这次,轰-20可能真的要来了
新年伊始,在中国空军最新版招飞宣传片《未来请你来》中,赫然出现了疑似国产新型隐身轰炸机的暗示性视频片段:严密遮盖的幕布下一架新型战机振翅欲飞,而一旁飞行员头盔的护目镜上则倒映出这架战机的机头特征。此前,这种新型战机的视频已经出现过多次(分别来自中国空军和中航工业集团),但机头特征还是第一次以这种形式曝光。综合研判,这架新型战机为翼身融合体飞翼式结构,高亚声速设计,并同时具备大航程和大载弹量(初步估计最大航程在1万千米以上且最大载弹量在20吨以上),总体定位与美国B-2隐身轰炸机大体相当。
轰-20原型机正式曝光的时间可能就在2021年或2022年,已经是越来越近了
从未来新一代轰炸机的总体定位与作战任务来看,超声速飞行能力并无太大实际价值,而良好的隐身能力和续航能力可能更为重要。在这种情况下,轰炸机采用翼身融合体的飞翼式结构可以最大限度地兼顾大航程与隐身能力,同时其内部弹舱的空间也可以尽可能地做大,以便于挂载重型制导炸弹等机载武器。目前关于该机还有最大的疑问就是究竟什么时候会正式公开。
其实早在2016年9月,时任中国空军司令员的马晓天上将就对记者证实过相关消息(证实新型轰炸机正在研制中),距今已过4年有余。而从国产武器装备研发的惯例来说,没有立项的武器装备是谈不上进入研制阶段的,所以说该机的立项研制时间至少在5年以前,甚至可能更早。我们还可以横向对比一下,国产运-20大型军用运输机从立项研制到首飞成功用了6年左右的时间,而考虑到新型隐身轰炸机的技术更为复杂,所以总体耗时不太可能会更短。所以说,综合测算,该机原型机正式曝光的时间可能就在2021年或2022年,已经是越来越近了。
我国的空军这些年也得到巨大的发展和进步,像五代战机歼-20已经开始服役部队
20世纪90年代以后,随着苏联的解体,冷战结束,中国的外部环境、国家安全及潜在对象有了根本性的变化,来自北方的威胁消失,海洋方向的作战任务加重,中国人民解放军的作战任务由原来的抗击外敌入侵转向维护国家统一和领土完整、领海权益,并且要在战争中抗击对方的干涉,对手更加强大,战场环境也更加复杂。
人民解放军进行战略转型另外一个重要原因就是改革开放之后,沿海是中国经济起飞主要地带,考虑到反侵略战争,有关部门有意识地放松了边境地区的经济建设,这样到了20世纪90年代在中国沿海形成了长江三角洲、东南、华南等多个战略经济区,这些地区已经成为国内经济最为发达的地区,中国现代化建设的物质基础,按照相关规划,中国经济建设将会按照从沿海向内陆辐射的规划向前发展,一旦这样的地区受到战火波及,将会对中国的综合国力、现代化建设等成严重的损失,所以90年代以后,中国受到海洋方向的压力日益增加,就是对方瞅准了这个软肋。
凌晨3点左右,一架F-117投下第一枚炸弹,轰炸了伊军位于本国南部的一处截击引导中心,“沙漠风暴”正式刮起
B-52轰炸机作为补充火力点,发射了32枚常规导弹,袭击了伊拉克境内的军用通信设施、输电设施和发电设施
从海湾战争来看,高技术武器已经广泛运用于现代战场,这些武器威力大、精度高,对于防御一方提出了更高的挑战,以防空袭为例,过去消灭空袭编队之中30%~50%的飞机就有可能让对方放弃空袭行动,而现在消灭对方80%的飞机,余下的飞机仍旧可能完成空袭任务,这样就需要人民解放军加强兵力、火力投送能力,为此人民解放军从20世纪90年代开始进行质量建设,以便能够“打赢高技术条件下的局部战争”。
作为解放军质量建设的主战场,中国空军在全军转型任务之中处于排头兵的位置,海湾战争等现代局部战争已经表明,制空权争夺与空中打击已经成为现代高技术局部战争的主要形式,为此中国空军提出了由国土防空向攻防兼备转型,这样对于部队以及作战飞机等都提出了更高的要求,过去招待国土防空任务的时候,可以利用的机场较多,对于作战飞机的航程、载荷要求较小,而在远海外线作战,可以利用的机场几乎没有,这样就对作战飞机的航程、载荷就提出了更高的要求,所以从20世纪90年代以来,中国空军一直坚持引进和发展苏-27系列重型作战飞机就是这个原因。
