座艙「虛擬」了,就是六代機?
【文/觀察者網專欄作者 施洋】
本周,范保羅航展上BAE公司展出的「暴風」六代機無疑是裝備愛好者們關注的一個重要話題,作為世界上第一種以真機大小模型面貌出現的「下一代戰機」,該機在下一代戰機的定位上提出了許多有益的設想,算是對於未來空戰的一次「官方腦洞」,對於已經站在殲-20身上向未來展望的中國空軍,這無疑也是一個值得觀察的機會。
本周一,第51屆范保羅航展在英國舉行。作為英國在二戰後為了展示本國航空工業技術而舉辦的大型航展,范保羅航展向來是英國乃至歐洲航空技術對外展示的重要窗口,軍用飛機和民用飛機在歷史上也長期是你方唱罷我登場,共同承包航展的亮點。
范保羅航展作為國際五大航展之一,至今仍然是航空工業重要的展會
但在進入21世紀以後,隨著歐洲國家在以第五代戰鬥機為代表的新一代戰鬥機領域「集體失聲」,當代西歐的兩大航展——范保羅航展和巴黎航展在軍事航空領域漸漸開始失去往日的光輝,由於歐洲戰鬥機在「颱風」和「陣風」兩種四代半(更習慣的說法是三代半)戰機之後,歐洲主要國家在戰鬥機領域就沒有新的作品出現。
當美國的F-22、F-35在美國本土甚至歐洲的各種航展上空助興和推銷的時候,當蘇-57以雙機編隊在莫斯科航展上展示模擬空戰格鬥姿態的時候,當殲-20在珠海航展上以「驚鴻一瞥」式的機動首次在公眾面前亮相的時候,歐洲的航展上獨領風騷的,只有各種各樣的民航客機。
雖然每年都有新的民航機出現,其技術水平也不低,但對於軍事愛好者來說,民機表演總有那麼些「不過癮」
當然,在過去幾年范保羅航展中,西方在先進戰機領域也並非全無建樹,一系列先進無人機的概念機、驗證機和模型機的出現表明,西方雖然不具備中美俄那樣獨立上馬研發五代機的意志和資金,但在世界軍事航空技術的前沿領域,歐洲國家還是有著相當的敏感度和技術實力的。不過由於高性能隱身攻擊性無人機目前並未在任何一個大國正式列裝,因此這種技術上的跟隨的存在感相對就不那麼強。
由於關鍵性的五代戰鬥機領域的完全空白,外界在評價歐洲的軍事航空技術水平時,往往會因為這根「主心骨」的欠缺而對其大打折扣。但五代機發展到今天,中美俄三個航空大國在這一領域都已經以型號的形式確立了本國的技術標杆,歐洲國家在這件事上,卻是長期連個正經立項都還沒有。
BAE當年的下一代戰機計劃「複製品」概念機目前算是擱淺了,能否重啟很大程度上取決於和日本或者土耳其能否達成有關合作研製的相關協議;英國和瑞典有關下一代戰機的研製合作仍然處於「表達了潛在的興趣」的層面;唯一相對比較靠譜的是法德兩國的下一代戰機計劃,至少已經有了某種程度上的概念,但是距離像當年殲-20研製718工程驗證機那樣的「概念」似乎還有不少距離。
法德兩國的下一代戰機計劃說是有了概念,但是很顯然也沒有明確的方向
從這個角度上說,本屆范保羅航展在很大程度上「解答」了歐洲下一代戰機在哪裡的問題,但與此同時,觀察家們也被這個問題的答案弄得是雲里霧裡。
如果單純看航展上展示的「暴風」戰機模型,該機的氣動布局雖然與F-22/35、殲-20以及蘇-57都不一樣,但倒是確實有著濃厚的BAE特色。如果將該機與BAE公司早年研製的「複製品」戰機的模型相比,就不難發現,儘管二者在機翼的具體形狀,全機尺寸這些參數上有顯而易見的差異,但是在總體氣動布局和設計思路上,二者可以說是一脈相承。考慮到目前我們觀察到的「複製品」戰機模型實際上是BAE公司用於測試該機雷達反射情況的縮比模型,那麼這種尺寸上的差異實際上也可以忽略。
從可以觀察到的情況看,「暴風」戰機的模型相比「複製品」的設計,採用了當下先進戰鬥機更加流行,也更有利於隱身的DSI進氣道取代了原來的設計。
當年的「複製品」戰機概念,外形上比起現在的「暴風」更加像一架精心設計的五代機
不過從現場展出的模型看,「暴風」的設計狀態顯然還在相當純粹的概念狀態,現場的模型上看不到類似襟翼、副翼之類戰機的操縱機構,發動機的尾噴口上也沒有看到任何像是矢量推力的結構,起落架結構的設計也看起來不甚合理,對於新一代戰鬥機至關重要的彈艙結構也沒有公開。從這個角度看,「暴風」顯然還沒有進行太多的深入設計,這個模型更多地只是為了表現「暴風」是一款新一代戰機的定位。
「暴風」的尾噴口看起來也很草率……至少沒有看到矢量推力的結構
相比「暴風」模型的寫意,在航展上的「暴風」模型的座艙倒是不僅詳細,而且在整體的概念上體現出了極大的新意和創意:在「暴風」的座艙里,雖然與當代戰機一樣,在飛行員的面前和兩側都有座艙面板,但是一般戰鬥機座艙面板上有的指針式儀錶、多功能顯示器等設備一概沒有,只有光溜溜的一塊面板,而真正的機載顯示器,則要等到飛行員戴上飛行頭盔之後,才會在頭戴式顯示器上顯示帶有顯示器數據的AR圖像……這麼說聽上去有些麻煩,但按照BAE公司的設計,這種戰機的顯示狀態的確就是如此實現的。
戴上AR頭盔才能看到的顯示器,倒是防止了無關人等的誤操作,但是機務檢修的時候又該怎麼辦?
