行健
殲-10 TVC的表演驚艷全場
第一屆珠海航展于1996年舉辦,筆者第一次和航展結(jié)緣是2000年的第三屆航展。18年來筆者一共參加了6屆航展,特別是2010年后次次不落。珠海航展自舉辦至今的22年,筆者以及廣大軍迷通過航展見證了中國軍工產(chǎn)業(yè)不斷走向輝煌的歷程。本屆航展,某種意義上又是中國軍工產(chǎn)業(yè)一個階段性的巔峰。
航展,顧名思義首先要說航空航天。戰(zhàn)斗機(jī)的飛行展示是航展的標(biāo)簽。飛行表演隊的特技飛行表演固然精彩,本國頂尖戰(zhàn)斗機(jī)的出場才是“節(jié)目”的中心。上屆航展,殲-20兩分多鐘的驚鴻一瞥,筆者恰在展館內(nèi)遺憾錯過,本想隔天可能還會有表演,但最終還是沒能如愿。本屆航展殲-20三機(jī)亮相,特別是最后一天的內(nèi)置武器展示,都說明了該機(jī)進(jìn)入部隊領(lǐng)先使用后,已經(jīng)越來越成熟,越來越具備實戰(zhàn)能力。特別是在表演中,屬于重型機(jī)的殲-20體態(tài)輕盈,小半徑盤旋等顯示出該機(jī)良好的操控性。但正如殲-20總師楊偉接受采訪時說的,殲-20最重要的三個性能——第一個突出隱身,第二個突出遠(yuǎn)程的打擊能力,第三個突出的是信息化作戰(zhàn)的能力。而這些突出的點,在航展上實際上都不能展示。楊總說的很對,其實這三點才是考核未來先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)的重點,否則只看飛行表演就能給一架戰(zhàn)斗機(jī)做總體評判的話,也許蘇-35已經(jīng)是世間無敵了。
殲-20顯示了極高的操控性能
楊總把隱身排在第一,筆者其實非常關(guān)心的也是隱身能力,因為回顧二戰(zhàn)后噴氣戰(zhàn)斗機(jī)、甚至戰(zhàn)斗機(jī)出現(xiàn)以來的發(fā)展史,截止到戰(zhàn)后第五代噴氣戰(zhàn)斗機(jī)之前,幾乎每一代之間的差別都是以提升機(jī)動為主,附之以探測能力、武器能力以及航程的提升。但以機(jī)動為主的代差,差著代的戰(zhàn)斗機(jī)之間也是可以交戰(zhàn)的。誰也不能說,米格-21甚至殲-6無法和F-16過招,雷達(dá)不好可以地面引導(dǎo),無非就是交換比的問題。
唯獨到了五代機(jī),它和四代機(jī)之間的差別首先是隱身,這種代差和前幾代的以機(jī)動性為主的代差是不一樣的,可以說是一道鴻溝。就像兩人比武,一個心明眼亮,另一個是瞎子或是近視眼,都無法清晰判斷對手是否出現(xiàn),離自己多遠(yuǎn),方位在哪里,這個比武還沒打已經(jīng)高下立判了。因此,美國人說的五代機(jī)的4S標(biāo)準(zhǔn),在筆者看來,可能一個隱身能力的占比就要達(dá)到80%,也就是說,排在隱身后面的那些能力,如超音速巡航、超機(jī)動、超視距空戰(zhàn)等,其實加起來再強(qiáng)也是無法翻盤的。你都看不見對方還怎么超視距空戰(zhàn)?對方神不知鬼不覺已經(jīng)遠(yuǎn)程發(fā)起攻擊了,你的超機(jī)動至多被動的躲避一下來襲的空空導(dǎo)彈。所以,對抗五代機(jī)首先就要自己研制五代機(jī),美國想讓空戰(zhàn)戰(zhàn)場對自己單向透明,最好的對抗就是我也讓你看不到我,或者也讓你變成近視眼,雙方又變成一種平衡,這種平衡到一定程度,雙方的戰(zhàn)斗機(jī)不斷接近,直到可以互相“看”到對方時,則又變成了戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)動性之間的較量。這就引出本屆航展的又一個明星的探討——殲-10B TVC(推力矢量噴口)的價值。
