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韓國四代KF-21戰鬥機首飛 和中國殲20對比怎麼樣?
2022/07/27 05:35:15瀏覽69|回應0|推薦0

2022年7月19日,對於韓國人來說是個大日子,這天下午午3時40分在廣尚南道泗川市的空軍基地,韓國自主研製的超音速戰機KF-21“獵鷹”的原型機成功首飛。


韓國四代KF-21戰鬥機首飛 和中國殲20對比怎麼樣?


試飛的任務是為了檢查飛機的基本性能,在飛行過程中,這架飛機的飛行速度約為400公里每小時,並未進行超音速飛行。


韓媒稱,KF-21戰鬥機的成功首飛,意味著“韓國成為世界上第8個成功研製超音速戰鬥機的國家或組織”。


消息一出,韓國線民一片歡騰,甚至有韓國軍迷製作了KF-21戰鬥機吊打中國殲-20、殲-11B的動畫。


韓國四代KF-21戰鬥機首飛 和中國殲20對比怎麼樣?


在動畫中,KF-21竟然直接用機炮擊落近處的殲-20,然後發射近距格鬥彈,成功幹掉殲-11B,整個過程簡直輕鬆加愉快,讓人直呼宇宙第一利器。


那麼KF-21跟殲-20比到底怎麼樣呢?


韓國四代KF-21戰鬥機首飛 和中國殲20對比怎麼樣?


大韓民族的強心針


KF-21戰鬥機其實就是之前韓國自研的KF-X先進多用途噴氣式戰鬥機專案最終產品,這個專案始於2001年3月,跟殲-20立項沒差幾年,當時主要是想用來取代老掉牙的F-4D/E和F-5E/F戰鬥機。


▲韓國已經日漸老邁的F-4戰鬥機


▲韓國已經日漸老邁的F-4戰鬥機


雄心勃勃的韓國最開始是要把KF-X開發成一款單座雙引擎多用途隱形戰鬥機,其定位就是性能超越F-16,通過安裝兩台大推力發動機,使其具有超音速攔截和巡航能力。


相比F-16,它的作戰半徑要擴大50%,機身壽命延長34%,擁有更好的航空電子設備、更有效的電子戰和資料鏈能力,而且隱身能力還要超過陣風和颱風戰鬥機。


然而KF-X項目提出後,在相當長的時間裡進展遲緩,一方面是韓國技術底子確實薄,直接研製這麼先進的戰鬥機確實勉為其難,另一方面是韓國空軍和研發單位之間,在採用單發還是雙發等問題上來回扯皮。


▲當時韓國KF-X的兩條技術路線


▲當時韓國KF-X的兩條技術路線


韓國空軍主張採用雙發重型戰鬥機設計,以獲得更大的航程和掛載能力,以及更強的改裝潛力。而研發單位則認為韓國技術底子薄,應該從儘量簡單的單發輕型戰鬥機起步。最後折中的結果,就是研製一種雙發的輕型戰鬥機,只需具備部分隱身能力。


這一扯皮就是好幾年,直到2008年該項目才完成可行性研究,由於2010年韓國在遭受朝鮮襲擊之後大受刺激,韓國國防採辦計畫推進委員會總算是批准了KF-X計畫的基本戰略。


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技術問題韓國也是沒法獨立解決,於是就在2015年找上了美國的洛克希德·馬丁公司,畢竟洛馬在研製先進戰鬥機方面確實很有兩下子,就由韓國航空航太工業公司(KAI)跟洛馬攢了個聯合團隊。


然後印尼也同意分攤計畫開發成本的約20%,大概1.7萬億韓元,作為交換,韓國要向印尼提供飛機原型和技術資料,並且承諾讓他們參與到設計和生產當中。


▲從KF-21機頭的國旗可以看出參與研製的國家


▲從KF-21機頭的國旗可以看出參與研製的國家


這下技術和資金的問題就得到解決了,於是KAI 在2015年12月正式啟動了KF-X專案,三年後,KF-X通過了初步設計審查,於2019年2月開始生產第一架原型機的零件。


2021年4月,韓國前總統文在寅將KF-X戰鬥機命名為KF-21,按照韓國空軍的計畫,首飛成功之後,KF-21戰鬥機將於2026年量產列裝段,2028年接收首批40架,後期再加購80架,與進口的F-35戰鬥機形成高低搭配,成為韓國空軍未來的主力機型。


而印尼則會花上74億美元採購50架KF-21。與此同時,韓國打算借此機會把KF-21戰鬥機賣給一些想裝備四代隱形戰機,但兜裡沒啥錢的東南亞國家,由此打開國際市場。


那麼,被韓國寄予厚望的KF-21真的能堪此重任嗎?