按照BAE公司的觀點,這麼做有幾大優點:首先,虛擬座艙比真實的帶顯示器的座艙重量輕,所以能夠在設計上節省重量,其次,使用虛擬座艙具備更好的可升級能力,可以近乎隨意地改變顯示器的結構與顯示內容,其升級改變的成本也會比傳統顯示器大幅度降低。
雖說減重一點多少有些無稽,畢竟機載顯示器的重量相對於戰機本身來說實在是不值一提,但更改顯示結構這一點的確是有所裨益的,在戰機儀錶升級的歷史上,早年確實出現過隨著戰機升級顯示器越加越多的時代,而且因為早期顯示器的功能相對有限,增加新功能需要更換新顯示器的事情也時有發生。
相比這些,AR顯示器的擴展性的確是頗有價值,但隨著當代機載顯示器的逐漸大型化和多功能化,「一平兩下」、「一平一下」甚至「沒平一下」的新一代機載顯示系統已經基本成型,在這樣的新時期,各種信息的顯示也可以很方便地通過更改相應程序,在大型多功能的機載顯示器上實現,BAE說宣揚的「方便升級和改變」的說法,看來也相對有限。
早年戰機上,顯示器和儀錶一大堆,要換一個都不容易,可謂牽一髮而動全身
F-22的「一平六下」可能是顯示器繁複的高峰
到了F-35這會兒,單個大屏幕顯示器已經能取代大多數儀錶了
在筆者看來,這種顯示方式帶來的另一個問題反而更加讓筆者不解:既然使用頭盔顯示器和AR技術,那麼按照一般的設計邏輯,機載顯示器上的數據顯示方式,就應該更加緊密地與各種視覺信息(在飛機上主要是目視觀察到的機外環境情況)結合起來才對。結果BAE一方面徹底取消了傳統顯示器,一方面又在AR顯示中虛擬了一個「傳統顯示器」,這一思路與其說是方便顯示信息與周圍環境的結合,倒不如說更像各類電子遊戲里給玩家還原座艙環境時採用的辦法。
雖然是VR技術,和AR技術不同,但是這種模擬一個顯示器的精神還是一樣的
除了顯示器外,「暴風」在其他一些領域提出的技術特點,包括所謂的「先進雷達和感測器」」下一代飛行控制系統」等等,在設計精神上實際上和當代的五代機是一樣的。在戰機技術領域,更先進、更強大的技術性能,往往是依賴於更新一代的技術產品來實現的,而在現在的情況下,「暴風」戰機和BAE的技術,顯然並沒有真正做到這一點,而在如此的前提下,稱呼自己為「五代半」乃至「第六代」戰機,自吹自擂的商業炒作的味道反而更加濃郁。
在第四代戰機的研製過程中,歐洲各國起步最晚,研製的「颱風」戰機服役時間也最晚,儘管一開始宣稱因為相比美蘇的F-15和蘇-27運用了更先進的技術和設計理念,但從實際情況看,「颱風」在服役時間上的「後來」並未給該機帶來技術上更加強大的優勢。相反,由於在該機服役之後,包括蘇-35、F/A-18E後期批次、殲-10B/C等後續的四代半戰機相繼運用包括機載相控陣雷達在內的先進航電系統,又使得「颱風」自稱的「四代半」技術特徵顯得不那麼理直氣壯。如今到了五代機在全球強國範圍內開始批量服役的時代,BAE繼續使用這種「晚幾年先進半代」的技術策略能否奏效,可能還有待觀察。
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