TA的每日心情 |
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本帖最后由 晨枫 于 2014-4-1 19:32 编辑 - F% }# ~$ Q1 F0 b3 }* a
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2013年4月29，美国《航空周刊》报导，韩国计划分阶段展开下一代战斗机研制，代号KF-X。这将是一架F-18E/F一级的中型战斗机，具有优秀的隐身能力和完备的武器、电子系统能力。《航空周刊》还报导，KF-X将有两种基本构型：类似美国F-22的常规布局C103和类似欧洲“台风”的双发鸭式布局C203，最后选择可能由眼下正在进行的F-X-3战斗机竟标的结果决定。; M8 R4 P% Z. n1 _
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0 ~3 A0 t3 ~3 b" L$ QKF-X构形之一：类似F-22的C103- e" d. c5 t; N5 {: I* h
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- H% B* ~: s( l5 oKF-X构形之二：类似欧洲“台风”的C203（原称C200或者K200）
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F-X-3是韩国战斗机升级换代的第三阶段，候选有洛克希德F-35A、波音F-15SE和欧洲“台风”，计划采购60架，用来接替即将退役的F-4战斗轰炸机。F-X-1和-2入选的F-15K战斗机将继续承担空优作战任务。韩国曾有意用自主设计的KF-X作为F-X-3的首选，但时间和技术准备上都无法做到。F-X-3依然定位于外购战斗机，但F-X-3的最后选择将决定KF-X的技术路线。韩国缺乏足够的技术力量，计划与研制F-X-3最后入选战斗机的公司合作研制KF-X。如果F-35A或者F-15SE入选，将采用常规布局的C103方案，如果“台风”入选，将采用鸭式布局的C203方案，但采用隐身修形，包括外倾双垂尾和两侧的加莱特进气口。4 y1 Y e$ l! j( P" m+ r& @
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KF-X意为下一代韩国战斗机。这是酝酿已久的韩国自主战斗机研制计划。韩国战斗机最早还是在1999年提出的，韩国国防研发局（简称ADD）是主要推手。2001年，韩国总统金大中宣布了自主研制下一代战斗机的意图，计划在2015年完成研制。2002年，韩国军方制定要求，下一代战斗机定名为F-XX，要求制造120架，用于接替已经老旧的F-4。2004年，下一代战斗机计划改名为KF-X，计划正式启动，要求在2006年完成概念研究。2006年，KF-X计划估计耗资12万亿韩元（2006年币值，约合90亿美元），这包括制造40架飞机的投资。ADD着重研究单发还是双发、常规还是鸭式等基本问题。2007年，全速研制计划推迟到2009年启动，要求2017年投入使用，计划生产批量依然为120架。瑞典萨伯有意合作，但欧洲战斗机、波音、洛克希德也跃跃欲试。韩国开发研究所（简称KDI ）是韩国很有影响的智库，在报告中指出KF-X不可行。ADD的研究继续进行，萨伯提出超巡隐身战斗机方案。2009年，隐身要求放宽，只要求达到波音F-18E/F的水平，但计划产量增加到250架，其中130架用于接替F-16，计划在2021年开始使用。2011年印度尼西亚加入KF-X计划，在研发中出资20%，印尼工程师参加ADD的设计团队，计划采购50架，KF-X也改称KF-X/IF-X，IF-X意为下一代印度尼西亚战斗机。欧洲战斗机提议用“台风”作为KF-X的起点，但ADD坚持要自主设计，全速研制推迟到2013年开始。2012年，在低迷的经济压力下，韩国政府把KF-X投资削减到45亿韩元（约合400万美元），仅够维持研发团队。韩国国防分析研究所（简称KIDA）是韩国国防部的下属智库，2013年KIDA与KDI发表联合分析报告，指出KF-X不可行，单研发费用就将超过10万亿韩元（2012年币值，约合9亿美元）。当然，KIDA和KDI的主要着眼点是耗资、时间和技术风险。ADD修改了计划，再次推出KF-X计划，规定分阶段研制，最终目标依然是全隐身战斗机，但最初目标的隐身要求放宽。如果投资在2014年到位的话，KF-X计划在2020年首飞，2030年以前投入使用。