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半隻腳踏進四代的KF-21


眾所周知,國際上對評判第四代戰鬥機有一個“4S標準”,也就是隱身(Stealth)、超音速巡航(Supersonic)、超機動(Super-agility)能力和超視距攻擊(Superior-sensor),那麼,我們就拿殲-20作比較,看看KF-21到底處於一個什麼水準呢?


首先說說隱身能力。


KF-21和殲-20都採用了雙梯形外傾垂尾,最大限度保證了隱身性能,而且有利於提升中高速狀態下的航向穩定性。


KF-21採用傳統佈局,平尾與主翼基本共面,相應的前後緣和側邊平行,滿足了基本的隱身需求,殲-20採用鴨式佈局,鴨翼在前,也能滿足隱身需求。


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它們的機頭都是類五邊形截面的設計,機身接近六邊形截面的構型,兩側進氣,從壓氣機到發動機進氣口之間的通道呈S形,同時都預留了內置機腹彈艙的位置。


不過,殲-20採用的是先進的無附面層隔道(DSI)進氣口設計,可以在進氣中產生不同的壓力分佈,讓戰鬥機能在更大的速度範圍內進行機動,同時消除了附面層隔道這個強雷達反射源。


▲殲-20的DSI進氣口表面較為平整


▲殲-20的DSI進氣口表面較為平整


由於DSI進氣道需要進行大量風洞試驗,韓國並不具備這個條件,所以就KF-21採用了與F-22、F/A-18E/F相同的加萊特進氣道。


▲這個角度可以清晰地看到KF-21進氣道口與機體之間的縫隙


▲這個角度可以清晰地看到KF-21進氣道口與機體之間的縫隙


這項技術雖然也能在超音速飛行時延緩空氣流速減小機身喘振,但是相比DSI進氣道多了附面層隔板,所以KF21的進氣口要外擴一些,對正面隱身性能造成一定影響。


KF-21整體隱身設計基本上中規中矩,外部設備凸起較少,外形反射控制基本過得去,然而,直接讓KF-21破防的是它的半埋式彈艙。


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要知道隱身塗層、機體材料、做工以及一些細節方面的處理,都會影響戰鬥機的隱身性能。


像殲-20這樣的四代機為了減小雷達反射截面積(RCS),保證隱身性能,採用的是內置式彈艙,儘量使飛機表面光滑,而KF-21的半埋式彈艙直接就讓隱身設計辛辛苦苦幾十年,一夜回到解放前。


▲殲-20的內置式彈艙


▲殲-20的內置式彈艙


而且其雷達罩和機體表面的各種艙口蓋都沒有鋸齒或者遮擋結構,紅外搜索與跟蹤系統直接佈置在艙蓋前方,再者大家就從機身粗糙的細節處理上,也能看出來確實有點放飛自我了。


▲KF-21粗糙的機身處理細節


▲KF-21粗糙的機身處理細節


其隱身效果應該大致相當於美國的F-15SE“沉默鷹”的水準,跟殲-20壓根不在一個數量級。


所以,韓國媒體之前曾大肆宣傳KF-21的隱身性能,但到了首飛成功後,乾脆壓根就不再提隱身性能。


然後說說超音速巡航能力。


能否進行超音速巡航是四代機與三代飛機最大的區別。其實,三代機也可以超音速巡航,只不過發動機必須開加力,而且只能持續幾分鐘,航程大幅縮短。


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而四代機則可以在不開加力的情況下,以1.5倍音速飛行半小時,突破800公里的距離,再結合隱身能力,對敵方縱深目標進行快速隱身打擊,使敵人沒有機會防禦或反擊,這才是四代機獨特的快速滲透打法。


根據韓國軍方披露的資料,KF-21戰鬥機最大飛行速度約1.8馬赫,載彈量為7.7噸,搭載兩台美國通用電氣公司提供的F414-GE-400K 發動機。


▲F414-GE-400K 發動機


▲F414-GE-400K 發動機


這種發動機是美國F-18E/F“超級大黃蜂”同款,額定推力57.8千牛、加推力97.9千牛、推重比為9,成熟設計比較可靠,而且經濟實惠,像印度的“光輝”、AMCA、薩博的JAS39戰鬥機、歐洲的EADS教練機都是用的這款發動機。


但是問題來了,採用同樣發動機的F-18E/F戰鬥機最大起飛重量為23.4噸,而KF-21則為25.4噸,也就是說作為三代機的F-18E/F推重比都比KF-21高,常規佈局的KF-21也就不太可能做到超音速巡航了。


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相比之下,配備了渦扇-10C的殲20發動機在發動機推力不足的情況下,依靠大掠角和小展弦比的機翼+遠端耦合鴨型佈局的超音速減阻配置,可以在1.5馬赫時達到超過5.4升阻比。