空警-2000预警机
中国空军歼-11四机编队巡航
空军“先锋飞行大队”和歼-11B合影
从相关资料来看,在挂载6~8枚空空导弹的情况下,苏-27/歼-11系列仍旧可以保持1000千米左右的作战半径,可以在空警-2000的配合下将我军的制空权扩展到第一岛链,苏-27较大的航程和载荷也让其具备较好的攻击作战能力,在它的基础上改装的苏-30战斗轰炸机最大载弹量达到8吨,航程3000千米,一次空中加油可以达到5200千米,基本上也可以满足第一岛链范围内的作战任务。
随着人民解放军常规打击能力向前延伸,对方也调整了自己的战略部署,将主要作战力量向第二岛链撤退,以关岛为中心重新进行调整,关岛距离中国大陆的直线距离有3000千米左右,这个距离已经超过了人民解放军大部分常规打击武器的作战半径,而对方的战略轰炸机却可以从关岛起飞,对中国进行打击,敌方另外一个攻击方向是迪戈加西亚,从相关报道来看,敌方也非常重视对于中国内陆三线地区的攻击,这个方向的攻击有两个方向,一个是穿越缅甸攻击中国西南战略大后方,一个是通过印度北部打击中国西北核基地,除此之外,对方还计划在澳大利亚北部开辟新的基地,这里距离中国南方和东南沿海直线距离超过了5000千米。
驻扎在关岛安德森空军基地的美国空军B-2隐身轰炸机
因此人民解放军需要将自己的打击能力继续向前延伸,以便能够打破对方对中国的海空封锁,考虑到对方在第一岛链部署有F-22战斗机、E-3A预警机、航母编队这样先进的武器装备,因此人民解放军作战飞机、舰艇突破第一岛链攻击第二岛链的目标显然十分困难,现在更多地依靠DF-26弹道导弹、CJ-10巡航导弹这样的中远程导弹对其进行攻击,但是火力投送能力较弱,而且敌方已经针对人民解放军的导弹攻击能力相应地部署了防空反导系统,如在日本部署配备有SM-3拦载弹的“宙斯盾”舰艇,在关岛永久部署THAAD,进一步削弱了人民解放军打击关岛的能力,因此中国空军需要另外的手段来增强自己的攻击能力,而隐身轰炸机则是比较理想的选择。
美国驻日本冲绳嘉手纳空军基地的E-3“望楼”型预警机
美国驻日本冲绳嘉手纳空军基地的F-22,远处降落的是B-2隐身轰炸机
与弹道导弹相比,隐身轰炸机载弹量大,火力投送能力更强。中远程弹道导弹的战斗部重量一般很难超过1吨,而B-2这样的战略轰炸机载弹量可以接近20吨。随着预警机、先进数据链、重型作战飞机、主动雷达制导空空导弹的扩散,现代空军的空中拦截能力普遍增强,不过仍然无法拦截B-2这样的隐身战略轰炸机。
敌方在第一岛链部署有强大的防空反导体系,配备了当今最为先进的防空雷达、预警机和作战飞机,所以常规作战飞机突防这样的体系非常困难,所以中国空军没有先把图-160这样的超声速轰炸机作为第一种战略轰炸机,而是一步到位研制隐身战略轰炸机。从新闻报道中的背负式锯齿形并列双发大S弯进气道来看,飞翼加背负式进气道是当今隐身轰炸机、攻击机的标准布局,所以可以确定中国空军隐身轰炸机应该也是一种飞翼式隐身布局。根据海外媒体的报道,俄罗斯新一代隐身战略轰炸机也是这个布局。
图-160轰炸机以其优雅的外形和俄罗斯空军的白色涂装使其被赋予"白天鹅"的称号
B-2隐身轰炸机采用的飞翼布局
B-2是当今世界上唯一一种的隐身战略轰炸机,最主要的特点就是低可侦测性,当得起“幽灵”的绰号
中、美、俄三国隐身轰炸机都采用飞翼布局的最主要原因就是这种布局的隐身性能出色,可将机翼和机身融为一体,没有明显的界限,加上飞机没有垂直、平尾,取消了众多雷达反射结构,飞机表面光滑平顺,有效地降低了飞机的RCS,另外,飞翼布局整个飞机都是一个升力面,加上没有垂尾、平尾,浸湿面积少,阻力小,升阻比高,因此航程较远,还有,飞翼没有传统飞机的尾部结构,所以结构重量小,有利于提高飞机的载荷,根据相关资料,在同样的情况下飞翼布局可以提高15%的起飞重量,降低20%的阻力,燃料消耗降低25%左右。