噴氣飛機(jī)的原理很簡單,就是噴氣發(fā)動機(jī)向后噴出經(jīng)燃燒壓縮后的高強(qiáng)度氣流,產(chǎn)生反作用力推動飛機(jī)高速飛行。傳統(tǒng)的噴氣發(fā)動機(jī)向后部噴出的是一道直線氣流,所以發(fā)動機(jī)的作用主要是提升或減小速度,并不直接參與飛機(jī)姿態(tài)變換的操控。飛機(jī)的姿態(tài)變換、轉(zhuǎn)彎、升降則靠各種舵面來完成。矢量噴管技術(shù),就是讓噴氣發(fā)動機(jī)尾噴口可以轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生不與機(jī)頭指向方向完全一致的、有一定角度的噴流,賦予了除舵面以外的另一個可以讓飛機(jī)轉(zhuǎn)換姿態(tài)的控制力。這個力有點像杠桿原理,給一端施加一個方向的力,就會撬動另一端向相反方向運(yùn)動。例如矢量噴口向下偏轉(zhuǎn),機(jī)頭就會快速向上抬起,矢量噴口向左偏轉(zhuǎn),機(jī)頭就會指向右側(cè)。有了這樣一個額外的,同樣很靈活和快速強(qiáng)大的力矩,再配合傳統(tǒng)的舵面,飛機(jī)就可以在較小的空間和較短的時間內(nèi)快速改變包括機(jī)頭指向在內(nèi)的飛機(jī)的姿態(tài),讓戰(zhàn)斗機(jī)做出一些高難度的機(jī)動動作。
殲-10B TVC在航展上表演的“眼鏡蛇”機(jī)動就體現(xiàn)出矢量推力噴管的強(qiáng)大性能,因為傳統(tǒng)的“眼鏡蛇”機(jī)動,戰(zhàn)斗機(jī)在上仰一個大角度后,飛行員會關(guān)閉發(fā)動機(jī),這時飛機(jī)會靠重力下降一段高度,然后機(jī)頭逐漸改平,再啟動發(fā)動機(jī)。而殲-10B TVC給筆者的感覺是,做“眼鏡蛇”這個過失速機(jī)動動作全程未關(guān)閉發(fā)動機(jī),只是對發(fā)動機(jī)推力大小有所調(diào)整,在全程可控的狀態(tài)下完成了該動作。如果說蘇27的傳統(tǒng)“眼鏡蛇”機(jī)動,體現(xiàn)了飛機(jī)的良好氣動和操控,以及發(fā)動機(jī)的高可靠性,那么,殲-10B TVC給人的感覺是,任何總體氣動設(shè)計良好的戰(zhàn)斗機(jī),裝上該發(fā)動機(jī)都可以做出可控的過失速機(jī)動動作。殲-10B TVC的精彩表演,也使成立沒多久的中國航空發(fā)動機(jī)集團(tuán)展示了自己的成果和強(qiáng)大實力。
FTC-2000G是貴航進(jìn)軍國際市場的產(chǎn)品
印尼和歐洲企業(yè)合作研制的輪式步兵戰(zhàn)車
有很多探討過失速機(jī)動到底在空戰(zhàn)中有沒有作用的文章,總的來說,在沒有一例具體戰(zhàn)例作為依據(jù)的基礎(chǔ)上,一切探討都是紙上談兵。但無論如何,多了一個強(qiáng)大的操控手段,對飛行員來說選擇的余地就會大一些。當(dāng)然,有利就有弊,矢量推力噴管肯定會付出代價,一個是會增加發(fā)動機(jī)的整體重量,另一個是戰(zhàn)斗機(jī)使用矢量推力噴管做高機(jī)動動作時,會損失能量和速度。第一個問題可以用技術(shù)去解決,就是繼續(xù)提高發(fā)動機(jī)的推力和推重比,抵消矢量推力噴管增加的額外的作動及控制機(jī)構(gòu)帶來的增重。當(dāng)發(fā)動機(jī)推力足夠強(qiáng)大時,新功能帶來的增重是可以被容忍的。美國F-22戰(zhàn)斗機(jī)使用的F119發(fā)動機(jī),采用矩形的二元矢量推力噴管。據(jù)有關(guān)報道,矩形尾噴口和圓形尾噴口相比,推力有可能損失高達(dá)16%,但為了隱身和機(jī)動性,美國還是選擇了這種方案。對于第二點,的確是一個矛盾,戰(zhàn)斗機(jī)利用矢量推力噴管做過失速機(jī)動動作時,確實要損失很大的能量和速度,再次積累這個能量和達(dá)到相應(yīng)的速度需要時間。