如果以1.5馬赫飛行,只需要5.5噸的推力,所以每個引擎只需要2.75噸的推力,就連推力比渦扇-10C小的AL-31FM2都能具備超音速巡航能力。


▲殲-20的超音速巡航能力主要得益於減阻設計


▲殲-20的超音速巡航能力主要得益於減阻設計


再說說超機動能力。


KF-21主翼採用了45度左右前緣後掠的梯形,機翼厚度相對較薄,可以較好地滿足跨音速到超音速段(2馬赫內)的飛行要求。


這麼設計的機翼一般高亞音速巡航的升力特性不會太差,屬於比較中規中矩的隱身機翼形選擇。


主翼前的進氣道兩側裝有較窄的邊條,結合機頭棱邊產生的渦流,應該能通過渦耦合提升主翼升力,使其具備一定的大迎角機動能力。


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而且,F414發動機賦予的澎湃動力,使其在空戰的加減速、爬升率、穩盤等機動性指標上,表現應該不會太差。


而殲-20採用的遠距耦合鴨式佈局,不但能夠在45度大迎角、低速飛行條件下,比其它佈局有更好的飛行性能,還能防止飛機進入失速尾旋,在失速迎角75度時,仍能可靠的改出、恢復穩定飛行。


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其先進的控制方法則提供了很好的大迎角作戰飛行能力,在60度迎角時仍可有效的使用雷達、導彈跟蹤敵機目標,並在這一迎角範圍內可以穩定的控制迎角變化,而不超出指定範圍,這些都是KF-21所不具備的。


最後說說超視距攻擊能力。


在現代空戰中,超視距攻擊能力就是先敵發現、先敵攻擊、先敵擊破的能力,這其中最關鍵的就是戰機搭載的雷達性能和體系融入能力。


KF-21搭載的是主動電子掃描陣列雷達(AESA),是韓國國防科學研究所和韓華系統公司在洛馬公司技術支援下,根據APG-83雷達仿製而成。


雷達主要由瑞典的薩博參與技術合作提供技術,由韓華系統公司提供發射-接收天線和電源單元等硬體,LIG Nex1公司提供相容技術等軟體。


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根據韓美聯合作戰的韓國空軍作戰準則,KF-21的通信安全系統和聯合戰術資料通信系統應該會整合進美軍的資料鏈,所以作為去中心化的節點,它起到的作用不可小覷。


殲-20則配備了新型氮化鎵有源數字陣列相控陣雷達,T/R元件超過2000個,最遠探測距離達到200公里,技術水準與F-22採用的AN/APG-77相當,甚至某些單項能力占優。


而且,國產的IFDL/MADL“多功能先進資料鏈”機間資料鏈,可在同一編隊的多架殲-20之間,形成一個連續不斷的抗干擾動態網路,每一架安裝有該資料鏈的戰機都可以在飛臨戰區時自動即時接入該網路,得到資料鏈強有力的資訊支援,其通信速率可達XX Mbps級,絕非現在傳統資料鏈可比。


▲殲-20的機間資料鏈及疑似相關的模擬資料


▲殲-20的機間資料鏈及疑似相關的模擬資料


經過這幾項對比,大家也能看出來,其實KF-21跟殲-20並不在一個水平線上,俗話說,貨比貨得扔,那這KF-21比不上殲-20就是垃圾嗎?


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KF-21扮演的到底是什麼角色


對於KF-21並不需要尬黑,更不需要尬吹,韓國其實對它定位相當準確,它就是一個三代半戰鬥機,算是適合韓國國情的一份誠意之作。


就拿網友吐槽最多的那個半埋式機腹彈艙來說,其實並不是韓國人不想搞內置式彈艙,主要是因為彈艙如果內置,就必須具備在高速、高壓、高超載的飛行狀態下依然能迅速開合的能力。


無論是艙門本身的氣動彈性設計,還是彈射掛架等導彈掛載發射裝置的設計,都是極具挑戰性的工程難題,即便是航空大國俄羅斯,在設計蘇-57的內置彈艙時也是反復修改,足以說明難度之大。


▲蘇-57的內置彈艙幾經修改


▲蘇-57的內置彈艙幾經修改


顯然,韓國目前還不具備獨立完成相關設計和測試的能力,於是就直接放棄內部彈艙設計,採用半埋式彈艙,放棄了全隱形的要求,並把初期批次調整定位在三代半戰鬥機。


至於韓國對外宣稱,KF-21的國產化率達到65%以上,其搭載的主動電子掃描陣列雷達、紅外探索與追蹤、電子光學追蹤、電子戰裝備等設備都是自行研製。


這個說法其實也就是聽聽就好。


當初,KF-21在設計機體氣動佈局時,本身就有美國洛馬公司深度參與,整體座艙蓋來自美國Texstars,美國聯合技術公司提供環境控制系統,機載相控陣雷達來自以色列ELTA。