对于喷气式飞机来说进气道是一个关键部位,由于喷气发动机的叶片是电波的强反射源,另外进气道这个空腔结构也容易引起电波的反射,一般认为进气道(包括唇口)、发动机压气机的RCS占到了飞机正前方RCS的三分之一左右,所以进气道也是飞机隐身设计的一个重点,现代隐身飞机普遍采用的是机背进气道,机背进气口位于在机身上方被机体遮挡,地面雷达无法探测到进气道,隐身轰炸机一般在高空巡航,所以地面雷达是其一个主要的威胁,战略轰炸机另外一个威胁是对方的预警机,现代预警机一般也在万米高空巡航,这样就有可能直视隐身轰炸机,这样对方雷达电波就有可能直接照射发动机,这样就需要对进气道作进一步的处理,背负式气道的优点虽然多多,但是它的缺点也非常明显,那就是大迎角机动性能差,所以战斗机很少采用这样的进气道,不过它对于机动性能要求不高的轰炸机、攻击机来说这个缺点显然还是可以接受的,因此看到隐身轰炸机、攻击机、无人侦察机采用的都是机背式进气道,同时采用了S形结构,这样对方雷达电波就无法直接照射到发动机,进气道采用隐身设计之后,其进气口也要进行隐身设计,以避免雷达电波的散射。
B-2轰炸机的进气道特写,可以看到进气道是弯曲的
轰-20具备较强的隐身能力还反映在其进气道唇口上,这也是飞机RCS一个比较重要的来源,当进气道采用了隐身设计之后,进气道唇口就需要进一步的隐身设计,如B-2战略轰炸机就将上下唇口设计成锯齿形,锯齿边缘分别平行机翼前缘和后缘,这样不但可以降低唇口反射波的强度,而且将反射波集中在飞机的少数几个反射波束之中,从而进一步降低飞机的RCS。
从相关报道来看,轰-20的进气道采用了并列双发设计,这样意味着轰-20可能像B-2隐身轰炸机采用了4部发动机设计,也就是说一边各有2部发动机,B-2隐身战略轰炸机采用了4部F118涡扇发动机,它是在美国空军F101/F110的基础上改装而成,主要改进包括去掉了加力燃烧室、提高了风扇压比和空气流量,起飞推力提高到8.5吨左右,根据相关资料B-2轰炸机的空重大约是70吨,最大武器载重20吨,载油90吨,起飞重量超过150吨,一次空中加油后的航程超过2万千米。
B-2隐身轰炸机翼展超到了52米
目前,考虑到国产涡扇-20发动机的涵道比较大以及涡扇-18发动机的技术已经落后,该机采用上述两种发动机的可能性并不大,或许还是会在国产涡扇-10或涡扇-15这种小涵道比大推力加力式发动机的基础上进行一系列的相关改进(比如去除加力功能),而得到一种真正适用的发动机,从而满足轰-20的需要。
考虑到成本、费用等因素,轰-20可能并不像B-2那样大,美国空军新一代隐身战略轰炸机LRS-B/2018年轰炸机就比B-2要稍小一点,以便降低成本和费用,从相关资料来看,美国空军对2018年轰炸机的载荷、航程进行了适当放宽,也就是说它要比B-2隐身轰炸机小一些,相应的它的生产数量也由B-2的20架增加到175架,对于中国空军来说,虽然中国的综合国力有大幅度提高,但是考虑到国家整体经济承受能力,加上人民解放军不需要执行美国空军那样的全球作战能力,所以中国空军对于轰-20的要求应该比B-2稍微要小一点,与LRS-B/2018战略轰炸机差不多大,LRS-B/2018战略轰炸机采用了2部PW9000涡扇发动机,它是在F-35战斗机的F-135涡扇发动机的基础上研制的,中国现在还没有研制出这样的F-135涡扇发动机,所以轰-20继续采用4部发动机设计。
B-2轰炸机只生产21架,每架造价为24亿美元,若以重量计,B-2的重量单位价格比服役时值的黄金还要贵两至三倍
