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  中国空军未来轰炸机应如何发展         
中国空军未来轰炸机应如何发展
[ 作者:佚名    转贴自:http://user.qzone.qq.com/57098250/blog/1340887223#!app=2&via=QZ.HashRefresh&pos=1340887223    点击数:65    更新时间:2012/8/3    文章录入:admin ]
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现代军队是一个周密而复杂的整体,其装备发展有着自身的逻辑和需求,后进国家要追赶发达国家必须按照自身面对的短期和长期威胁的重要性,遵循一定的技术路线,逐步发展不同类型的武器装备。中国空军在过去20年中从引进苏-27型战斗机起步,逐步发展了歼轰-7战斗轰炸机、歼-10战斗机、空警-2000预警指挥机、高新系列电子侦察/干扰机、轰-6空中加油机、轰-6K远程轰炸机、运-9/20运输机等大型装备,形成较为完整的航空兵器装备体系。

 

当前世界空军正处于装备更新换代的初期,隐身武器的发展使得过去50年间生产的战斗机、轰炸机的作战效能急剧降低,在以F-22为代表的第四代隐身战斗机面前几无还手之力,也防不住B-2这类隐身轰炸机的突防打击。要追赶世界潮流抗衡强敌,我国空军必须大力发展、装备隐身飞机。当前空军歼-20型隐身战斗机已经试飞,将于4-5年后装备部队,这满足了防空拦截、护航作战、防空压制等任务需求,但无法执行打击敌方战略纵深关键目标的任务,为此必须发展类似B-2的大型隐身轰炸机。

未来轰炸机任务需求

大型轰炸机从开始研制到服役需要6-10年的时间,服役期还有20-40年,因此在任务规划时必须考虑未来10-30年内的战略环境和任务需求,才能设计出与需求相适应的飞机。当前是国际经济形势巨变的前夜,随着大规模经济危机和能源危机的到来,未来国际政治环境也必将随之发生天翻地覆的变化,发生局部战争和世界大战的风险在迅速提高,因此军队必须做好应对未来任何强敌的准备。

 

从最坏角度考虑,未来美国、俄罗斯、印度、澳大利亚都可能与我军交战,轰炸机部队必须能够执行以下两大任务:隐蔽潜入敌方纵深区域,摧毁其战略导弹发射井和战略弹道导弹核潜艇基地,搜索并摧毁陆基机动导弹发射车,削弱其核打击能力;打击敌方战役纵深范围内的指挥中心、通讯枢纽、后勤基地、大型海空军基地、舰艇集群等战略战役目标,破坏敌军组织和行动能力。这与美国B-22018轰炸机任务需求相似。

俄罗斯SS-27弹道导弹发射车,虽然中俄现在是战略合作伙伴,但在十年以后,这辆车仍旧有可能成为我国空军的打击目标

 

航程需求

轰炸机相对战斗机而言,最大的优点就是具备超强的载荷航程能力,可以将数吨、数十吨的炸弹投送到几千千米以外,这是战术飞机望尘莫及的。我军未来轰炸机要承担远程战役打击任务,首先要考虑航程问题。

 

我国与美国分处东西半球,即使轰炸机从东北起飞轰炸美国纽约也有一万千米的距离;考虑到突防、搜索的需要,整个轰炸任务需要飞机具备2.5万千米以上的作战航程,这一要求无疑是超过人类现有工程技术能力的,因此打击美国本土的要求可以不予考虑。

 

轰炸机从新疆或云南出发,打击印度全境不超过3000千米;从海南出发打击东南亚全境不超过3000千米;从东北或湖南出发打击日本全境不超过3000千米;从江苏出发打击关岛3300千米;打击俄罗斯全境的最大航程也不会超过4000千米;考虑到搜索目标的需求,未来轰炸机作战航程达到1.3万千米即可满足所有需要。

 

 这张是我国弹道导弹打击范围示意图,内圈黄色是射程3000千米的东风-3导弹,也可以用来参考我国轰炸机需要打击的范围有多大

 

武器携带能力

大中型轰炸机为了提高空间利用效率,大都采用武器舱装旋转挂架的形式,将武器挂载于环形挂架上,一舱可以携带61吨重的导弹或12500公斤炸弹。美国B-1B轰炸机最大起飞重量216吨,有3个纵向排列的武器舱,另有8个机身外部挂架。B-2轰炸机最大起飞重量170吨,有2个大型武器舱,可携带80500磅制导炸弹。俄罗斯图-160轰炸机最大起飞重量275吨,有210米长的大型弹舱。

 

