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标题: 韩国KF-X新篇 [打印本页]

作者: 晨枫 时间: 2015-3-14 07:32
标题: 韩国KF-X新篇
韩国是一个雄心勃勃的国家，正在努力打造完整现代的高科技，其中包括航空工业。另一方面，韩国空军一直推动下一代战斗机计划，代号KF-X，订购F-35只是第一步，最终目标是装备韩国自行研制的隐身战斗机。据报道，韩国联合参谋部指令，KF-X必须采用双发。

韩国空军在寻求下一代战斗机KF-X，选定F-35只是第一步

韩国试图建立强大的航空工业由来已久。在90年代，中国在与美国麦道合作制造MD90项目结束后，试图研制新型支线客机，想拉上韩国联合研发、联合制造，不仅分担风险，而且有利于通过韩国接触西方先进技术。但因为韩国坚持要主导技术领导权，并坚持把总装线设置在韩国，最后作罢。多年来，韩国航空工业小步快跑，引进组装欧洲BK117和BO-105轻型直升机、美国F-16战斗机，升级美国P-3CK海上巡逻机、C-130运输机、波音737预警机和英国“大山猫”直升机。最重要的是，韩国自主研制成功KT-1“雄蜂”涡桨教练机、T-50“金鹰”高级教练机（包括由此改型的F/A-50战斗机）、KC-100四座通用飞机和KUH-1中型通用直升机。自主研制当然是比较慷慨的说法，这些项目大多依靠美欧的技术支持，并大量采用直接引进的关键系统（如发动机、飞控等）。但韩国的雄心直指代表航空科技最前沿的先进重型战斗机。F/A-50是从T-50教练机穿靴戴帽而来的，不够刺激，韩国要研制KF-X。

韩国引进组装的MBB BK117直升机

韩国引进组装的F-16

韩国自行研制的KT-1涡桨教练机

韩国自行研制的T-50高级教练机

韩国自行研制的KUH-1直升机

韩国空军现装备约420架战斗机，其中包括60架由F-15E发展而来的F-15K重型战斗机，另外计划订购40架F-35A，用于替换已经老旧的部分F-5E/F战斗机。F-15K计划用到至少2040年，F-35A尚未签署正式协议，但韩国空军还需要替换剩余的F-5E/F和F-4E战斗机，以及寿命即将到期的F-16，总需求可达300架以上，甚至可能达到500架。即使按照300架计算，全部用F-35A替换的话，采购费用也将至少450亿美元，30年使用费用至少1200亿美元。自研战斗机的初始投资很大，但不仅建立独立的航空工业，形成新的经济技术增长点，还可以降低长期使用费用。在韩国，现代索纳塔的保养费用只有本田雅阁（进口美国版）的1/4。同理，韩国自研KF-X的使用费用即使不至于只有F-35A的1/4，但依然将显著下降，而且惠及韩国的航空工业，而不是长期贡献给美国。这就是KF-X的主要研制动力。

韩国空军对双发重型的F-15K情有独钟，要求KF-X也必须是双发

日本ATD-X隐身技术验证机对韩国空军是很大的刺激

中国的双发重型隐身歼-20更是给了韩国空军新的动力

从T-50改进而来的F-50最终无法超过更加精细的“枭龙”的水平，而且洛克希德并不想看见比F-35价廉物美的轻型单发隐身战斗机，双发版则可能推重比超过F-35，更是自找麻烦

另外，韩国已经决定引进F-35A，但单发的F-35A并不对韩国胃口。韩国空军从来就更加青睐双发重型战斗机，这不仅仅是因为重型战斗机显得更有追求的缘故。韩国的国土幅员并不大，就空中优势压倒北方而言连F-35A都嫌过分。但韩国的国土狭小，缺乏备降机场，双发战斗机的高可靠性更加适合韩国需求。另外，韩国的雄心并不止于朝鲜半岛，韩国单方面划定的防空识别区与中日高度重叠，向南一直延伸到上海的外海，也需要双发战斗机的航程和可靠性才能保证有效控制。F-15K正是在这样的背景下被选中的。与美国空军F-15E不用于制空作战不同，韩国F-15K是用作制空主力的。在引进组装F-16之前，双发的F-18实际上赢得投标，但由于成本和贿赂的问题而被除名，这才有了F-16的入选。在FX3投标中，双发的波音F-15SE中标，也由于种种因素，韩国在宣布之后再改口，最后单发的洛克希德F-35A中标。另外，韩国正在研制新型的M2.5的超音速反舰/巡航导弹，重达1.8-2.0吨，预计2018年投入使用，F-35A无法挂载，这也是研制更重的双发战斗机的动力之一。

