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H-20用上第四代隱身材料?比B2轟炸機隱身10倍,全向隱身全機覆蓋

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近日,空軍發言人在2023年長春航展上講了這么一段話:相信大家還記得當年J-20、Y-20橫空出世時帶給大家的驚喜與振奮,相信隨著空軍現代化建設步伐不斷加快,這樣的驚喜和振奮還會不斷增多。

J-20式的驚喜是什么樣的畫面?

相信再沒有什么比十二年前成都黃田壩機場外人頭攢動的畫面更能表達這種驚喜,J-20作為一款具有跨代意義的隱身戰機,其當時的密級之高是可以想象的,但有關方面似乎沒有強力阻止這種圍觀,甚至在某種程度上允許J-20的相關消息在互聯網上傳播,一時間可謂是舉國振奮。

在此之前,人們習慣將F-22、B-2A這兩款隱形飛機比喻為高懸在我們頭頂上的達摩克利斯之劍,大洋彼岸的強敵當時還在發展可大批量生產的F-35系列隱身戰機,其隱身優勢有進一步強化的趨勢。

但這一切,隨著J-20的問世徹底變化了,我們有了可以與強敵過招的利劍,就如同1980年飛向南太平洋的那枚遠程運載火箭,讓強敵知道我們有了還手的能力。

就在J-20問世兩年后,我國新研制的具有國際領先水平的新型反隱身米波雷達首次實際探測到了F-22戰斗機。

既有隱身之矛,又有反隱身之盾,二者相輔相成,標志著我軍適應新世紀隱身技術條件下的裝備體系的成形。如今不論是J-20,還是反隱身雷達,都已經實現了多輪迭代,不僅技術水平更高,而且裝備規模也已經非常可觀。

再回到正題,J-20式的新驚喜會是什么?

無獨有偶,2016年,同樣是長春航展,“新一代遠程轟炸機”正在研發的消息也首次權威公開:

現如今,人們習慣將這款新型轟炸機稱之為“H-20”,該機作為一款具有高隱身性能的轟炸機,被認為是20系列裝備中更具戰略份量的關鍵拼圖。

首次公開消息兩年后的2018年,應該是H-20的高光時刻,那一年:

先是H-6系列飛機研發團隊負責人何勝強說,未來轟炸機的作戰使用模式的設計和技術標準的設計,應該掌握在我們手里,我們應該是引領者。

之后不到兩個月,中航集團發布了紀念西飛成立60周年的《大國起飛》宣傳片,片尾亮出了經典彩蛋“THE NEXT”,多年后許多愛好者還會不時地到這部片子的彈幕上留言紀念。

THE NEXT彩蛋之后不久,又有愛好者找到了一張關于“激光增材制造飛機鈦合金超大型整體承力框”的圖片,根據進氣道預留開口判斷,此部件可能是H-20項目應用的部件。

短暫高光之后又是許久的沉默,但仍不斷有暗示H-20項目的官宣動態,比如2021年招飛宣傳片中,金頭盔遮光罩倒影里就有隱身轟炸機的身影。

然而時至今日H-20仍未亮出真身,實際上,比廣大軍迷更急切的還有我們空軍的指戰員,比如H-6K飛行員孫陸宇曾在電視片中這樣說道,我作為轟炸機的飛行員,我想我比所有人都更加期待,期待有一天,我自己能夠見證和駕馭新一代的作戰平臺,我們空軍一位老首長曾經寄語我們,大力發展轟炸機,我相信這一天,它很快就會到來。

H-20為什么遲遲不出來?

以J-20、Y-20兩款國之重器為例,J-20從立項到首飛用時三年零一個多月,Y-20從立項到首飛用時五年零七個多月。

從“新一代遠程轟炸機”公開正在研發的年份,到如今,已有六年多時間,而準確的立項時間并沒有公開,因此實際用時應該更長,其時間跨度必然超過J-20與Y-20這兩個項目。

為什么時間跨度這么大?換一個思路,其實我們可以從海軍裝備的發展脈絡中找到線索。

與H-20有著相似命運的正是福建艦,這艘航母原本計劃使用的是蒸汽彈射器,與之并行推進的還有電磁彈射器這條技術路線,誰都沒有想到我們會在電磁彈射器這條世界級難題賽道上跑得這么快。在蒸汽彈射器與電磁彈射器之間的競賽式考核中,后者拿下了絕對領先的成績。