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在高机动时代，美国有F-15、F-16、F-18，还可以算上更早的F-14，欧洲有幻影2000、“台风”、“阵风”、“鹰狮”，西方世界的战斗机选择很多。在隐身时代，F-22已经停产，而且美国始终拒绝向任何盟国出口，F-35成为西方唯一现实的选择。但这不是理想选择。F-35的成本飙升，不具备超巡能力，而且并非盟国所希望的以空优为主，西方世界迫切需要一架成本合理、空优为主、兼顾空地的隐身超巡战斗机。欧洲在经济现实的压力下，早已放弃独立研制隐身战斗机，2008年开始的经济危机进一步打消了任何这种想法。KF-X在这个时刻推出，只要定位适当，技术先进，成本合理，是可以有相当市场的。在这样的背景下，ADD推出KF-X的最新版本。
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KF-X定位于中型战斗机。ADD曾经研究过单发轻型方案，但最终采用双中推，选定双发中型方案，将根据最终的战斗机重量、性能要求和合作伙伴在通用电气F404（加力推力78.8千牛）、欧洲喷气EJ200（加力推力89.9千牛）和通用电气F414（加力推力97.9千牛）之间选择，斯奈克马M88不在选择范围之内。KF-X最初将和韩国F-16并行使用，以从韩国KAI T-50“金鹰”教练机改进而来的FA-50作为低端，以F-15K及F-X-3的最后入选战斗机作为高端，形成高中低三级搭配。KF-X以后将逐渐取代F-16。0 D; i$ |( P6 ]3 [/ M6 M
3 }8 J+ V& g9 O' m9 P根据有限的公开资料，KF-X将具有11000公斤级空重，5400公斤级机内燃油重量，最大起飞重量为24000公斤级。机长15.6米，翼展10.7米，机高4.5米，翼面积42.7平方米。机翼展弦比2.7，前缘后掠角40度，后缘前掠角10度。按照典型推重比为1.05计算，正常起飞重量应该在19000公斤级，那样翼载为445公斤/平方米。这些技术指标与韩国声称的定位于F-18E/F和欧洲“台风”一级的中型战斗机是符合的。9 [- b* s, G$ a' H2 H! m5 d
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KF-X将分阶段研制，Block 1的4枚AIM-120中程空空导弹将采用机腹半埋式挂载，虽然不能达到隐身，但也还是降低了雷达反射面积和阻力。机翼下有3对挂架，最外侧用于挂载AIM-9X近程空空导弹，最内侧用于挂载副油箱或者巡航导弹一级的重型外挂，没有翼尖挂架。计划配属武器包括多数主要美国机载武器，如GBU-39 SDB、GBU-53 SDB II、GBU-105 WCMD（风偏矫正弹药）、GBU-31和GBU-38 JDAM、GBU-24激光制导炸弹以及AGM-65“小牛”空地导弹，未来将增配韩国自主研制的先进空地弹药。KF-X还在左侧进气口后上方配备一门固定的机内航炮，口径和型号不明，可能是和美国F-35通用的GAU-22型25毫米4管加特林航炮。
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v, R- @. V6 }% z7 X& Q8 IBlock 1的隐身要求不高，只要求达到F-18E/F和欧洲“台风”一级，雷达反射面积在0.1-1.0平方米级。韩国军方宣称，这对于朝鲜半岛作战已经够用，北朝鲜的雷达网技术陈旧，覆盖不周密，雷达反射面积下降到0.1-1.0平方米级就有很多漏洞和“暗道”可以利用。但Block 1的气动外形是按照隐身原则设计的，采用加莱特进气口、外倾双垂尾、菱形截面的机头等常见隐身设计，机翼、尾翼和机身表面舱口盖板也采用前缘对齐。Block 2将加强隐身能力，达到F-117的水平。这将通过采用先进隐身涂层、吸波结构、缩小的表面间隙、保形天线和机内武器舱来实现。Block 1在机腹下半埋外挂的AIM-120将在紧贴机腹的机内武器舱内挂载，为此Block 1在设计时已经有所考虑，Block 2在设计时可以通过重新安排机内管路和系统而腾出相关空间，而不致影响气动外形。Block 3的隐身性能进一步提高，要求达到F-35的水平。