另一个不言的动力来自外部。中国的歼-20已经在试飞，有说法在2020年以前可以装备。日本的“心神”技术验证机也已经下线，试飞指日可待，实用型隐身战斗机的全面研制也若隐若现。韩国不甘落后，在引进F-22无望的情况下，只有自研，不仅获得符合韩国需要的隐身双发重型战斗机，还建立了先进的航空工业，更是民族自尊的需要，一举三得。双发不仅提供更大的性能提升空间，还避开了一个令人尴尬的难题。F/A-50是可以作为单发隐身战斗机研制起点的，最终将负责制造的韩国飞机公司（简称KAI）也主张研制单发战斗机，在技术风险和制造技术上比较简单，成本也较低。但F/A-50及其基本型T-50实际上相当于缩小的两侧进气和中推版的F-16，大量采用洛克希德技术，韩国在理论上拥有知识产权，但洛克希德具有否决权。也就是说，如果洛克希德拒绝进一步合作，韩国无权也无力利用T-50作为基础研发KF-X。但洛克希德有十足的动机拒绝合作。KF-X的卖点就在于低成本，单发的KF-X如果能做到低成本、高性能，而且打着“获得洛克希德技术合作”的旗号，那对同样单发但被成本居高不下而苦恼不已的F-35的外销是极端不利的。T-50的情况则不同，洛克希德的产品系列里没有教练机，F/A-50的定位也与F-16相差很远，而且F-16的生产已近尾声，并不担心竞争。KF-X就不一样了，洛克希德没有理由扶植F-35的直接竞争对手。

韩国计划采购KF-X至少260架，但韩国也与印度尼西亚签订联合研制和生产协议，印尼将提供20%的研发资金，并订购50架。印尼是新兴经济之一，不仅经济增长强劲，国家雄心也随之膨胀。东帝汶分裂后，印尼深感国防脆弱导致的无奈，加上与澳大利亚的传统安全竞争，迫切希望增强军事力量，尤其是空海军。印尼现有战斗机主力为F-16（包括新购的二手F-16）和苏-27/-30，在澳大利亚引入F-35A之后，将处于技术劣势。印尼在苏哈托时代也建立了东南亚最发达的航空工业，与西班牙联合研制的CN-235是相对成功的小型运输机，具有自己的用户圈子。通过KF-X计划，印尼有望取得高性能战术飞机方面的经验，使得现有航空工业的技术水平更进一步。KF-X还规定，印尼将与韩国平行建造一条组装线，印尼不仅制造和维护自用KF-X，还将负责在东南亚的销售和技术服务。原来土耳其也在合作协议之内，但韩国和土耳其就研发领导和技术主导问题上有分歧，土耳其现在退出合作，准备单干，可能拉上一个穆斯林世界的合作伙伴。

KF-X的概念设计还没有定型，单发、双发、常规、鸭式都是可能，最终布局可能要受外国合作伙伴的影响

韩国对于KF-X需要大量采用外国技术这一点很清楚，主导KF-X预研的国防研发局（简称ADD）建议鼓励外国公司深度参与，不仅在发动机和气动设计方面，在雷达、电子战、弹射座椅、飞控等方面都希望外国公司参与研制，或者直接引进现有系统，但计划在未来逐步国产化，或者由韩国自研系统逐步替代。