瞬息萬變的空戰(zhàn)戰(zhàn)場上,幾秒鐘就可以決定勝負(fù),因此據(jù)說一些有經(jīng)驗的國外飛行員表示他們在空戰(zhàn)中寧可要能量和速度。但無論如何,美俄兩個航空大國在最先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)上都保有矢量推力噴管,日本研制“心神”驗證機(jī),矢量噴管也沒缺席,都說明這個技術(shù)在當(dāng)下肯定有它存在的巨大意義,因為現(xiàn)在還沒有實戰(zhàn)戰(zhàn)例能證明它是無價值的。矢量推力噴管也是噴氣戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)展到一定階段自然而然會出現(xiàn)的一個技術(shù),因為同樣靠噴焰或噴氣飛行的導(dǎo)彈很多早已應(yīng)用這個技術(shù)了,采用相似原理飛行的噴氣戰(zhàn)斗機(jī),其設(shè)計師們最終也肯定會在尾噴口上動腦筋。
中國兵器工業(yè)集團(tuán)內(nèi)蒙古一機(jī)研制出國產(chǎn)液力傳動裝置
液力傳動裝置要求加工精度和質(zhì)量極高
游走在航展8號展館,即中國兵器館,筆者看著成系列的坦克、裝甲車、火炮、彈藥和各種輕武器等,自豪之心油然而生。中國地面武器現(xiàn)在的齊全門類、技術(shù)先進(jìn)、自主可控,和中國兵器工業(yè)集團(tuán)公司掌握了地面武器系統(tǒng)的核心技術(shù)有巨大關(guān)系。
先說車輛,在當(dāng)今全球化浪潮下,許多發(fā)展中國家也可以制造軍用車輛,例如最近印尼和伊朗都推出自己的軍用輪式作戰(zhàn)車輛,這些車輛單看外觀似乎都很時尚先進(jìn)。但這些國家并不掌握車輛的核心技術(shù)。車輛的核心技術(shù)簡單說就是底盤、發(fā)動機(jī)、傳動系統(tǒng),從民用轎車、商用卡車直到軍用的履帶式車輛、輪式車輛其實都一樣。在這三大件里,底盤雖然做得出色不容易,但相對最簡單,難的是發(fā)動機(jī)和傳動系統(tǒng)。發(fā)動機(jī)在保證可靠耐用的基礎(chǔ)上,盡量要做的升功率大、體積小、重量輕、噪音和振動小、省油等。在歐洲,德國MTU公司的柴油機(jī)和倫克公司的液力傳動結(jié)合成的“歐洲動力包”使德制坦克所向披靡。中國由于基礎(chǔ)薄弱,當(dāng)年搞大功率坦克發(fā)動機(jī)時,甚至求助過南斯拉夫。VT1外貿(mào)坦克當(dāng)年在秘魯坦克換裝時,在秘魯陸軍已經(jīng)小批量使用過該坦克,表示滿意甚至還參加了閱兵式的情況下,就是因為使用烏克蘭發(fā)動機(jī)鎩羽而歸。據(jù)當(dāng)時參與研制的馮益柏先生回憶,研制團(tuán)隊痛定思痛,下決心一定要拿出自己的動力包。幾年的努力之后,采用國產(chǎn)動力包的VT4坦克橫空出世,技驚四座。當(dāng)然,能這么快拿出國產(chǎn)動力包,和之前99式坦克研制時打下的發(fā)動機(jī)基礎(chǔ)有很大關(guān)系。
美國艾里遜公司的商用車用AT自動變速器
發(fā)動機(jī)之外,傳動系統(tǒng)的研制難度更大。之前中國接觸過的蘇制坦克都是手動擋,換擋麻煩,坦克用左右兩個推拉桿操作,轉(zhuǎn)向要靠剎死一側(cè)履帶,非常落后。懂裝甲車的朋友一定知道,二戰(zhàn)后美國的坦克裝甲車輛,清一色的液力傳動,駕駛員操作簡單省力。一位日本專家曾這樣評價車輛發(fā)動機(jī)和AT液力傳動裝置的質(zhì)量控制難度,他說如果發(fā)動機(jī)是1的話,AT液力傳動裝置的質(zhì)量控制難度是7。在乘用車領(lǐng)域,日本愛信精機(jī)、捷特科,德國ZF、奔馳,韓國現(xiàn)代以及美國的通用汽車、福特、克萊斯勒壟斷了AT液力自動變速器。而重型車輛和軍用車輛的液力傳動裝置研發(fā)更是高度壟斷,美國軍車基本上就是艾里遜公司一家,工程機(jī)械車輛還有卡特彼勒。德國是倫克和ZF,英、法、日也可以本國配套。前段時間韓國公布消息,該國K2主戰(zhàn)坦克因本國制造的液力傳動裝置可靠性不佳,改為進(jìn)口德國倫克公司的產(chǎn)品。