轰-20与LRS-B/2018轰炸机另外一个相同的地方可能就是重视常规打击能力,冷战时期的战略轰炸机以战略打击为主,在常规作战能力方面只能投放普通炸弹,如B-2轰炸机第一批次(BLOCK10)只能挂载900千克的MK84炸弹,冷战之后,战略打击任务降低,美国空军更加重视战略轰炸机的常规精确打击能力,美国空军认为新世纪三代战斗机的陆续退役,第五代战斗机因为隐身设计,采用了弹舱设计,因此在投放重型空地武器方面存在缺陷,所以美国空军的重型武器投放能力实际上在下降,在这种情况下,战略轰炸机凭借其大载弹量、远航程成为弥补这个缺陷的主要手段,从20世纪90年代起,美国空军战略轰炸机如B-52、B-1B、B-2都进行了升级,以便投放精确制导炸弹,尤其是重型空地武器,并且在实战之中发挥了重要的作用,在科索沃战争之中,B-1B出动架次只占北约所有作战飞机总出动架次的2%,投弹量却达到20%,阿富汗战争,8架B-1B的投弹量更是达到了北约所有作战飞机的40%,至于B-2轰炸机摧毁了大量非隐身飞机难以攻击的严密防护目标,显现了隐身飞机巨大的效费比,因此LRS-B/2018战略轰炸机在设计之时就考虑了挂载常规精确制导武器执行任务这一点。
美国空军的B-1B远程轰炸机
B-2轰炸机以堆栈式炸弹挂架携带总数为80枚的Mk 82 500磅低阻力通用炸弹,这张照片堪称经典
从中国空军的情况来看,未来隐身战略轰炸机肯定要承担战略威慑任务,完善人民解放军“三位一体”的战略打击体系,但是更多还是要执行常规打击任务,执行战场支援、纵深打击等任务,尤其是要打击对方在第1、2岛链重要的目标,因此需要像LRS-B/2018战力轰炸机一样,强调常规精确武器的挂载能力,包括巡航、隐身空地导弹、卫星/惯导制导炸弹等,以提高中国空军的远程火力投送能力。
对于轰-20来说,还应该实现灵巧外挂及武器投放,也就是利用较大的弹舱和外挂管理系统,实现一架飞机能够同时挂载不同的武器,这样的话就能够在一次出击时打击不同的目标,以便能够最大限度地发挥战略轰炸机在载荷和航程方面的优势。
B-2隐身轰炸机挂载炸弹
航电方面,轰炸机的航空电子系统技术难度和复杂程度要低于战斗机的航空电子系统,目前中国已经研制出歼-20的综合航空电子系统,歼-20采用了综合航电系统设计,利用基于统一光纤互联、统一模块构建、面向全寿命周期更新升级的新一代航电系统架构,并采用新技术组成航空电子系统,完成了飞管、机电、航电在飞机上的高度综合,实现了全机资源共享和飞机任务余度可靠安全。实现了综合导航、综合探测、综合识别、综合攻击、综合管理的开放式体系架构的设计概念。
诺斯罗普•格鲁曼公司的LRS-B
因此轰-20可能会采取同样的基于光纤总线的综合航空电子系统,探测系统包括分布式光学/射频系统,能够对空中和地面目标进行探测、识别和跟踪,导航系统包括激光惯导/北斗卫星导航系统,为了提高飞机的生存能力,还会配备综合电子对抗系统,在轰-20的航空电子系统之中,通信/数据链是一个值得
轰-20的研制大大提高中国空军的远程打击能力和火力投送能力,中国空军目前航程最远的战斗轰炸机是苏-30MKK,它在最大载油状态下(使用超载油箱接近10吨),航程大约为3000千米,一次空中加油为5200千米,因此想打击关岛这样的目标,需要进行2次空中加油,对于一些坚固防护的目标如地下工事、混凝土跑道等,有时还需要重量较大的空地武器,如1000千克级以上的炸弹或者空地导弹,因此一架苏-30MKK在奔袭关岛这样的远海目标的时候,可能只能挂载2枚1000千克级精确制导炸弹或者空地导弹。
经过特殊制造而成的碳-石墨复合材料构成了B-2轰炸机的主体,它不仅耐高温、耐损耗,它的坚固程度
关岛上面安德森空军基地拥有一条3000米长的跑道,想让对方失去运转的能力,需要切断跑道,摧毁指挥塔、空管雷达及油库,按照美国人的评估,至少需要8枚重磅空地武器按照每300米切断跑道,然后还需要至少4枚同样的武器摧毁指挥塔、空管雷达和油库,这样按照每架苏-30MKK挂载2枚重磅炸弹计算,需要6架飞机,考虑到任务备份、对方拦截,这个数量可能会增加到12架甚至更多,这样算上完好率,中国空军可能需要出动一个团的苏-30MKK,再加上数架伊尔-78或者运-20空中加油机才能压制安德森空军基地,实际上对方已经在冲绳部署F-22隐身战斗机,在E-3A预警机的配合之下,在第一岛链上空形成了一道比较严密的拦击线,因此战时中国空军可能难以突防这道防线。