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KF-X将采用一台主动电扫雷达。最初将直接采用外国产品，以后过渡到LIG NEX1正在研制的韩国主动电扫雷达，LIG NEX1是韩国电子公司LG的子公司。此外，KF-X还将配备先进光电探测系统、红外搜索跟踪系统、雷达和光电预警系统、机内电子对抗系统、数据链、卫星导航等先进装备，座舱里采用头盔显示、平视显示和常规的仪表板多功能显示相结合的方式，手不离杆的双杆操作（简称HOTAS）当然也是必备的。电子系统将采用西方标准，容易和西方最新技术整合。
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4 d9 B2 e! M% R* d6 _1 f8 \! U% iKF-X将具有美国空军模式的硬式空中加油能力，用于增加航程和留空时间。飞控将为三余度数字式，并在飞行、火控和发动机之间达到高度交联和整合；供电为四余度；采用3000磅/平方英寸（约20.7兆帕）的高压液压系统以提高液压功率、降低系统的重量和体积；采用机上制氧和制氮系统以增加留空时间和不受氧气瓶、氮气瓶的重量和容量的拖累。, v! U9 l5 n- \+ r% K1 {0 U7 o/ f
2 q' z+ o# D; p3 x1 ~/ X+ |1 MADD在KF-X是否应该有双座型上有反复，但在设计上已经有所考虑，如果把机内前油箱去掉，就可以空出空间，用于双座型的后座。这可以避免加长机体，对前机身做出很大的气动改动，或者导致重心的大幅度变化，和苏-27的做法是一致的。为了控制技术风险，KF-X没有采用已经在苏霍伊T-50和成飞歼-20上采用的全动垂尾，也没有采用F-22和拟议中的印度AMCA采用的推力转向。座舱盖也和F-35一样，带一道横向加强框，而不是隐身性能更好的无框座舱盖。
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0 Y. P0 T l8 [% [9 @4 Z) t P h从1999年开始，ADD已经研究KF-X计划14年了。这不是纯粹海阔天空的纸上谈兵，而是有具体构想、可行性研究和实施步骤的。KF-X将由KAI负责制造，但ADD将承担概念设计、具体设计和系统整合，KAI只负责工艺设计和制造准备。ADD和KAI将不是美国NASA或者AFRL和洛克希德那样的关系，更像苏联时代设计局和飞机厂的关系。应该说，ADD在技术水平、风险控制、项目组织的平衡上下了很大功夫。ADD不仅要推动韩国自主设计制造战斗机，还要拉动从机载电子系统到机载武器的整个相关工业，并将利用西方世界在隐身战斗机上缺乏选择的空档，把KF-X推向世界。但ADD的问题在更高的层次，在于KF-X的基本要求和技术路线的定位。说到底，ADD是从“韩国要有自主设计制造的战斗机出发”来给KF-X定位的，这就难以避开理想和现实的冲突。* c' b% R& @6 M: s) q
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KF-X只能定位于中型战斗机。这不光是由于隐身战斗机无法做到轻型化而保持有效的战斗力，还由于韩国空军的现实。韩国已经装备了61架F-15K，这种从F-15E发展过来的重型战斗机不光性能出色，还将至少使用到2040年。另外，技术上的复杂性也使ADD不敢一下子就涉足F-22一级的高端隐身战斗机。KF-X不可能面向高端。在另一端，KAI已经在T-50高级教练机的基础上，研制了FA-50轻型战术飞机。