DOI:10.19486/j.cnki.11-1936/tj.2023.04.009
2022年7月19日，韩国自主研制的KF-21“猎鹰”战斗机在韩国宇航产业公司（KAI）总部所在的庆尚南道泗川市空军第三训练飞行团的跑道上进行了首次飞行试验。KF-21首飞两个月后，舰载版本的KF-21N模型又高调亮相韩国国防工业展览会。韩国五代机计划的理想与现实究竟是怎样的？
韩国通过引进美国F-35进入了五代机时代，但并不因此感到满意。作为美式空军高低搭配装备体系的“低端部分”，F-35无法满足韩国空军的全部需求，况且韩国之所以引进F-35，在很大程度上也是美国强权政治的结果，是一种政治上的迫不得已。所以在引进F-35的同时，韩国并没有放弃本国自研第五代战斗机的计划。当然，由于国家整体能力的限制，这样的选择注定是艰难的。近年来，韩国在大型复杂军事装备的研发和市场化推广上走出了自己的路线，那就是拿来主义和自力更生相结合。关键系统直接采购欧美先进成品，既规避了尖端科技的自研风险又引进了国际品牌的良好声誉。同时，韩国的机械制造、电子元件行业相当发达，次要子系统自主研发或引进技术国产化，既促进了国内相关行业的发展，又利用韩国相对低廉的工业生产成本大幅降低了造价。这样打造出的武器整体水平不低，价格却相对不高。无论是自用还是出口，性价比优势都十分出色。K9自行火炮、K2主战坦克因此获得了成功，不但大量装备韩军部队自用，甚至还成为了国际军贸市场上的“爆款”。然而，在KF-21乃至其衍生发展的问题上，这条路是否还能走得顺畅却并不好说，毕竟KF-21的核心技术受制于人，自身又与F-35系列存在直接的竞争，触动了其核心技术提供者的关键利益。
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第五代战斗机集成最前沿尖端的技术，形成最锋利的尖刀。尽管尖刀锋利，但打造和运行五代机的费用着实不低，即便是超级大国也难以承受，作为高端制造业的典型产物，谁拥有了自研第五代战斗机的能力，谁就站在了工业化国家的山巅。毋庸置疑，五代机的研发、生产对国家高端工业技术能力的牵引作用巨大。一旦成功则很可能获得垄断性的工业能力跃升。
美国《军事观察》杂志干脆提出了一个很极端的观点，认为歼-20和F-35在事实上已构成了一种“默契同盟”关系，在市场和研发领域正在联手打压其他国家战斗机的生存和发展空间。美刊的观点，实际上是确认了一个事实——五代机的技术垄断已经形成，这种垄断并不是简单的“技术封锁”，而且“高性能”第五代战斗机研发和生产的门槛变得“无限高”，其中包括了强大的经济能力、雄厚的航空技术积累、完善的航空产业链和足够大的内部市场。这些都是其他国家难以满足的，甚至多国联手也很难实现。事实上，今天只有美国、俄罗斯和异军突起的中国还具有完整的航空工业，欧洲国家必须联手合作才能共同维持完整的航空工业。但正是在这种情况下，整体航空工业实力上还不如欧洲、日本的韩国，却决定向自研第五代战斗机的目标发起冲击，这无疑是极为勇敢的举动。不过理想虽然美好，可与现实之间的距离却也必须正视。.