有意思的是，波音F-15SE入选后又被除名，但波音并不死心，对参与KF-X很感兴趣。但波音拒绝证实是否将提交“先进超级大黄蜂”作为研发基础。虽然韩国传统上与洛克希德合作，但洛克希德事实上连F/A-50的双发版也不愿意参加。KF-X不可能小于F-35A，但采用双发后可能比F-35A的推重比还要高，在关键的空战性能上超过F-35A，对F-35A是一个很大的威胁。波音就没有这个负担。“先进超级大黄蜂”是F-18E“超级大黄蜂”的深度改进型，配备机背保形油箱、机腹保形武器吊舱，大大增加了航程和隐身应能。还配备了波音为X-32研制的电子和作战系统，在电子系统和武器系统能力方面可与F-35A媲美。更重要的是，“先进超级大黄蜂”还配备通用电气F414EE（以前称F414EPE）发动机，这是采用原计划用于F-35但夭折的F136发动机的部分技术而增推18%的F414中推，可以大大改善F-18E的跨音速加速性能和机动性。在理论上，波音也可以提交F-15SE作为研发基础，不过F-15SE已经被韩国否决了。事实上，F-18E在2013年的评估中也与隐身修形（采用外倾双垂尾）的“超级台风”一起被否决了。但波音还是有意参加KF-X。

波音“先进超级大黄蜂”在F-18E的基础上进一步升级，但波音拒绝证实是否将以此作为KF-X研发基础

波音的隐身化F-15SE在KF-X竞标中入选后再落选，而F-18E和F-15都即将停产，这使得波音将在历史上面临没有战斗机研发和生产的空档时代

美国空军和海军即将启动下一代战斗机的研发，但对波音可能远水救不了近渴了

F-15和F-18E（及两者的先进改型）的生产已近尾声，此后波音将进入没有战斗机生产的新阶段。从30年代开始，波音本身早已不研制和生产战斗机了，但波音并购进来的北美的旗下曾有大名鼎鼎的P-51“野马”、F-86“佩刀”和F-100“超级佩刀”，麦道更是曾拥有F-101“妖术”、F-4“鬼怪”、F-15“鹰”和F-18“大黄蜂”（包括F-18E“超级大黄蜂”），这将是广义波音团队在战后历史上第一次既没有战斗机生产、也没有战斗机研发的时代。美国第五代（在美国称为第六代）战斗机的研发现在还在早期预研阶段，真金实银的研发还很遥远，而即将到来的断档对未来波音参加竞争是很不利的，在没有量产前景的情况下养起一支设计团队对任何公司更是一个不可承受之重。KF-X规定印尼出资20%，韩国和外国工业界出资20%（包括用技术参股），韩国政府投资60%。“先进超级大黄蜂”即使不能直接用于KF-X，关键技术还是很有用的。在先进战斗机设计中，气动设计是最抓眼球的，但远远不是全部，发动机、航电、机载特设、武器系统、结构和制造技术都属于关键技术，“先进超级大黄蜂”恰好可以作为基础，提供这些关键技术，而且在关键的发动机和武器系统技术方面足以媲美F-35。KF-X的框架给波音全盘重新设计气动构形的机会，弥补F-18E的隐身不足和超巡阻力过大的先天缺陷。波音有这个技术，也有一个无所事事的团队，利用韩国对KF-X的投资来填补这段过渡阶段的技术休眠期正是再好不过。波音还有望获得在美洲和欧洲的销售和技术服务权，极大地改变没有隐身战斗机可用来投标的尴尬境地。

有说法ADD建议用半保形外挂和非超巡来降低第一阶段的技术风险，但第二阶段计划将要求机载武器内载化，并要求具有超巡能力。因此，KF-X应该在气动设计和基本构形上具有足够的灵活性和留有足够余地，适应第一阶段的需要，并自然发展到第二阶段。有说法KF-X将采用两台F414EE，加力推力达到116kN，超过早期的普拉特-惠特尼F100涡扇发动机。两台F414EE的加力推力可达232kN，比F-35A的单台F135的191kN高21%。如果KF-X的重量与F-35A相当的话，推重比就要高21%。考虑到F-18E的重量与F-35A相近，气动设计进行隐身化处理但只要求半保形外挂的话，增重不应该太多，所以推重比还是应该显著高于F-35A，有望显著提高空战性能。