驻扎在日本冲绳嘉手纳空军基地的F-22
轰-20即使达不到B-2的载荷能力,也就是可以配备16枚1000千克级炸弹或者空地导弹,载荷能力可以与LRS-B/2018战略轰炸机持平,那么出动1架或者考虑到任务备份出动2架,就可以向安德森空军或者迪戈加西亚空军基地投放12枚1000千克级精确制导炸弹或者空地导弹,这样足可以让这个基地失去运作能力,美国空军的实战经验已经证实了这一点,根据美国空军的说法,2架B-2隐身轰炸机的能力大约相当于非隐身飞机一个攻击特遣队,包括16架携带精确制导炸弹的攻击机、16架护航的战斗机、4架伴随电子干扰机、8架用于压制地面防空炮火的对地攻击机和7架KC—135加油机。也就是说1架B-2的效能大约相当于20多架非隐身飞机。
对于轰-20来说,最重要的是它的隐身能力赋予的突防优势,从美国空军实战来看,在某些“高威胁环境”只有在隐身飞机削弱了对方防御的情况下,才能让非隐身飞机进入,对于轰-20来说,凭借自己的隐身优势,它可以轻易突破对方在第一岛链的防空体系,对其纵深重要目标、关键节点进行打击,从而为非隐身飞机的突防创造条件。
B-2的机翼向后倾斜角度变为33°,机翼后缘成双“W”形,其外形像一只巨大的黑蝙蝠
轰-20一个重要的用途就是打击对方坚固的地下目标,如B-2凭借其巨大的弹舱和载弹量已经配备了重达13吨的GBU-57钻地弹,这样巨大的炸弹是其他飞机无法挂载的,考虑到对方在第1、2岛链部署了大量坚固防护的目标,尤其是许多目标位于山洞之中或者地下,采用山体或者混凝土进行防护,具备较强的抗摧毁能力,中国空军也应发展钻地弹。轰-20研制成功以后,有关单位可以考虑研制与GBU-57相当的重型钻地弹,配备在轰-20上面,这样中国空军就具备了对第1、2岛链内对方坚固防护目标的摧毁能力,从而进一步提高中国空军对于地面目标的打击能力。
B-2可携带一个13吨重的GBU-57钻地弹,威力可穿透60米的钢筋混凝土,穿透40米的中等硬岩石,精度在1.2米之内
轰-20的另一个长处就是挂载小直径制导炸弹。众所周知,现代战场上目标越来越多,一些面积目标存在着多个瞄准点,如果采用非隐身飞机可能需要较多架次,而出动众多的飞机就会带来指挥控制、后勤保障带来沉重的负担,而轰-20凭借其较大的载弹量和尺寸,可以挂载大量的小直径制导炸弹(B-2挂载小直径炸弹的数量可以达到280枚左右,而轰-20应该也会超过200枚),这样下一次出击它能够打击的目标是惊人的,同时还降低了飞机出动率和战损率,提高了效费比。
轰-20还是人民解放军比较理想的反航母武器,众所周知,打击航母最为困难的地方就是对航母进行探测、跟踪和定位,为其他反航母武器提供目标指示和定位,但是对方航母拥有较强的作战能力,非隐身探测与中继制导系统容易被对方攻击,而轰-20可以利用其良好的隐身系统、分布式光电系统和电子侦察系统对航母编队进行跟踪,为其他武器提供目标指示,此外轰-20还是一个优良的反舰导弹载机,B-2可以挂载16枚LRASM这样的反舰导弹,而轰-20至少可以挂载12枚,这样出动一个四机编队就可以向对方发射48枚远程反舰导弹,并且在发射之后持续对航母编队进行跟踪和定位,为其他攻击兵力提供目标指示。
LRASM即Long Range Anti-Ship Missile,是"远程反舰导弹"的缩写,射程达到900千米
轰-20还可以作为其他用途,如利用它良好的隐身性能和先进的航空电子系统,作为ISR载机,执行对地观测、电子侦察等任务,利用先进的光电探测系统执行弹道导弹探测和预警任务,控制无人作战飞机等。
这次,轰-20可能真的要来了
对中国空军来说,轰-20的出现将会让自己的主战兵器实现隐身化,通过歼-20、轰-20和无人作战飞机组成的隐身打击特遣队,有力提高中国空军的远程打击能力。在空中加油机的配合下,这种编队可以将打击能力扩展到第2岛链乃至迪戈加西亚、澳大利亚一线,这是对敌方空海一体战的有力回击。