4代半——相对务实的切入点
与日本决定与英国合作，并从最关键的发动机技术入手，来发展实用化重型第五代战斗机的路线相比，韩国在自研第五代战斗机的问题上是另外一番心思——先从低门槛的中型4.5代机起步。由于技术的高度复杂性，第五代战斗机的一个显著特点是研发周期达到了一个不可思议的长度，甚至超过了一代人的时间。比如，从1986年展开初步设计，1990年首架YF-22验证机试飞，1997年首架原型机上天，再到2005年正式入列——F-22从研发到服役整个过程历时19年。F-35的研制周期更为夸张，2016年美国空军空战司令部司令赫伯特·卡莱尔上将宣布，美国空军首支F-35A作战中队具备初始作战能力，此时距第一架F-35A上天已经过去了10年，距X35技术验证机首飞过去了16年，距美国国防部启动“联合先进攻击技术”JASF验证机研究，成立JASF研究计划办公室，更是过去了23年。
事实上，以F-22、F-35为代表的第五代战斗机，尊奉的是在广泛技术领域内进行缓慢研发，从而在长时间内完成跨越式发展的思维路径。然而，过于漫长的研发周期，战场环境早已发生了巨大的变化，不可避免地令研发之初的需求显得不合时宜。这不仅仅意味着作为缓慢而宽泛模式成果的第五代战斗机，成本高昂但战场灵活性不足（比如F-22和F-35都存在的航程问题），更意味着作为一种政治工具的价值受到了限制。事实上，由于F-35这类第五代战斗机的研发周期过于冗长，整体上开始过时的第四代战斗机和第五代战斗机之间形成了一个清晰的断层。以至于很多国家都需要一种所谓的4.5代机来填补不足，目前已经完成首飞的KF-21战斗机正是这样的一种4.5代机。
KF-21名义上属于五代隐形战斗机，不过由于韩国自身科研能力有限，为了避免半途而废，最终在设计上进行了一些变通，比如采用令人意外的半埋式进气道。弹药只能选择外挂，如此一来性能直线下降变成所谓的4.5代机。KF-X项目总耗资约18.6万亿韩元，约合1100亿人民币，预计2022年下半年首飞，2032年开始逐步装备部队，初步设想制造120架并投入实战部署。KF-21最大起飞重量25.38吨，最大载荷7.65吨，转场航程2480千米，最大飞行速度1.8马赫，并不具备长时间超音速巡航能力，机长16.9米，翼展11.2米，机高4.7米，使用两台F414-GE-400K发动机，主要武器挂点共有6个翼下外挂点，4个机腹半埋式外挂点和2个机侧传感器外挂点，最外侧主要挂载电子战夹舱，主要搭载的武器为北约制式弹药。在KF-21的机头位置能够很明显地看到类似于F-16的4片敌我识别天线，而且并未进行隐身处理，右侧安装了类似俄制苏-57战机的一套红外光电导引探头，座舱有些类似于F-35，美国提供了部分技术，安装了电子战对抗系统。KF-21的有源相控阵雷达也是在洛·马公司技术支持下APG83雷达的仿制品，瑞典的萨博参与技术合作提供技术，由韩华系统公司提供硬件，LIGNex1公司提供软件。硬件系统包括发射-接收天线和电源单元，软件包括兼容技术等，这型雷达在2019和2021年进行了海外机载测试，最大有效探测距离160千米左右，考虑到KF-21的机头尺寸，功率可能会更大，探测距离应该更远。
至于KF-21使用的“加莱特”进气道，这项技术被应用在F-22隐身战斗机和F/A-18E/F“超级大黄蜂”上，该项技术利用进气口产生的激波，在超音速飞行时延缓空气流速减小机身喘振，同时S型的进气道也可以降低雷达散射截面积增强隐身能力。KF-21战机采用的是2台F414-GE-400K发动机，2020年交付了首台发动机，单台最大推力为98千牛，约为F135发动机的一半，是一型中推力发动机，也是F/A-18E/F“超级大黄蜂”的动力，这对KF-21的超音速飞行能力影响很大，不过也算是解决了发动机的大问题。
