联参25|印度五代机关键性能超越中美 缺点令人无语

图为印度AMCA战机外形的演变过程，其气动外形设计相对保守。（资料图）

最近，国内关于中型四代机（国外标准为五代机）的话题受到广泛关注。无独有偶，印度在下一代战斗机的发展方面也对中型机青睐有加。印度公布的最新“先进中型作战飞机”（AMCA）概念模型显示，和2009年展出的那个AMCA模型相比，它有了可以说是翻天覆地的变化。从其外形判断，其隐身性能超过俄罗斯T-50战斗机，而且很可能是唯一具备超音速巡航能力的中型五代机，这一点远超中美的中型五代机。但是，这么高大尚的一架飞机却有一个难以克服的缺点。

隐身设计远超T-50

图为AMCA战机及其主要配套设备，印度很难独立完成这种复杂的综合研发。

客观来说，经过多轮优化，该机在外型上已经达到了相当高的水准，至少超越了俄罗斯T-50的水平。

该机前机身采用了多平面、非圆截面设计，前机身的每个平面都有空间倾角，这种设计能够将从正、侧面射来的雷达波反射到侧面40度以外的方向，大大降低主要威胁方向的雷达散射截面积（RCS）。

AMCA的设计严格遵循了各个面、线平行的隐身设计原则，并采用了S型进气道。机身的上侧面则与机翼融为一体，机翼采用了前缘后掠角约42度的中等展弦比和根梢比较大的机翼，大根梢比机翼的根弦较长，对机身侧面的遮蔽效果较好。平尾也与主翼布置在同一水平面上，并与主翼的后缘相连，对机身侧面亦起到遮蔽的作用。该机采用了的大量的平行面和线。其主翼、尾翼和边条的前缘平行，主翼和平尾的后缘平行，进气道侧壁与垂尾平行，甚至作舱盖的侧面与前机身上侧面也基本平行。多面相互平行将让雷达波的散射集中指向有限的几个方向，且角度很小，其它方向的散射波束则非常弱。这样，尽管敌方雷达可以短时间捕捉到主方向的反射波束，但是随着飞机姿态的微小改变，这些波束会变得“飘忽不定”，进而让雷达无法稳定跟踪。

该机的模型和动画展示较为粗糙，其他隐身细节并未突出。但可以看到机翼下的作动筒均采用了纺锤形整流，其RCS大大低于未经整流以及进行半球形整流的作动器的RCS。一般来说，五代机会尽量减少机体表面的开口率，这一点和四代机完全不同，四代机通常要求机体有较高的开口率，以方便维修。而五代机则是尽量减少开口，口盖和舱门的边缘的缝隙，对表面的电磁波是不连续的介质，会引起散射波，因此在包括主起落架舱、座舱和舱盖连接处在内的部分口盖、边缘都要进行采锯齿处理。当雷达波照射时，散射波也将朝向主要平面方向散射。

总体来说，该机的隐身设计至少要超过俄罗斯的T-50战斗机，后者并未采用S型进气道，凹凸不平的机腹更容易散射雷达波。

超音速巡航独步中型五代机

目前各国在研和装备的五代中型机均未考虑超音速巡航，相比之下，印度的AMCA从一开始就很强调超音速巡航能力。（资料图）

目前各国在研和装备的五代中型机均未考虑超音速巡航，这对于一架成本较低，而且载油量有限的中型机来说有些苛刻。但是超音速巡航对于空战仍然有很大的诱惑。具备超音速巡航的战机与不具备这项能力的战机之间的空战，就如同骑兵和步兵的厮杀。印度人大概没能经受住这种诱惑，有媒体称印度为AMCA设定的目标是在高空最大速度达到2.5马赫，在超音速巡航时具有马赫数1.6的巡航速度。AMCA模型上的一些迹象显示，印度人确实是这么打算的。

得出上述判断的一个重要依据是其机翼未使用内埋式襟翼、副翼作动筒，每侧机翼上两个突兀的经过纺锤形修形的作动筒表明，该机采用了相对厚度很小的机翼，这都是有利于超音速巡航的设计。因为一般而言，降低超音速巡阻力的重点在于减小波阻。而为了减小波阻，机翼一般采用翼型前缘比较尖的相对厚度很小的机翼。五代机中，有超音速巡航要求的F-22、T-50以及中国的歼-20，均采用了类似的作动筒和薄机翼。F-35和FC-31则采用较厚的机翼和内埋式作动筒。因此除非是对超音速巡航有特殊要求，否则还是内埋内埋更有利于隐身。当然，中国的歼-10也采用了外露的作动筒，那主要是因为三角翼本来的相对厚度就很小。

