目前,世界几个航空大国,如美国、俄罗斯、中国等目前都在加紧新型六代机的技术开发工作。尤其是俄罗斯,虽然在五代机领域稍微落后,苏-57战斗机的发展缓慢,到现在仍没有列装,但俄罗斯认为这不影响六代机的发展工作,因而也在积极发展六代机,并在相关技术领域取得了突破。
目前,世界几个航空大国,如美国、俄罗斯、中国等目前都在加紧新型六代机的技术开发工作,俄罗斯亦不例外
俄罗斯的六代机概念
前俄罗斯空军司令、联合飞机公司军机部门负责人米哈伊洛夫在接受塔斯社采访时表示,俄罗斯第六代战斗机能够在2025年前实现飞行。他还透露,该机已经完成概念方案设计,目前正在进行包括工程设计在内的研究工作,该机将配装远程高超声速导弹。为继续确保未来的空中优势,俄罗斯提出了第六代战斗机的概念构想,该机与苏-57项目相比,具有颠覆性的变化,主要构想包括:深度隐身(雷达隐身和进一步的光学隐身)、无人化(同时支持人操和机操)、空天一体化、全控制能力(矢量推进+主动流动控制等)、高超音速飞行和激光武器等。
在俄罗斯航空专家看来,第五代战机的主要概念是超音速巡航和隐身,而第六代战机的主要概念则是无人驾驶飞行器。由于飞行员身体条件限制了战机的战术技术性能,飞行员无法承受在机动飞行条件下的更大过载,以及在近地空间会遭受有害射线的辐射。所以有人机实际上限制了飞机性能的发挥,但同时无人机的智能水平又不能完全替代飞行员,因此其第六代战斗机将是支持人工驾驶的无人机,二者可以无缝切换。
这样一来,作战时的飞机编组将会是有人驾驶飞行器与无人驾驶飞行器组成的联合飞行器战斗群。这种联合飞行器战斗群被称为空中联合战斗群,其作战使用原则是集体遂行作战任务。每个空中联合战斗群都有主战飞行器,并根据作战任务的分工,分为对敌地面目标实施空袭和与敌战机进行空战的飞行器,以及遂行空中侦察等任务的飞行器,无人机还将担负掩护有人驾驶战机的任务。
相比于苏-57战斗机,俄第六代战机具有颠覆性的变化
通常,一个空中联合战斗群编有1~2架有人驾驶战机,剩余的都是无人机。这两种飞行器均具备自动起降功能,以及自动遂行作战任务的能力。由于飞行员的身体极限,所以有人驾驶飞行器主要遂行部分复杂战术环境条件下的任务,而无人机由于具备完整的战术技术性能,可以进行飞行速度达到4~5马赫的高超音速飞行,因而将执行高速突防或截击任务,也可以进入近地空间遂行作战任务。
新概念技术
虽然俄罗斯对六代机计划充满信心,但其毕竟是下一代战斗机,目前可能还处于预研阶段,因而透露出来的只有被称为T-60的想象图,但这只是个概念设计,未来飞机是个什么样,具体采用什么气动布局和结构现在都还无法确定,但为第六代战斗机研制的新型机载电子系统却已经取得了不错的进展。
俄罗斯第六代战斗机T-60概念图
俄罗斯第六代战斗机机载电子系统的主承包商是俄罗斯无线电电子技术联合企业,该公司为俄罗斯六代机设计的电子系统被称为一体化机载系统,即每个组合都可以担负多种作战职能。例如,同样一种机载电子系统既可以是探测传感,又可以是电子战系统,也可以是信息传递和通信系统,甚至可以是飞行导航和敌我识别系统。所有组合都可以相互补充,以提高整个机载电子系统的可靠性和作战效率。比如头盔显示与控制系统和专用飞行服上将带有全套的信息感知和生理监测系统,从而将飞行员与机载驾驶导航系统融为一体,并与机载识别与检验系统连接,使飞行员的生理和心理情况,处于机载识别与检验系统的掌控之中。
此外,为提高六代机的全方位态势感知能力,一体化电子系统将采用分布式布置方式,甚至采用智能蒙皮,将传感器与飞机蒙皮合二为一。事实上,俄罗斯已经在2017年7月成功研制出了世界首部机载“微波光子相控阵雷达”(ROFAR)收发实验样机。该样机采用微波光子技术,大幅拓展了雷达带宽,提高了工作效率,并降低了体积重量。最重要的是,使用该项技术的雷达为天线同飞机蒙皮进行高度集成甚至是先天一体设计提供了可能,雷达的天线就是飞机机体的一部分,而不是像目前的做法,飞机先造出来了,再在飞机上安装雷达,而是“传感器即飞机结构”。
俄罗斯第六代战斗机将采用有人机和无人机一体化设计,以拓展其任务范
与传统雷达以电子为载体实现信号的产生和处理相比,ROFAR采用微波光子技术,以光子为信息载体,具有探测距离远、目标识别能力强、抗干扰能力强、系统体积小、重量轻等优点。
ROFAR作为机载火控雷达发展的新形态,将有效克服传统电子器件的技术瓶颈,改善和提高传统雷达多项技术性能,为雷达装备技术与形态带来变革。未来,基于ROFAR微波光子技术的相控阵雷达同飞机的先天一体化设计,将为雷达的安装获得了最多空间,既可以增加天线面积,还可以增加收发组件的安装数量,从而充分利用飞机机体的空间和能源条件,极大地改善雷达性能,还可以将预警探测、电子对抗和隐秘通信等功能一体化综合集成,有望大幅提升俄第六代战斗机的作战效能。
为提高反隐身能力,俄罗斯还将为六代机装备量子雷达。新型机载量子雷达系统通过辐射超高频信号对目标实施定位,并获取目标雷达图像,能接收到普通雷达无法接收的超宽频带辐射,具有探测距离远、可识别和分辨隐身平台及武器系统等突出特点。而且量子雷达也将采用分布式安装方式,而不是像四代机或五代机那样只安装在机头,整套系统将由分布在机身不同位置的分系统组成,可以同时从战机的不同方向和角度观察战机周围的所有空域,从而具备360度全方位发现目标的能力。
T-60只是个概念图,俄罗斯第六代战斗机具体是个什么样暂时还无法确定
除了电子系统方面的前沿技术,俄罗斯六代机因为要实现深度隐身、全控制能力(矢量推进+主动流动控制等)和高超音速飞行,所以在气动布局、结构设计、材料应用和动力系统等方面也必须有大的突破。尤其是动力系统,为实现高超音速飞行、超音速机动和亚音速超常机动,发动机不仅要具备矢量推力技术和智能化飞行控制系统,还要能在高超音速和超音速之间切换,这就要求发动机还要具备自适应能力,就是可以在传统涡轮增压发动机工作状态与冲压发动机工作状态之间实现自如切换。
结语
尽管俄罗斯表达了研制六代机的雄心,并宣称在2025年前实现飞行,但目前尚不清楚其是否有财力支撑这么高的目标。况且,由于材料科学等问题,俄罗斯六代机的很多概念在技术上仍存在诸多挑战,我们拭目以待。
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