有意思的是，KF-21在本质上是模仿F-22外形的F/A-18E/F，这种设计思路受到了美国军方的追捧。事实上，在2021年KF-21首架样机完成装配的同时，美国空军就高调宣称，也要研发建造一款4.5代机。美国空军对于4.5代机的需求似乎是明晰的——用来代替F-16。F-35成本居高不下，原本打算用“闪电”2全部替代F-16机队的计划，很可能无法全部实现，这令4.5代机有了落地的空间。当然，现在经常有声音吹风说，第五代的F-35飞离价已经降低到了8千万美元了——这一级别与第四代战斗机成本“危险地接近”。与苏-35这样的重型第四代战斗机基本没什么区别，同F-16E/F这样的后期型也差距不大，但这实际上是对飞离价和成本概念的错误混淆。飞离价只包括飞机制造本身，不带备件、技术支持和训练，甚至不包括保修。 但算入研发、生产线和维修设施建设、专用工具和设备、初始备件、技术支持、训练、保修、基地相关配套建设，再除以整个项目采购数量，这样得到的数字，才是有意义的成本价。F-22A是一个很好的例子，在2009财年1架F-22A的飞离价“只有”1.5亿美元，但如果用截止2011年为止全部的667亿美元项目开支总额去平均187架这个总产量，那么单价就是高得多的3.57亿美元。同样的道理放在F-35身上依然适用，尽管现在飞离价降到8000万美元这个级别了，但算入650亿美元（一说550亿美元）研发费用，成本就要显著增加。原计划F-35要生产至少4000架，美国空军将用F-35对F-16进行接近1:1的替换，但从目前的情况看来，美军自己差不多2500架的订单可以保证（其中美国空军1763架），但盟国的意向订单真正能够落实多少却很难说。
况且战斗机的研发费用只能在生产周期的前半程收回，所以目前F-35的外销价注定贵得离谱。 比如加上备件、专用工具和设备、技术支持、训练、保修和必要的基地建设，再加上当然的利润空间，韩国购买一架F-35A要1.7亿美元，这还被称为“良心价”，相比之下日本采购一架F-35A的价格高达2亿美元。事实上，正是由于高昂的外销成本，一些原本要购入F-35的国家打起了退堂鼓，至少是削减了数量，比如英国曾经承诺至少采购138架F-35B，但由于采购价格一涨再涨，除了必须采购的48架外，另外的90架是否还要买已经在英国国内吵翻了天；意大利则宣布将采购数量从原先的131架减少到90架； 加拿大更是早在2012年就取消了采购65架F-35的订单，虽然在2019年的重新招标中又出现了F-35的身影，但加拿大人最终是否会为F-35掏钱却还很难说。
在F-35生产周期的前半程，任何外销订单的削减都将是致命的——削减的外销订单必然会将研发费用转移到F-35的国内采购中，客观上推高了成本，从而又对美军自用型F-35订单数量产生了威胁，很可能产生的一个直接后果是，美国空军用F-351:1替代F-16的计划要部分落空。但这是可以接受的么？答案当然是否定的，数量的过度削减，意味着组织基础的动摇，这是任何一支军队都绝对不会允许出现的情况。所以美国空军只得打起了所谓“4.5代机”的主意，试图用一种尽可能低成本的方案来解决F-16的替代问题。有意思的是，如果说美国空军对于4.5代机的诉求似乎是明晰的，那么韩国、土耳其、印度这样的国家在这个问题上就要加个“更”字：这都是些航空技术薄弱、但对于自主技术的“五代机”又有强烈执念的国家，发展4.5代机实际上是他们退而求其次的现实性选择，内中的小心思不言而喻。比如韩国人就认为，只要KF-21解决了超音速内置弹舱这个技术门槛，就能鲤鱼跳龙门，从不隐身的“4.5代机”蜕变为真正的5代机。
更大的雄心——舰载版本的KF-21N