但波音是否参与，决定权不完全在波音，还必须得到美国政府的同意。一方面，由外国政府“养”起波音团队、直到美国第五代战斗机计划的全面展开，这是为美国保护战斗机研发基础和减负的好事情。另一方面，美国对于敏感技术外流十分忌讳，如果KF-X真如韩国所愿而达到80%的F-22的能力（不清楚是第一阶段还是第二阶段）但在成本上显著低于F-35的话，这不是美国乐见的事情。所以波音提交大大超过“先进超级大黄蜂”的技术是否可行，还是一个很大的疑问，而原版“先进超级大黄蜂”显然不符合韩国KF-X的初衷。波音的参与可以保证KF-X大量采用美国技术，美国将有实际出口控制权，对美国军用飞机缺席的门类来说，这是有利的，比如T-50教练机，但对于美国自己也在大力推动外销的战斗机，这样的直接竞争就是不容许的，比如以色列夭折的“幼师”战斗机（也称“拉维”）。事实上，日本研制三菱ATD-X“心神”的过程可能对韩国KF-X是一个警示。美国不仅拒绝提供隐身技术，而且拒绝日本使用美国的雷达特征测试设施，日本技术研发所（简称TRDI，负责“心神”的研制）只有把模型送到法国去测试。

说到“心神”，三菱ATD-X“心神”不是实用型战斗机，而是技术验证机。“心神”的外形很像缩小的F-22，采用两台石川岛播磨XF5-1涡扇发动机，单台加力推力49kN。换句话说，如果推重比相当，略小于KF-X的一半。“心神”主要用于研究气动和隐身，测试部分关键技术，如雷达、蒙皮传感器和隐身涂层，同时用于反隐身研究。但隐身设计集中在前半球，发动机进气道有所弯曲，并采用雷达屏障，但后半球隐身基本不考虑。ATD-X的预研在2000年开始，2007年美国正式拒绝提供F-22之后，日本政府批准启动研发。XF5-1的研发启动更早，在1995年就开始了，原型来自于石川岛播磨XF7涡扇，这是P-1巡逻机的发动机。XF5-1降低涵道比，更加适合高速飞行的需要。“心神”计划在2014年首飞，2016-17年间将根据“心神”的试飞数据气动下一代战斗机F-3的研制，2024-25年首飞，2027年开始批量生产。这个时间段与美国第五代战斗机大体重合，因此日本希望与美国空军合作，美国空军计划在2030年左右开始使用第五代战斗机。

KF-X还没有进入工程研发状态，韩国财政部拨款预研，但韩国国会还没有批准全面展开工程研发。另一方面，韩国空军急切希望得到第二批20架隐身战斗机，而F-35A是唯一现实的选择。为了不给KF-X计划添乱，韩国空军还没有提出正式预算要求，但预算撞车是早晚的事。最终决心可能较少取决于韩国，反而取决于日本，尤其是日本与美国在下一代战斗机研制上的合作。

日本有意启动第四代战斗机（代号F-3）的研制。日本上一次自研战斗机的努力不算成功，半途而废弄出一架“先进古董”F-2，实际上是都不怎么大改的F-16。日本空自现有70架F-4EJ/RF-4E需要换代，201架F-15J中只有88架进行雷达升级，并配装三菱AAM-4B先进中程空空导弹，不升级的113架也需要替换。三菱F-2也需要考虑换代问题了。日本可能追加订购F-35，但更可能转向订购F-3。日本曾强烈请求美国开放F-22的出口，但遭到明确拒绝，订购F-35在某种程度上是不得已，因为并没有其他第四代战斗机可供订购。“心神”只是技术验证机，进一步研制实用型隐身战斗机还需要研究符合超巡要求的小直径发动机、座舱对电磁波的屏蔽、可以选择性通过特点特征电磁波的雷达罩材料、反隐身数据整合、网络化传感器和武器系统，其中推力达到146kN级的先进涡扇发动机就是一个巨大的挑战，这是与只有49kN的XF5-1完全不同数量级的东西，不是简单的工程放大就可以做到的。燃烧室、高压压气机和高压涡轮已经开始试车，计划要求在2015年完成试验评估，关键技术是1800C的涡轮前温度。低压压气机和低压涡轮的测试要到2017年才能完成，完整的发动机原型应该在2018年开始示范运行。

