前几天,空军司令员马晓天在接受深圳卫视采访时,宣布中国已经在研制新一代隐形的远程轰炸机,航程和载弹量都将大于轰-6K。这不是第一次马司令与远轰连在一起的新闻,去年初新闻曾报道,马司令在医院看望前空军司令刘玉堤时,刘老爷子写下绝笔“大大发展轰战机”。在空军副司令宣布中国正在研制四代战斗机之后两年,歼-20首飞,所以我们有理由相信两年之内轰-20会实现首飞。
中航在新世纪陆续立项的、以20为编号的四大金刚是:歼-20、运-20、直-20、轰-20。目前歼-20、运-20已经入列,直-20正在试飞,只剩轰-20还未现身,那么它长什么样呢?俄罗斯设想的下一代远程轰炸机是四发的飞翼布局(右上);美国正在研制B-3(左上),竞标结果格鲁曼公司的人字形无尾飞翼方案获胜。
B-3可以看作是缩小版的B-2,采用两台无加力的PW-9000(来源于F-135)发动机,总推力是B-2的86%。B-3不加油的作战半径是3200Km、载弹13吨,可在两万米高空巡航,速度比B-2快。B-3的其中一项指标是成本大幅降至5.5亿/架(B-2是20亿),估计到时也会像F-35一样一路加价。
美国目前拥有的20架B-2轰炸机是飞翼布局,美俄正在研制的下一代远程轰炸机也是飞翼式。因为飞翼布局不仅隐身性能好、飞行阻力也大幅降低,相同载油的航程大大增加,正常起飞重量的推重比只需0.2以上。
中国的轰-20毫无疑问也会采用飞翼布局。下图是西工大研制的临近空间飞翼验证机(上)、“利剑”飞翼无人机(下),通过两型机的试飞,中国已经掌握了飞翼布局飞机的内部结构设计和飞行控制技术。
中国除了预研飞翼相关技术,还针对隐形远轰所需的其他技术开展研究。例如去年《中国航空报》曾报道中航飞机研发中心已经攻克“背负式锯齿形并列双发大S弯进气道”技术难关。这则消息有几层意思:
(1)“背负式”说明进气道开口在机背,战斗机的进气道不可能设计在机背,运输机的发动机是采用机翼吊挂,所以它是专为大型轰炸机研制的。
(2)“锯齿形”+“大S弯”是为了加强隐身性能,说明下一代轰炸机具有隐身性能。
(3)“并列双发” +“大S弯进气道”,显然是一个进气道负责双发,那么对称布局就是四台发动机----比轰-6K大得多的远程轰炸机。
马晓天司令员说下一代轰炸机的航程和载弹比轰-6K大。要兼顾大航程和大载弹量,飞翼布局是理想的选项。下图是设想的隐形远程轰炸机,采用背负式进气道、飞翼布局、机翼面积是B-1B的一倍,在航速1.25M.、15千米高度的飞行阻力只是B-1B的一半。阻力大幅减小意味着要求的推重比较小、相同重量之下的油耗较小,才能满足大航程的同时拥有大载弹量的要求。
研制轰-20的单位最有可能是西飞,西飞有220吨运-20的研制经验,尤其是大型飞机的结构设计、大型机翼整体油箱。下图是B-2机身与机翼油箱示意图,尽可能利用大面积机翼的内部空间,设计整体油箱是满足大航程的基础。去年在运-20定型、量产型还未交付空军,其研发和组织生产的总师双双调离、另有任命,最大的可能是轰-20开始进入实机研制阶段。
下表是几种大型轰炸机性能对比,B-1B和图-22M、图-160 采用变掠翼实现超音速,正常起飞重量的推重比0.37—0.45;亚音速的B-2推重比是0.205。美国正在研制的B-3要求在2万米高空的巡航速度高于B-2, B-3的推重比将大于B-2。假设轰-20的推重比是0.30,采用四台WS-15的无加力版,推力4X110KN,那么正常起飞重量130吨,最大起飞重量可达160吨,是轰-6K的两倍。空重65吨、最大燃油65吨、最大载弹量30吨、最大作战半径6000Km。
转筒式发射架是远程轰炸机机腹弹仓的标配,下图(左)是图-95MS弹仓挂载KH-555远程巡航导弹;右图是B-1B机腹弹仓的转筒式发射架,每个发射架可以挂载8枚导弹,B-2机腹大弹仓有两个这样的挂架。曾有一篇八股报到过中国已成功研制“转筒式发射架”,假设每个发射架挂载六枚,轰-20可载12枚2.5吨的长剑-10巡航导弹。
假如轰-20的最大作战半径是6000Km,携带的长剑-10射程是2500Km,那么从国内机场起飞,轰-20不加油的打击范围可覆盖欧亚非澳的全境,跨太平洋可攻击夏威夷和阿拉斯加,来回个加油一次可攻击美国西岸。