KF-21首飞了，韩国人很兴奋。虽然以通行标准衡量，KF-21距离货真价实的五代机还差那么半格，但这并不妨碍韩国人在项目上的雄心壮志。依据阶段性的发展规划，KF-21不但将在Block3这个版本上摆脱“四代半”的尴尬，它的衍生型号更是已经箭在弦上——双座型样机基本完成了装配，舰载版本也以模型的形式出现了。
2020年，韩国国防部曾发布《2021~2025年国防中期计划》，宣布将在2033年前建造2艘可搭载20余架F-35B战斗机的LPX-II轻型航母。若该计划顺利实现，韩国将建成包括3个两栖打击大队和2个航母打击大队在内的“战略特遣舰队”。
航母是每一个海军都梦想得到的终极装备，是大国的象征。韩国没有日本自卫队那么多海外派兵的顾虑和限制，搭载KF-21N的正规大甲板航母战斗群可以保护韩国的外贸航线和海外利益，积极参与国际维和行动和人道主义救援行动，在盟国举行的联合演习中扮演更加重要的角色，提升韩国的国际地位，增强韩国人民的自豪感和凝聚力。更何况，衍生发展KF-21的舰载型号，乃至利用韩国不俗的造船工业实力，建造与其配套的载机舰平台，不但将在政治上极大提升韩国的国际形象，更意味着国际军贸市场上的大作为。
在KF-21之前，T-50/FA-50是韩国设计制造的最先进战术飞机，这是韩国首次打通现代高性能战斗机从设计到制造的全过程，还在欧美技术援助下带动了有源机载相控阵雷达等关键设备的研制。KF-21的成就明显激发了韩国人本就不低的心气儿，于是KF-21的首飞很可能令韩国人的航母计划产生了重大调整。在2022年9月21日开幕的韩国国防工业展览会上，舰载版本的KF-21N模型高调亮相，此时距KF-21原型机首飞不过2个月的时间而已。对于舰载版KF-21的亮相，韩国参谋长联席会议主席金升谦在国会防务委员会议上表示，韩国航空母舰的发展考虑到了韩国航空航天工业公司（KAI）的KF21，因此有必要审查“重型航母”而不是轻型航母的发展。金升谦还表示，由于KF-21不具备垂直起降能力，因此韩国航母从“轻型”向“重型”转变时，系统结构将发生改变，也需要重新审视。韩媒甚至还展示了KF-21从国产航母上起飞的模拟画面，从视频可以看到，韩国国产“重型”航母采用了滑跃甲板，KF-21N则以滑跃起飞、拦阻降落的方式实现舰载部署。KF-21一经首飞，韩国反手就拒绝了“闪电航母”的诱惑，打算将LPX-II轻型航母计划调整为搭载KF-21N的STOBAR重型航母计划，这显示了韩国的志存高远。
当然，这一计划如若实现，其意义也的确举足轻重——韩国将成能够独立提供从舰到机“一揽子”海基航空力量系统性解决方案的国家。这样的国家本就凤毛麟角，甚至连身为“五常”的俄罗斯和英国都已经失去了这样的能力。若再考虑到KF-21所对标的技术规格，如果这款舰载机真能顺利完工，那么将成为F-35B以及歼-35之后，全球第三款隐形舰载机，韩国就将挤入目前只有中美两国的精英航母俱乐部。KF-21N与韩国STOBAR重型航母的组合，理论上相当于携载滑跃型歼-35的“辽宁”/“山东”舰，虽然这与“福建”舰或是“福特”级这样的弹射型CATOBAR超级航母还有差距，但已经是相当可观的成就了，足以成为韩国跻身区域性强国的国力图腾。