中國從上世紀(jì)80年代就探索過坦克用液力自動變速裝置,無奈可靠性太差不堪用。如今,中國兵器工業(yè)集團(tuán)公司內(nèi)蒙古一機(jī)通過不懈努力,研制出國產(chǎn)坦克裝甲車輛的液力傳動裝置,已經(jīng)配套多型國產(chǎn)坦克裝甲車輛,并隨VT4外貿(mào)坦克出口泰國。在泰國軍方發(fā)布的VT4坦克視頻中,當(dāng)看到駕駛員不用頻繁手動換擋,用方向盤輕松駕駛坦克,以及坦克原地中心轉(zhuǎn)向時,可曾知道這些都要歸功于國產(chǎn)液力傳動裝置。
中國SH15型155毫米車載加榴炮,該炮的國內(nèi)自用型號曾在去年西南邊境局勢緊張之際在網(wǎng)絡(luò)上曝光
再說火炮,這也是一個核心的技術(shù)。時至今日,并不是每個國家都可以全過程制造高水準(zhǔn)火炮的。韓國吹噓的K9自行火炮,據(jù)說炮管坯料要從德國進(jìn)口,中國臺灣至今無法全過程制造火炮。新中國成立后,我國師從蘇聯(lián)的大陸軍思想,重視炮兵和火炮研制,建立了齊全的火炮研制體系。特別是上世紀(jì)80年代改革開放后,我國成系統(tǒng)引進(jìn)155毫米火炮設(shè)計和制造技術(shù)。時至今日,正如珠海航展8號館內(nèi)所見,155毫米加榴炮已成為一個非常齊全的體系,發(fā)展出當(dāng)下能想到的任意一種型別,有牽引炮、履帶式自行炮、卡車炮、8×8輪式炮、帶小功率發(fā)動機(jī)的簡易自走炮、超輕型直升機(jī)吊裝炮等等。炮管長度上,39倍、45倍、52倍口徑均有涉及,彈藥的種類也極其豐富。
火箭炮也是一大亮點,現(xiàn)在的大口徑遠(yuǎn)程火箭炮,配合制導(dǎo)火箭彈,可以當(dāng)一個簡易的低成本導(dǎo)彈來用,又可以保證火力密度,是今后地面作戰(zhàn)的急先鋒。中國兵器工業(yè)集團(tuán)公司在中國火箭炮的研制方面歷史悠久,技術(shù)扎實,解放軍陸軍部隊的主力火箭炮都是兵器工業(yè)集團(tuán)的產(chǎn)品。
有了車、有了炮,再加上中國兵器工業(yè)集團(tuán)公司自主的火控系統(tǒng)、各種反坦克導(dǎo)彈,以及航空航天各集團(tuán)的各種防空導(dǎo)彈,就可以根據(jù)用戶的需要隨意組合成車載武器系統(tǒng)。只要你能想到的,都可以很快拿出產(chǎn)品,這就是擁有全產(chǎn)業(yè)鏈和核心技術(shù)的高度優(yōu)勢。
從本屆航展中國軍工的產(chǎn)品展示可以看出,在軍事領(lǐng)域的終端成品來看,中國無任何缺門,雖然傳說中的10噸級通用直升機(jī)和更高端的新型遠(yuǎn)程轟炸機(jī)模型沒有現(xiàn)身,但從網(wǎng)絡(luò)上的種種信息來看,也應(yīng)在緊鑼密鼓研制之中。筆者認(rèn)為中國軍工未來的努力方向是在繼續(xù)緊跟世界高新技術(shù)發(fā)展潮流的同時,提高產(chǎn)品耐用性,這需要繼續(xù)夯實基礎(chǔ)材料和工藝。
中國99A坦克總師毛明在2015年“九三”閱兵前夕接受中國青年報采訪時表示,今后的目標(biāo)就是使坦克主要部件的可靠性再上一層樓。他說希望能用兩三年時間達(dá)到目標(biāo)。筆者衷心希望當(dāng)下的中國坦克裝甲車輛已經(jīng)或很快就會達(dá)成毛明總師的這個目標(biāo)。
中國21世紀(jì)初擱置的203毫米加榴炮項目
中國SH11型8×8輪式155毫米自行加榴炮用上了油氣懸掛,是一次勇敢的嘗試
美國M110型203毫米自行火炮,炮管壽命7500發(fā)
中國兵器工業(yè)集團(tuán)“金雕”無人直升機(jī),武備強(qiáng)
首次參展的“紅旗”22防空導(dǎo)彈