轰炸机一次携带大量轻型炸弹有利于执行中低强度作战环境中的对地支援任务,或者在无精确制导武器的情况下进行地毯式轰炸.但对在中高强度对抗中执行隐蔽潜入攻击任务的轰炸机而言,能攻击的目标数量主要受到搜索、识别能力的限制,每次攻击的窗口时间非常短暂,不需要携带太多武器。笔者的判断是,我军未来轰炸机应安排2个长度不低于6米的武器舱,携带12枚巡航导弹或24500公斤制导炸弹,最大载弹量15-18吨。

 


 美国B-1轰炸机的弹舱,同时携带了多种型号的炸弹。下面的成年壮汉对比下显得十分渺小,可以对弹舱的尺寸有一个直观印象

 

最大速度选择

目前轰炸机分为超音速和亚音速两种,超音速轰炸机有B-1、图-26、图-160三种,亚音速轰炸机有B-52B-2两种。超音速飞机的主要优势是可以高速穿越敌方防空区、减少暴露时间、及时赶赴目标区,摆脱敌机追击提高生存概率;亚音速的主要优势是结构简单、同等条件下载荷航程大;双方的优势恰好是对方的劣势。

 

B-2轰炸机应用划时代的隐身技术以来,轰炸机突防就不再依靠高速冲刺、超低空躲避等途径,而是依靠本身的技术优势做到不被敌人发现,在这种情况下,超大航程带来的航线选择的便利性非常有利于躲避对方雷达部署密集区,比超音速飞行更能提高轰炸机的生存能力,因此B-2被设计成亚音速飞机。

 

当前超音速轰炸机的主要优势在于缩短对方反应时间,这点在突击航母战斗群或防空雷达密集区时可以起到较大作用。是否要具备超音速飞行能力,主要考虑飞机能够实现的巡航升阻比,升阻比越高对航程影响越小。从美国2018轰炸机看,仍旧需要具备2倍音速飞行能力。

 

美国2018轰炸机的某个方案,这个造型明显是为了实现2倍音速飞行,所以采用了大后掠角的箭形机翼

 

飞机布局与大小

确定了1.3万千米的作战航程、15吨的武器挂载量和2倍音速的最高速度要求,飞机的大小和总体设计方案就可以大致确定下来。我国新轰炸机最可能采用类似X-47B飞机的组合式飞翼布局,这种布局的巡航升阻比高、纵向配平控制力矩大、能够实现超音速飞行,综合性能比较平衡。

 

假设该布局的亚音速巡航升阻比为20,超音速巡航升阻比为7,发动机巡航状态油耗为0.7 kg/daN.h,超音速状态下为2.0 kg/daN.h,则亚音速时每吨重量每小时需消耗35.8千克燃油,超音速时为292千克。若该轰炸机空重为40吨,载弹15吨,攻击时亚音速飞行5千千米、超音速飞行1千千米,返航时亚音速飞行5千千米,则总燃油消耗量约为50吨,最大起飞重量约为110吨。

 

在计算过程中,笔者用同一方法计算了其他几种机型的载荷航程以作验证。对于空重、载荷、燃油、发动机油耗、巡航速度、最大航程等数据非常明确的波音737客机和C-17运输机的计算结果误差很小,在10%以内;而对于B-2轰炸机的载荷航程计算结果误差极大,该机公开标称作战航程1.2万千米,而计算结果为1.8万千米,可以确定B-2飞机公开的数据中有若干项存在很大误差。

 

 2018轰炸机里性能最均衡的方案之一,看上去像是放大版的X-47B,既具有较高的巡航升阻比,也有超音速飞行能力

 

发动机选择

轰炸机的最大起飞重量与发动机最大推力的比值通常在3-4之间,我军未来轰炸机最大起飞重量为110吨,双发推力25-30吨即可满足需要。国内单台加力推力15吨级别的涡扇发动机目前只有WS-15WS-10大涵道改型发动机也有这个潜力,选择任何一种都可满足轰炸机的起飞需求。

 

若该机在重量85吨时进入超音速飞行,则两台发动机需要提供12吨以上的推力支持。AL-31发动机在1.5万米高度1.5倍音速时的推力是8.2吨,2倍音速时的推力是4.3吨,太行发动机的推力曲线如果与之类似,那么就不具备使飞机加速到2倍音速的能力。因此笔者判断,该机最可能装备的是WS-15发动机。

 

航电与武器

在执行发射远程巡航导弹任务时,轰炸机自身无需搜索目标,只需导航精确、数据装填合理就可以;控制具备“人在回路”设置的巡航导弹时,轰炸机成员要对巡航导弹在命中前拍摄的图像进行识别,因此需要具备卫星通讯能力。这些需求在已经服役的轰-6K轰炸机上也是同样的,因此可以采用同类系统。