日本下一代战斗机对韩国KF-X既是刺激，也是警示：美国对于隐身、超巡这样的关键技术还是秘不示人的，韩国要在诸多关键技术上依赖引进合作对手具有很大的风险

另一方面，日本也在寻求与美国合作研发下一代战斗机，成败曲折也是韩国的借鉴。这是洛克希德的下一代战斗机设想

日本在下一代战斗机研制上已经投入10亿美元，也推出了好几版战斗机基本概念。主要差别在于对隐身的处理。23DMU（23为平成年份，DMU意为数字模型）像放大的“心神”，弯曲进气道，但机体较厚。24DMU把双发横向拉开，进气道改为短直形，采用雷达屏障补偿隐身，并采用V形尾，整体侧向雷达特征降低，但前向有所损失。日本军方测算表明，与23MDU相比，24MDU在空战中可以多发射13%的导弹，而低级锁定后发射的机会要降低1/3。25DMU恢复了弯曲进气道，双发向内靠拢，但大大加大了基本尺寸，所以双发依然有一定的间距，机体厚度依然低于23DMU。进气道向内、向上弯曲，留出空间可以横排挂载6枚中程空空导弹。不过“四翼面”尾翼又回来了，双垂尾高度外倾，但平尾有所下反，可能用于补偿方向安定性。所有版本都是40度左右的后掠角，估计都不是为超巡设计的。有意思的是，25DMU的机翼展弦比也大大增加，从23DMU和24DMU的3.2-3.3变为25DMU的3.8-3.9，相比之下，F-15为3.0，F-35为2.4。25DMU的三角翼差不多成为后掠翼了，后缘略带后掠，翼展也增加了20%。增加展弦比有利于提高升阻比，增加航程，但不利于超音速飞行和加速，估计25DMU的速度要求进一步降低。26DMU没有公布，一般认为是25DMU的进一步优化，继续强调航程和武器挂载量，不仅要求先进、远程、精确的机载武器，还要求能在撤退中继续控制武器的交战，依然不要求超巡。从几代DMU的演进来看，日本理念的F-3是F-22和F-35之间的折中，增加航程，放弃超巡，强调网络战和信息融合，但在基本的气动、作战理念上没有跨代的改变，实际上相当于双发而且不受STOVL要求限制的F-35。

日本F-3与美国空军、海军的下一代战斗机（美国空海军各自提出下一代战斗机的研制计划，估计最终会在美国国会压力下合并为单一计划）在研发和投入使用的时间上大体重合，日本十分希望与美国联合研制。这不仅是技术问题，也是经济问题。日本已经投入的10亿美元当然是巨资，但研发下一代战斗机动辄耗资几百亿美元，考虑到日本自身的需求量不大，单价可能成为不可承受之重，尤其在已经经历20年经济停滞的今天。对于美国来说，日本的关键技术或许对美国有用，日本联合出资也有利于降低美国负担，而日本作为“顺从”的合作伙伴对美国的技术主导不构成任何挑战，顶多像F-35研制中的外国伙伴，而不可能出现英法在研制欧洲战斗机中争夺领导权那样的干扰。但日本理念的F-3相当于双发简洁版F-35，对美国下一代战斗机在理念层次上可能贡献有限。美国不愿意对日本出口F-22，难说是否会对与盟国分享下一代高端战斗机改弦易张。不过要是美日合作研制下一代战斗机，KF-X就十分尴尬了。韩国也要参加的话，单投资是不够的，但韩国没有足够的技术入股。另一方面，波音与洛克希德都将全力竞争下一代战斗机，无暇在韩国KF-X这边分心。等到下一代战斗机尘埃落定之后，落选的一家倒不是不可能回过头来与韩国合作，但一是时间上大大错过KF-X的进度要求，二是依然面对美国政府态度的难关。如果美国开放对下一代战斗机的出口，同样有不准落选公司与韩国平行打造竞争对手的问题；如果美国不开放下一代战斗机出口，让落选公司用缩水版技术与韩国打造低端战斗机，这倒不是没有可能的，但这同样有时间问题。KF-X的故事没有完，还会有更新的篇章。

作者: 燕庐敕 时间: 2015-3-14 07:52
居然是沙发？

作者: 晨枫 时间: 2015-3-14 08:05