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隱身空天一體,雷射武器,新概念技術將讓俄羅斯六代機如虎添翼!

2024-01-27軍事

目前,世界幾個航空大國,如美國、俄羅斯、中國等目前都在加緊新型六代機的技術開發工作。尤其是俄羅斯,雖然在五代機領域稍微落後,蘇-57戰鬥機的發展緩慢,到現在仍沒有列裝,但俄羅斯認為這不影響六代機的發展工作,因而也在積極發展六代機,並在相關技術領域取得了突破。

目前,世界幾個航空大國,如美國、俄羅斯、中國等目前都在加緊新型六代機的技術開發工作,俄羅斯亦不例外

俄羅斯的六代機概念

前俄羅斯空軍司令、聯合飛機公司軍機部門負責人米哈伊洛夫在接受塔斯社采訪時表示,俄羅斯第六代戰鬥機能夠在2025年前實作飛行。他還透露,該機已經完成概念方案設計,目前正在進行包括工程設計在內的研究工作,該機將配裝遠端高超聲速飛彈。為繼續確保未來的空中優勢,俄羅斯提出了第六代戰鬥機的概念構想,該機與蘇-57計畫相比,具有顛覆性的變化,主要構想包括:深度隱身(雷達隱身和進一步的光學隱身)、無人化(同時支持人操和機操)、空天一體化、全控制能力(向量推進+主動流動控制等)、高超音速飛行和雷射武器等。

在俄羅斯航空專家看來,第五代戰機的主要概念是超音速巡航和隱身,而第六代戰機的主要概念則是無人駕駛飛行器。由於飛行員身體條件限制了戰機的戰術技術效能,飛行員無法承受在機動飛行條件下的更大過載,以及在近地空間會遭受有害射線的放射線。所以有人機實際上限制了飛機效能的發揮,但同時無人機的智慧水平又不能完全替代飛行員,因此其第六代戰鬥機將是支持人工駕駛的無人機,二者可以無縫切換。

這樣一來,作戰時的飛機編組將會是有人駕駛飛行器與無人駕駛飛行器組成的聯合飛行器戰鬥群。這種聯合飛行器戰鬥群被稱為空中聯合戰鬥群,其作戰使用原則是集體遂行作戰任務。每個空中聯合戰鬥群都有主戰飛行器,並根據作戰任務的分工,分為對敵地面目標實施空襲和與敵戰機進行空戰的飛行器,以及遂行空中偵察等任務的飛行器,無人機還將擔負掩護有人駕駛戰機的任務。

相比於蘇-57戰鬥機,俄第六代戰機具有顛覆性的變化

通常,一個空中聯合戰鬥群編有1~2架有人駕駛戰機,剩余的都是無人機。這兩種飛行器均具備自動起降功能,以及自動遂行作戰任務的能力。由於飛行員的身體極限,所以有人駕駛飛行器主要遂行部份復雜戰術環境條件下的任務,而無人機由於具備完整的戰術技術效能,可以進行飛行速度達到4~5馬赫的高超音速飛行,因而將執行高速突防或截擊任務,也可以進入近地空間遂行作戰任務。

新概念技術

雖然俄羅斯對六代機計劃充滿信心,但其畢竟是下一代戰鬥機,目前可能還處於預研階段,因而透露出來的只有被稱為T-60的想象圖,但這只是個概念設計,未來飛機是個什麽樣,具體采用什麽氣動布局和結構現在都還無法確定,但為第六代戰鬥機研制的新型機載電子系統卻已經取得了不錯的進展。

俄羅斯第六代戰鬥機T-60概念圖

俄羅斯第六代戰鬥機機載電子系統的主承包商是俄羅斯無線電電子技術聯合企業,該公司為俄羅斯六代機設計的電子系統被稱為一體化機載系統,即每個組合都可以擔負多種作戰職能。例如,同樣一種機載電子系統既可以是探測傳感,又可以是電子戰系統,也可以是資訊傳遞和通訊系統,甚至可以是飛行導航和敵我辨識系統。所有組合都可以相互補充,以提高整個機載電子系統的可靠性和作戰效率。比如頭盔顯示與控制系統和專用飛行服上將帶有全套的資訊感知和生理監測系統,從而將飛行員與機載駕駛導航系統融為一體,並與機載辨識與檢驗系統連線,使飛行員的生理和心理情況,處於機載辨識與檢驗系統的掌控之中。

此外,為提高六代機的全方位態勢感知能力,一體化電子系統將采用分布式布置方式,甚至采用智慧蒙皮,將傳感器與飛機蒙皮合二為一。事實上,俄羅斯已經在2017年7月成功研制出了世界首部機載「微波光子相控陣雷達」(ROFAR)收發實驗樣機。該樣機采用微波光子技術,大幅拓展了雷達頻寬,提高了工作效率,並降低了體積重量。最重要的是,使用該項技術的雷達為天線同飛機蒙皮進行高度整合甚至是先天一體設計提供了可能,雷達的天線就是飛機機體的一部份,而不是像目前的做法,飛機先造出來了,再在飛機上安裝雷達,而是「傳感器即飛機結構」。

俄羅斯第六代戰鬥機將采用有人機和無人機一體化設計,以拓展其任務範

與傳統雷達以電子為載體實作訊號的產生和處理相比,ROFAR采用微波光子技術,以光子為資訊載體,具有探測距離遠、目標辨識能力強、抗幹擾能力強、系統體積小、重量輕等優點。

ROFAR作為機載射控雷達發展的新形態,將有效克服傳統電子器件的技術瓶頸,改善和提高傳統雷達多項技術效能,為雷達裝備技術與形態帶來變革。未來,基於ROFAR微波光子技術的相控陣雷達同飛機的先天一體化設計,將為雷達的安裝獲得了最多空間,既可以增加天線面積,還可以增加收發元件的安裝數量,從而充分利用飛機機體的空間和能源條件,極大地改善雷達效能,還可以將預警探測、電子對抗和隱秘通訊等功能一體化綜合整合,有望大幅提升俄第六代戰鬥機的作戰效能。

為提高反隱身能力,俄羅斯還將為六代機裝備量子雷達。新型機載量子雷達系統透過放射線超高頻訊號對目標實施定位,並獲取目標雷達影像,能接收到普通雷達無法接收的超寬頻帶放射線,具有探測距離遠、可辨識和分辨隱身平台及武器系統等突出特點。而且量子雷達也將采用分布式安裝方式,而不是像四代機或五代機那樣只安裝在機頭,整套系統將由分布在機身不同位置的分系統組成,可以同時從戰機的不同方向和角度觀察戰機周圍的所有空域,從而具備360度全方位發現目標的能力。

T-60只是個概念圖,俄羅斯第六代戰鬥機具體是個什麽樣暫時還無法確定

除了電子系統方面的前沿技術,俄羅斯六代機因為要實作深度隱身、全控制能力(向量推進+主動流動控制等)和高超音速飛行,所以在氣動布局、結構設計、材料套用和動力系統等方面也必須有大的突破。尤其是動力系統,為實作高超音速飛行、超音速機動和亞音速超常機動,發動機不僅要具備向量推力技術和智慧化飛行控制系統,還要能在高超音速和超音速之間切換,這就要求發動機還要具備自適應能力,就是可以在傳統渦輪增壓發動機工作狀態與沖壓發動機工作狀態之間實作自如切換。

結語

盡管俄羅斯表達了研制六代機的雄心,並宣稱在2025年前實作飛行,但目前尚不清楚其是否有財力支撐這麽高的目標。況且,由於材料科學等問題,俄羅斯六代機的很多概念在技術上仍存在諸多挑戰,我們拭目以待。