T-50属于新一代高级教练机，采用电传飞控和玻璃座舱，在设计的时候就预留改作战术飞机的空间，FA-50的产生顺理成章，而且已经开始批量装备。这将是韩国用于取代F-5一级的轻型战斗机的主要飞机。韩国还在大力向经济不宽裕的第三世界国家推销。KF-X在成本上很难和FA-50竞争，也不能自相残杀，所以也不可能面向低端。这样，KF-X的空间只有中档。问题是，美国只有高低搭配，当然美国的低端对于大多数国家已经至少使中档了；欧洲国家大多直接用中型战斗机包打天下。这都是出于国防经济的考虑。全部高端的战斗力强大，但经济压力更加强大，连美国都承担不起。对于经济能力不那么强大的欧洲国家来说，性能接近高端的中型战斗机已经够用了，统一到单一机型有助于降低后勤压力，降低国防开支。韩国出于促进自主航空工业的原因维持高中低搭配（F-15K、F-16C和FA-50），在国防经济上已经不甚合理，还要进一步强化和永久化这样的结构，合理性和可持续性是一个大问号。高低搭配或者高中低搭配的合理性来自于机队规模和采购数量，只有采购足够数量的中低档战斗机才能得益，否则还不如统一到单一机型，降低后勤压力。韩国是一个中型国家，即使有朝鲜半岛的安全挑战，战斗机总数量也难以达到使高中低搭配成为合理的国防经济选择的水平。' F4 R1 y, M. c. P
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KF-X的另一个问题是分阶段。为了控制技术风险，ADD提议将KF-X分阶段研发，Block 1的隐身要求不超过F-18E/F或者欧洲“台风”，Block 2才达到F-117的水平，Block 3计划达到F-35的水平。这是稳妥的。为了达到基本的经济规模，同时在生产和使用中积累经验，也为了不使韩国空军的装备体系过于支离破碎，Block 1需要一定的装备数量，最少也要40-60架，理想情况下应该达到100架以上。但Block 2推出时，又需要再采购一批，Block 3也一样。这样密集反复采购较大数量而且同一档次的战斗机对韩国空军的战斗力当然是稳步提高，但也有负担能力和消化能力问题。日本确定购买F-35后，韩国几乎无法抵抗购买F-35以平衡日本优势的诱惑，最低数量也将是40-60架。韩国已有61架F-15K。要实现FA-50低成本的好处，也只有通过一定的数量，估计最后不会少于100架。韩国空军现有约180架F-16，美国空军因为F-35的延迟服役已经开始对F-16的升级延寿，使机体寿命从4000小时延长到8000小时，机载电子和武器系统具有三代半的水平，这给韩国F-16进行类似的升级延寿铺平了道路。这些都压缩了KF-X的空间，韩国空军有能力采购和消化这额外的150-300架中型战斗机吗？
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: c3 t& h2 ], o. JADD没有提到具体的时间表，考虑到新一代战斗机的研发、制造、装备、训练和完善化所需的时间，以及对现代战斗机研发和制造并无经验的ADD、KAI的学习过程，从Block 1开始使用到Block 3开始使用的间隔可以估计为10-15年。按照欧洲的速度推算，估计为20年甚至更长也不为过。KF-X的设计基点比较保守稳妥，这是好的，但也使得起点降低。考虑到即使在最理想情况下，2014年开始全额投资和全速研发，2020年首飞，Block 3的使用最早也要在2040年以后，甚至更晚。在中国歼-20、日本F-3等更先进的隐身战斗机的压力下，这样的战斗机还有生命力吗？: z) b6 N; y, y3 p+ J$ g. }" R8 N
* W; R( J% s- |除了发动机，在KF-X的设计和系统整合上， ADD力主韩国主导，外方合作对手只是打下手的，这个想法很好，也符合ADD试图通过KF-X拉动韩国的战斗机和相关工业的意图。韩国拉过土耳其参加，最终因为主导权问题没有谈妥，土耳其退出。韩国也拉印度尼西亚加入，印度尼西亚只有低级合作伙伴的胃口，留下了。但ADD的设计主导是有疑问的。鸭式布局的速度和敏捷性较为突出，常规布局的综合性能较好，但两者之间本没有绝对的优劣，更和设计团队的设计传统和技术路线有关。要是谁中选F-X-3就可以改变常规还是鸭式这样重大的设计决定，很难想象是ADD在主导而不是外方合作对手在主导。韩国缺乏完整的风洞、高空试验台等航空科研设施，借用欧美设施必然有泄密和刁难的问题，毕竟欧美也是竞争对手，这也为ADD主导留下了地雷。