▲看似簡單的座艙蓋,其實也是內有乾坤,韓國尚不具備製造能力


▲看似簡單的座艙蓋,其實也是內有乾坤,韓國尚不具備製造能力


武器掛架、通信系統、副油箱、供氧系統都來自英國科漢姆,紅外搜索和跟蹤系統、光電瞄準吊艙、射頻干擾技術都來自洛馬,發動機是美國通用授權組裝的,Mk18彈射座椅是英國馬丁貝克授權生產的。


根據2014年韓國與洛馬公司的協議,洛馬公司同意向韓國提供24項F-35A戰鬥機上採用的先進技術,但是美國政府拒絕批准其中這4項最關鍵技術的出口許可證,這才有了韓國自行研製替代的結果。


不過,不管怎麼樣,KF-21算是攢起來了,體現出了韓國不俗的整合能力。下一步,韓國會採用逐步開發的模式,分3個階段對KF-21升級。


韓國四代KF-21戰鬥機首飛 和中國殲20對比怎麼樣?


按照計畫,第一批次將於2026~2028年間生產40架,具備完整的空對空能力和有限空對地攻擊能力。


第二批次將增加瓦片狀隱身蒙皮、座艙蓋隱身塗層、自動地形跟蹤,擁有全部空對地能力,KF-21戰鬥機到2032年製造80架。


2030年開始開發的第三批次將採用射頻/紅外複合隱身技術、微波散射控制超表面技術、改進型有源相控陣雷達、內置式EOST光電瞄準系統、機翼前緣超寬頻AESA天線等新技術,啟用內部武器彈倉,具備無人機遙控/協同作戰能力,達到真正的五代機標準。


客觀來講,韓國這種漸進式開發思路是比較務實的,在設計初期不盲目追求性能領先,而是先解決有無的問題,把基礎的機體平臺做出來,在隨後的改進過程中再不斷擴展作戰功能.


儘管目前面世的KF-21還不能稱為第四代戰鬥機,但相對較為完整的戰鬥機研製經驗,會給韓國航空工業帶來巨大的發展優勢。


韓國四代KF-21戰鬥機首飛 和中國殲20對比怎麼樣?


畢竟,韓國不像中國那樣幅員遼闊,與眾多擁有先進武器的國家接壤,而且被美國全面技術封鎖中,只能依賴于自身開發先進武器。


韓國本身國土面積也不大,北方的兄弟國家常規武器整體水準遠遠落後,沒有西方的技術封鎖,可以盡情發揮“拿來主義”。


所以,韓國用多國系統攢一架性能相對先進的戰鬥機,就已經能滿足未來一段時間的需求了。


目前,有真正意義上的第四代戰鬥機服役的國家,僅有中、美、俄三國,KF-21的正式服役也必然會對東亞地區的戰略佈局造成一定影響。


韓國四代KF-21戰鬥機首飛 和中國殲20對比怎麼樣?


但我們需要看到的是,按照韓國公佈的KF-21製造和裝備週期,等它真正地開發成熟,幾個大國的五代機可能就該問世了,所以韓國裝備KF-21對東亞造成的影響也有限。


需要注意的是,KF-21在研製之初就拉了印尼做贊助,下一步必然是要進軍國際軍貿市場,此前,韓國的K2主戰坦克、K-9自行火炮、T-50教練機都賣得不錯。


▲軍貿市場的爆款-韓國K-9自行火炮


▲軍貿市場的爆款-韓國K-9自行火炮



這些韓國造武器的主要賣點就是總體性能還可以,價格相當實惠,所以在一些資金比較緊張的國家那裡賣得不錯。


目前韓國政府已經公開KF-21的單價為6500萬美元,作為准四代機來說,並不算貴,應該會有一定的市場吸引力,相信在不久的將來會成為韓國軍貿市場的又一增長點。


但是作為美國F-35的廉價替代品,美國必然不會讓其擠佔F-35的市場,所以韓國在外售時,頂多只能面向購買後不對F-35構成威脅,而且能間接威脅中國的國家,要想複製K-9火炮的成功經驗怕是有點難。


韓國四代KF-21戰鬥機首飛 和中國殲20對比怎麼樣?


在東亞怪物房,KF-21雖然比不上殲-20,但是在新一代戰鬥機的研發方面,韓國確實是妥妥地把日本遠遠的甩到後面去了。


畢竟日本F-3戰鬥機還停留在PPT上,而韓國的准四代機都已經上過天了,韓國人可就不是贏麻了嗎?
( 時事評論政治 )
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