然而，韩国人的尴尬在于，能力未必能支撑得起理想。首先是技术，作为陆基型KF-21的舰载衍生版本，KF-21N为舰载使用进行了一系列重新设计。这些变化主要包括增加机翼翼展和面积，以提高战机的升力性能，提高战机低空低速条件下的可操纵性，以适应航母起降的要求；同时，为适应航母狭小空间运作的需求，KF-21N型战斗机的机翼进行了折叠处理，从机翼外翼段进行了折叠，似乎并未影响到机翼中段和机翼内侧的两个重载挂架。这种机翼的折叠方式和F-35C型战斗机的机翼折叠方式比较类似，但是从模型上看，KF21N型战斗机的水平尾翼似乎不可折叠；从航电火控、航空武器等系统的设计来看，由于目前KAI展出的仅仅是KF-21N型战斗机的一个缩比模型，只能看到该机的机体表面部分射频天线、航电设备等和陆基型的KF-21区别不大，比如位于机首上方的4个刀片式的IFF天线，位于座舱盖右侧前方的光电探测系统（EOTS）等，都和KF-21没有太大区别；另外，从模型来看，KF21N的起落架也进行了专门加强，前起落架从原有的、较为单薄的单轮式起落架变成了粗壮的双轮式起落架，前起落架前方甚至带有适配弹射器的牵引杆（这或许是韩国在航母计划上抱有更大野心的一个暗示），机体尾部也有拦阻钩。
理想与现实的距离
由于国力的限制，自研五代机仍然有着难以逾越的“高门槛”。比如首飞的KF-21样机没有设置内部弹舱，在机腹采用半埋方式挂载4枚中程导弹，翼下3对挂架分别携带副油箱、对地攻击弹药和格斗导弹，这种凑合事儿的设计在KF21N型战斗机上全部被保留了下来，这意味着目前的KF-21N也是以Block1状态的KF-21为基础打造的，技术层次仍然是“四代半”。 当然，Block1状态的KF-21已经为内弹舱预留了设计上的后手（KF21在机体内预留了内置弹舱空间，位于弯曲的进气道下方），而且按照发展规划，KF-21将在Block3这个版本上实现武器的全内载，由此实现从“四代半”向“五代”的跨越。舰载型的KF-21N毫无疑问的也将由此获益，成为真正的舰载隐身战斗机。但机内武器在超音速机动中的发射是个相当复杂的问题，舱门打开对局部流场有复杂影响，武器在复杂流场中与飞机的安全分离是更大的问题。日本在研究下一代战斗机时，机内武器投放就是一个重要课题，俄罗斯苏-57也一直被认为有机内武器分离问题。这意味着KF-21机内武器化是个长期问题，能否像计划的那样在2030年如期实现这一重大节点目标是未可知的，更何况KF-21存在的不仅仅是一个武器内载问题。
隐身不是外形加机内武器舱就能解决，各种细节对雷达反射的作用同样巨大。KF-21在设计上对F-22摹仿的痕迹很重，表面上F-22所具备的隐身特性在KF-21上大都有所体现，包括边缘平行原理、保型天线、S型弯曲进气道、外倾垂尾等。机身表面覆盖隐身涂层，第一批次采用隐身涂料，后续量产型会换用瓦片状隐身蒙皮，可能和目前美军在F-22上测试的新型金属反射蒙皮相似。不过，魔鬼永远存在于细节中，恰恰是在大量的细节问题上，KF-21经不起推敲和打量。比如，KF-21机身布满各种维修舱盖，而且都是方正的矩形，连锯齿都不做，起落架舱盖和尾喷口也是一样；座舱盖用传统的螺丝，而不是表面光洁的胶结工艺；机体表面还有各种不加隐身处理的突出物。相比之下，“超级大黄蜂”在总体上不是隐身设计，但进气口和各种舱盖做了隐身处理，这不是无用功，而是与整体技术水平相匹配的。再比如，F-22的“加莱特”进气道设计也被韩国人搬给了KF21，舰载版本的KF-21N上这一设计也依然没有变化。可有效控制二维激波形状的“加莱特”进气口是对正激波皮托管进气口的进步，结构简单、隐身性相对较好，但可附面层分离隔道不仅增加了阻力，也是雷达反射集中区。就KF-21/KF21N的实际来说，其“加莱特”附面层隔道是一个深腔型结构，这种结构在雷达波面前会形成较强的空腔反射，这对其一直标榜的隐身战斗机身份来说可不是什么好事（“加莱特”相当于斜置的矩形进气口，只需要考虑相对简单的气流二维平面流动，附面层分离也可靠，但附面层分离隔道对入射雷达波形成反射凹腔，损害隐身）。