此外，AMCA选用了前缘后掠角约42度（或者更大）的小展弦比的碟机翼，这个后掠角也是比较适合超音速巡航的。从空气动力学的观点来看，大后掠（如60到70度）小展弦比机翼的超音速气动效率最高，但这种机翼的亚音速效率低，影响飞机的亚、跨音速机动性。对于新一代战斗机，其机翼设计需要中和多方面相互矛盾的需求，这决定了五代机的机翼后掠角基本保持在40度到50度之间。AMCA采用的机翼，其后掠角明显大于F-35和中国的FC-31，更有利于超音速巡航。当年，F-22A的原型机YF-22就采用了48度的前缘后掠角，而最终定型时却改为现在的42度。

在机身设计上，减小超音速巡航阻力就要减小机身最大截面，增大机身长细比。该机在优化过程中，曾出现增大机翼和平尾距离，以拉长整个机身的优化方案，但是那个方案看上去太不协调，所以最终的方案是将机翼后移，而长细比不变。

其座舱看上去更像F-35的座舱，不仅集成了其后视视野狭小的缺点，而且也不利于降阻。其座舱风挡高大，后掠角较小，截面积相对较大，长细比较小，这种设计也不利于超音速巡航。为此，该机不得不在座舱后由一段延伸过渡段，提高这一部分的长细比。发动机采用了阻力较小的小间距布局，同时也减小了飞机的最大截面积和浸润面积，降低摩擦阻力和波阻，利于超音速状态下的减阻。

总体来说，AMCA的上述设计理论上使得它具备了中美中型四代机所不具备的超音速巡航能力，世界范围的中型四代机中它也可能是唯一的。

无法克服的缺点

AMCA战机采用的大型武器舱，这严重挤占了战机的油箱体积，仅4吨的机内燃油无法实现设想中的1000千米作战半径。（资料图）

理想很丰满，现实很骨干。对于印度来说，想将各种优秀的性能融合到一架中型机中，做到面面俱到，最后的结果很可能是“面面不到”，甚至是顾此失彼，最终导致项目流产。

为了拥有良好的隐身性能，AMCA采用了大型的武器舱。要知道，F-35的武器舱可携带4枚AIM-120中距导弹， AIM-120在中距弹中的体型已经是比较小的了。但是有一些图片显示，AMCA的内置弹仓居然可以装载5枚中距弹。而且这个大型弹舱是完全贯通的，也就是在弹仓的中心线上多出一枚导弹，不过这可能会给弹舱门的锁定和飞机的机体强度带来问题。相比之下，美国的F-22和F-35的两个腹部弹仓均是被隔开的。有资料显示，该机最大起飞重量为29吨，内部武器载荷2吨。那么问题就来了，AMCA凭什么以比F-35更小的起飞重量得到一个更大的弹仓和更多的载弹量？

另外，对于中型五代机来说，过度追求超音速巡航造成的恶果是大幅降低航程和滞空时间。印度航空发展局给出的参数是该机可携带4吨燃油，不进行空中加油的情况下最大作战半径达到1000公里，但是这个参数有点自相矛盾。原本双发中型机的载油量就屡遭诟病，F/A-18A/B和米格-29都遇到了滞空时间不足的问题。而超声速巡航使用的薄机翼将会恶化燃油携带量。在五代机中，追求超音速巡航的F-22A采用相对厚度较薄的机翼，加之两侧的格斗弹弹舱，使其载油量仅与中型的F-35大致相当。AMCA的载油量同样堪忧，ADA号称该机可以携带4吨内部燃油，相比之下，F-35A的燃油携带量达到了8.3吨，而F-35C更是达到了9吨，而这两种飞机的作战半径不超过1100公里。如果进行超音速巡航，又会增大燃油消耗率而恶化航程。如果进行亚音速巡航，由于进行了超音速巡航优化，自然会降低亚音速的巡航效率。所以如果只靠机内燃油，AMCA的有效作战半径要达到1000公里，除非是发动机开挂。

印度航空发展局（ADA）的负责人巴拉吉在印度航展上称，ADA的团队预计全面的工程开发到原型阶段至少需要十年，第一次飞行将在2030年，低速率生产开始于2035年。这个时间看上去很长了，然而按照之前LCA的发展步伐，印度人能够按时完成，已经实属不易了。