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' _% ^, G: a/ k8 B# U4 `) mADD试图打造一个出口品牌的意图更加靠不住。在F-X-3的竟标厂家中，洛克希德深陷F-35的漩涡，并没有精力在KF-X上分心。波音和欧洲战斗机（主要是英国BAe）倒是饥渴，但他们是否会按照ADD的意图当乖乖宝很难说。美国在历史上有过大力援助盟国研制战斗机的先例，但要么这些战斗机没有出口的潜力，如台湾的IDF；要么在显示出口潜力的时候被立刻无情扼杀，如以色列的“狮子”。即使只采用部分美国技术的战斗机在出口市场上也受到美国的暗中作怪，如瑞典“鹰狮”在挪威的竟标中被美国偷偷放水。KF-X有意成为F-35的低成本替代，这对美国是一个杀无赦的原罪，即使美国最终提供技术援助，KF-X也具有足够的外销市场，KAI也难以不受阻碍地大量出口KF-X。至于英国，虽然已经无力独立研制下一代战斗机了，但这不等于英国心甘情愿为他人作嫁衣裳。在80年代研制下一代欧洲战斗机时，英法可谓强强合作，尚且因为设计主导权问题而一拍两散，最后导致今日的“台风”和“阵风”。ADD即使把实质性的设计主导权交给英国，英国也不会满足，因为没有项目主导权的设计主导权是空的，但韩国不可能让英国主导KF-X项目。
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0 O2 K- h* w8 b除了作为拉动韩国战斗机自主设计和制造能力的基点，KF-X的重要特点就是低成本。在采用同等技术的前提下，战斗机的成本大体和重量相关。KF-X的重量比F-35轻，成本应该低于F-35。KF-X不需要考虑STOVL和三军通用的要求，韩国的人力成本比美国低，这是另一个有助于降低成本的因素。但ADD和KAI缺乏战斗机设计、制造经验，学习过程中交的学费将推高KF-X的成本，引进外援也无法抵消这个因素，大量采用进口关键系统更是成本控制的不利因素。大量采用白手起家的韩国系统不仅有早期性能和可靠性问题，也带来极大的滚雪球式的成本和进度风险。这一切都给KF-X带来很大的成本控制压力。F-35虽然成本高昂，但有美国撑腰，技术上的可靠性不是KF-X可比的，向美国表忠心的政治好处也是韩国无法提供的。另外，战斗机的长期技术服务是由战斗机数量决定的。F-16有4500架以上的现有用户基础，不愁技术服务断档。F-35也是一样。KF-X的初期用户只有韩国空军，规模也有限，不会超过百把架。这是一个很脆弱的用户基础，其他国家空军不可避免地要担心技术服务的长期可靠性问题，间接影响KF-X的外销。) C: L+ S* a8 ]9 f' Y( _$ s: P
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ADD启动KF-X的目的不仅仅是研制和装备取代F-4的战斗机，还要以此为基础，发展起一个可持续发展的韩国战斗机工业和科研基础。换句话说，在KF-X之后，还要继续滚动研制KF-X-2、-3等。在现在，韩国还有可能通过F-X-3的外方伙伴引进外国关键技术，但未来不能永远靠引进，还是要靠韩国自主生长的关键技术。问题在于，战斗机研制是一个不进则退的前沿领域，“进”要靠大量的科研投资和军方需求拉动，中型国家已经被证明无法在这样的领域里和只有超级大国才玩得起的世界航空第一梯队竞争。加拿大的CF-105“箭”式战斗机是一个先例，英国、法国的航空技术在坚持了60年后终于也不例外。英法还是在已经有现成的战斗机科研和制造基础的情况下。韩国能另创历史吗？谁知道呢，韩国总有惊喜。
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雷达卡
发表于 2014-3-31 07:25:23
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