 

未来轰炸机最重要的任务就是猎杀敌方战略核导弹发射车,这类目标体积小、无固定活动路线,需要轰炸机在几万平方千米的范围内自行搜索识别,因此对雷达和多光谱成像能力有很高的要求。轰炸机雷达必须是具备低可截获能力的相控阵雷达,这样才能保持飞机的隐身性能。雷达必须具备合成孔径工作模式,能够对大范围内地面目标进行快速搜索,及时发现导弹发射车队,并进行假目标识别。目前美国军用飞机中有很多具备这种能力,例如F-18EF-35B-2等,我国军机雷达尚无明确信息确认有合成孔径模式,歼-20的雷达预期将具备这一能力,但不会直接用于新轰炸机。

轰炸机对地精确打击图像。在空中杀手眼里,目标就是这个样子

 

未来轰炸机发展

我国现有的轰-6轰炸机是由603所和172厂负责研制生产的,未来轰炸机也很可能由他们研制。60390年代的重点项目是歼轰-7战斗轰炸机,21世纪初是空警-2000预警机和运-8高新系列飞机,近年来是运-20大型运输机和C-919客机。运-20飞机计划于今年首飞,按照飞机研制进度推算,603所气动、结构室的主力在2010年时便已经完成大部分工作,可以转移到新项目中去,新型轰炸机项目的预先研究也在那时启动。歼-20战斗机项目于2004年启动,2007年竞标,预计2016年服役。预计新轰炸机项目服役日期不会早于2020年,但也不会晚于2025年。

 

与新轰炸机项目配套进行的很可能包括一款大型无人攻击机项目,在打击目标时,轰炸机机组可操纵无人机执行目标识别和打击效果评估任务,以减少轰炸机靠近目标时遭遇到的地空导弹拦截风险。

 

轰炸机在常规战争中的作用

我国在2020-2030年时面对的最大威胁仍旧是美国海空军的打击,只有具备摧毁西太平洋美军的能力才能确保和平的持续,为此我军必须具备摧毁关岛基地和3航母战斗群的能力。关岛距离我国海岸线约3000千米,超过所有战术飞机的打击范围,目前只有轰-6飞机能够飞临关岛上空。但由于轰-6不具备隐身能力,在第一岛链就会被敌军发现并拦截,因此无法对关岛构成威胁,实际只有东风-3和东风-31导弹可威胁关岛。

 

2020年后可能发生的中美战争中,我军若要打击关岛基地,最可能的方案是由2-3艘攻击核潜艇在关岛附近海域发射20-30枚巡航导弹对岛上的指挥中心、雷达站、机场跑道进行打击,第一批轰炸机发射的中远程巡航导弹在30分钟后进行第二轮打击,第二批轰炸机在1小时后飞临关岛空域投掷炸弹,彻底摧毁安德森战略空军基地、阿普拉海军基地和阿加尼亚海军航空站。

 

假设关岛三个基地共计100个重要目标,每3枚导弹/炸弹可摧毁一个目标。第一轮攻击的潜艇可摧毁7-10个目标,第二轮攻击的10架轰炸机可摧毁40个目标,第三轮攻击的10架轰炸机可摧毁80个目标,从而确保使关岛基地失去作用。如果全部由潜艇发射巡航导弹进行打击,需要出动至少15艘攻击核潜艇,而且还不具备轰炸机的目标识别和打击效果评估能力。

 这是美国2018轰炸机以关岛和迪戈加西亚群岛为基地打击我国的路线示意图,我国轰炸机正好要反过来

 

轰炸机部署猜测

在冷战高峰时期,美国空军计划部署132B-2轰炸机,用于打击苏联的机动导弹发射车。当时苏联部署有440SS-20公路机动导弹、36SS-24铁路机动导弹、70SS-25公路机动导弹,合计540枚左右,大约54个导弹团,美军大致按照2架轰炸机对付一个团的标准来部署。当前俄罗斯计划部署300SS-27弹道导弹,其中210枚采用公路机动形式,这至少需要部署40架轰炸机进行打击。如果再保留同等数量的飞机用于威慑印度、日本、关岛,并考虑到常规战争的需求,预计轰炸机部署总数不会低于100架。

 

当前我国空军轰炸机主要部署在内陆陕西、青海等地区,这样即可以避开敌人战术航空力量的打击,还可以同时威胁苏联、印度、台湾等多个方向。新型轰炸机部署后,这一部署方案不会做大的调整,将继续使用现有基地。

 

 空军轰-6轰炸机在钓鱼岛海域进行超低空飞行训练的视频截图,再过十年,前来执行任务的就会是新型轰炸机了

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