見隱身處理,不過中俄的五代機在尾噴口也沒有類似美國F-22的隱身化處理。從其外型隱身設計來看,如果沒有製造缺陷,雷達反射截面積降低到接近F-35和殲31的水平是有可能的。但該機的縮比模型機翼前緣與尾翼前緣並不平行,尚不清楚是模型製作中的疏忽還是進行氣動測試後的改動。
從該機的氣動布局角度看,有一些互相矛盾的特徵。首先,其全動式水平尾翼遠離機翼,在想像圖中特意強調其堅固的尾翼轉動軸。顯然這是為了在超音速飛行時提供更大的配平力矩,與第五代戰鬥機強調超音速飛行性能的特點相符。但是這樣的設計會導致超音速飛行阻力大增,美國F-22和俄T-50為了解決這個問題都極力縮短尾翼與機翼的距離,以致部分重合;中國的殲20則採用「抬式布局」(即鴨式布局,水平尾翼在機翼之前),具有更好的超音速飛行特性。印度的設計令人費解,除非該機在減阻方面採用某些不為人知的新技術。此外,超音速巡航對飛機的垂直方向的穩定性要求很高,目前的五代機均採用了面積巨大的雙垂直尾翼,而「維摩那」的垂直尾翼從設計圖上看面積不大。不過模型與圖紙並不完全相符,模型的垂尾明顯加大。這也許是印度初步進行風洞測試後作出的調整。
「維摩那」的進氣口為類似F-22的「加來特」進氣道,與目前流行的DSI進氣道相比,這種結構的進氣道技術難度相對小,但缺點是重量大、結構複雜,目前只有美國F-22和F/A-18E/F戰鬥機上使用。
從剖視圖來看,該機採用一台相控陣雷達,具體型號未知,可能是未來從俄羅斯採購或印度自行開發。
該機武器配置強大,其進氣道上唇口處有一門23毫米加斯特機關炮,與米格-21戰鬥機上的機炮相同。機身內有一個尺寸較小的彈艙,其中可容納R-77空空導彈,R-73空空導彈和激光制導炸彈。
隱身狀態下的制空掛載方案,僅攜帶3枚雷達制導中距彈卻帶了4發格鬥導彈,不知道這個設計是否由於印度空軍對未來空戰模式的獨特認識
執行反雷達任務時的隱身掛載方案。中美俄等國執行此類任務時會為飛機配備反輻射導彈,而印度僅計劃使用激光制導炸彈,不清楚是什麼原因
令人難以理解的是印度技術人員似乎考慮從彈艙內發射格鬥空空導彈的技術問題。現代格鬥空空導彈從導軌上直接發射,「維摩那」設計圖中未見類似中國殲-20和美國F-22那樣的可以探出機身外的發射導軌。如果直接發射R-73導彈,將直接「擊落」自己。目前美國尚未解決從F-35戰鬥機上發射「響尾蛇」空空導彈的難題。據稱,將來F-35會採用一些「革命性」的新技術來解決問題。
美國F-22戰鬥機上的機身側面彈艙,使用導彈時需將導彈探出艙外
以「維摩那」的武器配置圖來看,印度在未來空戰模式上有一些認識不清。「隱身空戰」載彈方案為:3枚R-77中距導彈,4枚R-73格鬥彈。中美俄等國認為,未來五代機空戰將以超音速飛行條件下使用中距導彈為主要的空戰方式。因為與非隱身戰機進行近距離格鬥時,隱身戰鬥機的優勢將會大幅度削弱。F-22,殲-20,T-50都只攜帶兩枚近距離格鬥彈,卻可以攜帶6發以上的中距彈,殲-31和F-35也能在機內攜帶4發以上的中距導彈。相比之下,印度「維摩那」的反其道而行之的武器配置方案十分另類。
威武霸氣的最大外掛非隱身出擊方案,這種模式下印度空軍如何發揮該機的作用尚需觀察
「維摩那」的對地攻擊方案中配備的是激光制導炸彈,而在不考慮隱身性能的最大外掛模式下,則攜帶大量的武器。包括4枚R-77中距導彈、2枚R-73格鬥導彈,2枚印度自製500千克激光制導炸彈,還有兩枚俄Kh-29空地導彈。外掛重量為2250千克,以其尺寸和載重量來看,這一方案不算誇張。可能是為了體現該機具有較大機內燃油量,沒有攜帶副油箱。但這一模式下這架飛機只有在丟掉對地攻擊武器後才具有空戰能力,完成對地攻擊任務返航時進行空戰則顯得有些雞肋。一般而言,其他國家的實際掛載方案中都不會採用這種看似對地、對空兼顧,實則執行兩種任務的能力都不理想的方案。
顯然,印方提供的上述外掛設想圖說明,該機目前還處於氣動布局方案可行性研究的階段。距離建造可以飛行的原型機還有較大距離。如果該機研製順利,印度將同時裝備T-50和「維摩那」兩種五代機。另外兩個可能同時裝備兩種五代機的國家是中國和美國,俄羅斯目前僅計劃裝備T-50一種五代機。日本、韓國、土耳其等國雖有提出本國的五代機方案但均將在購買美國F-35和裝備本國五代機方案中選擇一個。伊朗宣稱自己研製了五代機,但目前被認為僅僅是一個意在鼓舞國民士氣的玩具級模型。不論如何,這一方案讓印度成為了世界上第三個計劃將要同時裝備兩種五代機的國家。
先前公開的印度AMCA戰機風洞模型,雖然粗糙,但證明印度的確在研究該戰機的氣動布局方案,比伊朗玩具級別的模型要認真的多
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