事实上，在F-22诞生的年代，DSI进气道的相关技术还没有成熟，当时采用“加莱特”进气道是那个时代打造隐身机的最优选择。可随着DSI进气道技术成熟，“加莱特”进气道在隐身战斗机上很快就沦为了过时技术，F-35、歼-20、歼-35纷纷采用DSI进气道设计。从技术发展的角度看，DSI进气道是计算流体力学高度发展的结果，在技术上是要比“加莱特”更高的，更难掌握。所以KF-21照搬F-22的“加莱特”是无奈却也是现实。但遗憾的是，韩国人从F-22上去抄已经过时的设计也没能抄好。“加莱特”进气道必须大面积使用附面层吸除装置，这些由密密麻麻的小孔组成的孔阵必须进行隐身修型来克服其在侧前方的隐身性能恶化问题。同时，这些小孔吸入的空气还必须另外开排气口排出去。这些排气口也是破坏隐身的，所以也要来做隐身修型并以隐身网格覆盖。F-22A为此进行了大量的细节设计。然而无论是已经下线的KF-21样机，还是公开展出的KF21N模型，其进气道上表面的附面层吸排通道和放气门，人们既没有看到太过用心修型，也没有看到安装屏蔽网。这些虽是细枝末节，却很能说明问题的本质。
KF-21更大的问题在于政治，在KF-21自用乃至出口的问题上，必然会受到美国的掣肘和打压。包括发动机在内，KF-21的核心技术全部来自美国。事实上，韩国在订购F-35A的时候，满心希望以此获得洛克希德的合作，将韩国带过自研第五代战斗机的门槛，但困难重重。美国政府对于顶级军事技术严防死守，拒绝出口对KF-21很关键的主动电扫雷达、红外光电和电子对抗技术；洛克希德也对打造F-35的潜在竞争对手缺乏热情，提供的设计咨询服务始终藏着不止一手。当然，美国空军的确吹捧过KF-21这样的4.5代机，但不能看美国人说了什么，而要看他们做了什么——虽然不排除美国人的确有发展一型4.5代机的计划，但其出发点却并非是自用，而是着眼于出口，并凭借这一计划的示范效应，鼓励韩国、土耳其、印度这类颇有雄心的国家进行4.5代机研发，进而达到抑制和控制其航空工业发展水平的目的。 毕竟4.5代机在国际军贸市场上的确存在一定的空间，同时韩国、土耳其、印度在发展4.5代机的过程中，格局决定了其天花板高度，又不可避免地会依赖于美国技术，这就为美国人提供了介入和拿捏的机会。 所以，虽然韩国人咬着牙将粗糙的KF-21样机拿了出来，还试图发展出舰载版本，但核心技术受制于人的情况并无改观，这反映到KF-21的现实中则是一种惨淡的前景。
结语
一般来说，国家科技实力和意志力对于第五代战机研发作用重大。相比于欧洲，韩国（实际上还有日本）的优势更多的在于国家意志力而非国家科技实力。意志力当然是重要的，有时是决定性的。然而，由于国力的限制，对韩国这样的中等强国，自研五代机仍然有着难以逾越的“高门槛”。也是因为这些难题和门槛的存在，英法德等西欧国家试图跳过五代机阶段，直接研发六代机，从而获取不对称的先发技术优势。但是，各国对技术要求和成本分担的分歧，再加上市场潜力有限，让欧洲六代机的问世困难重重，再次证明了“高门槛”的存在。正是因为以上种种原因，歼-20和F-35表面上虽然是“分庭抗礼”，但事实上在市场和技术领域都形成了双头垄断格局，以“默契方式”联合打压其他选手的生存和发展空间。其他国家的战斗机即使投入大量研发资金，也很难达成足够的性价比。可以预测，在未来一段时间里，除了中美两国外，很难再出现第三种“高性能”战斗机获得类似的世界领导地位，韩国正在推进的国产五代机计划，也因此前途莫测。当然也应当正视的是，在某种程度上，KF-21达不到打造韩国制造的目的，只能做到韩国组装。整个计划高度依赖来自欧美的供应链，包括发动机、雷达、通信、航空特种设备等关键系统，但也不应该以此完全否定KF-21的作用。从战术技术要求、气动和结构方案、计算机和风洞试验、分系统技术要求和整合要求，到系统整合、综合测试、打通生产线、建立技术服务保障系统，这使得韩国还是有机会在体系层次上建立起航空工业的。