再說火炮,筆者想到是炮管壽命。美國M110型203毫米加榴炮的炮管壽命是7500發(fā),同時代的蘇聯(lián)2S7式203毫米榴彈炮的炮管壽命是500發(fā)。十多倍的炮管壽命差距,令人印象深刻。上世紀(jì)80年代,蘇聯(lián)火炮的炮管壽命依然在六七百發(fā)徘徊,西方則利用電渣重熔鋼和炮管自緊等技術(shù)使炮管壽命大幅增加。英國AS90式155毫米自行加榴炮樣炮炮管壽命號稱達(dá)到5000發(fā)。我國也引進(jìn)了電渣重熔鋼和炮管自緊等技術(shù),據(jù)說使用這些技術(shù)后,炮管壽命相比蘇聯(lián)技術(shù)有巨大提升。我國當(dāng)下在此領(lǐng)域的水平雖然沒有公開,但估計和發(fā)達(dá)國家相比還是有進(jìn)步的空間。
除了金屬材料外,發(fā)射藥這些基本火工品,直接關(guān)系到炮彈和槍彈的性能,正如95式步槍總師朵英賢院士所說,“治槍先治彈,治彈先治藥”,先研制出優(yōu)良的發(fā)射藥,繼而造出好的槍彈,一支好槍的基礎(chǔ)就奠定了。
民營企業(yè)高德紅外,掌握了紅外元器件核心技術(shù),獲俄羅斯大量訂貨
再比如我們在新世紀(jì)初擱置的203毫米加榴炮項目比較可惜,其實可以撿起來,雖然203毫米加榴炮在當(dāng)下作用不如155炮,但可以鍛煉研制隊伍。也許通過這個項目,在炮鋼材料、火炮結(jié)構(gòu)設(shè)計、彈道技術(shù)、彈藥等方面又能有一些收獲,算是補(bǔ)齊了一課。
中航工業(yè)LKF601E機(jī)載風(fēng)冷有源相控陣?yán)走_(dá),可配裝“梟龍”戰(zhàn)斗機(jī),與中國電科KLJ-7A雷達(dá)競爭
中國電科KLJ-7A三面陣戰(zhàn)斗機(jī)載有源相控陣?yán)走_(dá)
中國和烏克蘭合資的天驕航空展出的AI-322渦扇發(fā)動機(jī),海平面最大推力24.52千牛,適合教練機(jī)使用
天驕航空展出的D-436-148FM三軸渦扇發(fā)動機(jī),海平面最大推力86千牛,適合支線客機(jī)使用
航空發(fā)動機(jī)領(lǐng)域,西方航空發(fā)動機(jī)的壽命可以是俄羅斯的五六倍,就在于在基礎(chǔ)材料和某些制造工藝方面有獨特技術(shù)。即使這樣,如英國羅爾斯·羅伊斯公司那樣的航空發(fā)動機(jī)巨擘,每年都在全世界細(xì)心尋找可供其使用的新技術(shù)、新材料的蛛絲馬跡。美國通用電氣公司,看到日本某公司的碳化硅技術(shù)先進(jìn),立刻與其合作,將日方的碳化硅技術(shù)用于自己研制的全新40噸級渦扇發(fā)動機(jī)葉片上。
民營企業(yè)三一重工的“海蛟”三輪兩棲艇
三一重工“擎天虎”履帶式地面無人平臺
中國電子集團(tuán)的自研FPGA芯片。FPGA芯片也是美國獨步全球,具有大幅度領(lǐng)先優(yōu)勢的芯片
所以,在基礎(chǔ)材料和工藝領(lǐng)域,不管是發(fā)達(dá)國家還是中國,大家“永遠(yuǎn)在路上”。這需要國家拿出資金,拿出耐心,精益求精,持之以恒,不以短時間的成果為目標(biāo),付出一定會有回報。
在中國電科集團(tuán)和中國電子集團(tuán)的展臺,各種雷達(dá)、電子設(shè)備一應(yīng)俱全。中國電科自主研制的“華?!盌SP芯片以及中國電子自研的FPGA芯片引發(fā)筆者關(guān)注。美國一些研究機(jī)構(gòu)直言,今后對中國保持優(yōu)勢的主要領(lǐng)域微電子特別是其制造設(shè)備是重要的一個。自1991年美國主導(dǎo)的“海灣戰(zhàn)爭”被稱為“硅片代替鋼片”的戰(zhàn)爭,小小半導(dǎo)體在當(dāng)代作戰(zhàn)中的作用不亞于鋼鐵巨獸,在民用領(lǐng)域,人們的日常生活也離不開它。
去往星辰大海的路上不會一帆風(fēng)順,中國確實已經(jīng)到了夯實基礎(chǔ)并用創(chuàng)新引領(lǐng)發(fā)展的時代了。