著眼實戰需求,基于新技術條件,福建艦需要更改設計,這就需要時間,這才有了加塞的山東艦。

再看H-20,作為一款轟炸機,其主要職責就是作為航空彈藥的投放平臺,因此其機體彈艙設計必須與掛載的彈藥相適配。

在過去的幾年時間里,我國航空裝備的迭代速度也相當快,尤其是空基高超音速彈藥的發展持續領跑世界,H-20立項之初必然會選擇適配K/AKD-20、YJ-12等常規打擊彈藥,但卻不一定適配雙錐滑翔體/乘波體戰斗部的高超音速打擊彈藥,因此也可能存在設計更改的問題。

當然了,涉及更改的可能并不局限于彈艙這一處,還有態勢感知、信息交互等一系列軟硬件都有可能更改,這也是完善設計方案提升作戰能力的必然過程。

談到這里,再回味2018年H-6系列項目團隊負責人何勝強說得這番話:未來轟炸機的作戰使用模式的設計和技術標準的設計,應該掌握在我們手里,我們應該是引領者。

其實,僅從適配的高超音速打擊彈藥來看,我們的作戰模式設計就足以引領世界,因為不論是過去的B-2A,還是如今的B-21,它們都沒有這種能力,或者說是能力有限,這主要是因為他們在高超音速裝備領域一步趕不上步步趕不上。

除了上述原因,H-20遲遲不亮相還有一點原因,就是該項目有了更為寬松的發展環境。

J-20之所以能夠快速亮相,這是看家護院的剛需驅使使然,該機列裝初期,實際上主要突出的是高隱身性能,而態勢感知能力、高機動能力其實對比三代機并沒有太大的突破,它是選擇了一條快速迭代的發展路線。

如此發展主要有兩點用意,一是盡快列裝能夠與強敵對抗的裝備,再就是聚焦作戰主要矛盾,多輪快速迭代,以期在之后的時間里獲得更大的能力提升。

如今經過多輪技術迭代的J-20已然大批量列裝,另外,基于空警-500、反隱身雷達的反隱身體系也是日漸成熟,在家門口打仗我們已經不懼任何對手,這就為H-20的持續優化設計爭取了時間。

H-20究竟會是一款什么樣的轟炸機?

衡量一支空軍能力強大與否有三個評判標準:殲敵于本國空域、殲敵于非本國空域、殲敵于敵境地面。

如今我空軍的建設目標是“空天一體,攻防兼備”,作戰意圖的變化在于“由守轉攻”,就是要追求最高能力等級“殲敵于敵境地面”。

如今我們有J-20、J-16、J-10C等多功能戰術機型,它們都具備對地戰術打擊能力,其中尤以J-16的對地對海打擊能力最為突出,同時還有規模龐大的H-6K機群,形成了較為強大的中近程攻擊能力,并初步具備遠程打擊能力。

要徹底實現由守轉攻的戰略目標之變,就必須擁有更強大的遠程打擊能力,這就是H-20所要承擔的使命。

軍迷朋友們期望的H-20機體平臺性能一定是,遠航程、超音速、大載重……

我國航空裝備體系正在持續推進的“三化目標”,就是大幅拓展飛行包線,提升久航遠航能力,支撐高速、高機動性和高功率輸出,挑戰更快更高更久更強的“機械化”;對戰爭勝負起著決定性作用的“信息化”;發展人工智能、自主導航、高精度雷達等技術,挑戰更自主更敏捷更智慧的“智能化”。

軍迷們期待的那些性能都屬于“機械化”范疇,但這些機械化性能并不一定聚焦在某一款裝備,事實上也不可能。

對此,可以回顧J-20總師楊偉曾經說過的一段話:有人希望什么都比現在好,飛得要比現在快、要比現在遠、比現在高,什么酷炫“超能力”都有,怎么可能有這樣的產品?任何一個產品都有取舍,沒有取舍的產品不是一個好產品,你有針對性目標,比如,依據未來戰爭的特點要突出一些東西、舍掉一些東西,這是必須的。

比如H-20,要飛得快、飛得遠、飛得高,要樣樣都擅長,胡子眉毛一把抓,全面突出?這是不可能的,因為這些性能大部分都是矛盾體,要飛得高、飛得遠,就需要大翼展,由于飛行阻力大增,那么就很難飛得快,有人說可以用可變機翼,但這樣一來就會增大飛機結構重量,還可能破壞隱身性能,同時載彈量也會下降。

可以兼顧優化一些非主要性能,但不可能全面突出,不僅現在的人類辦不到,即便是幾百年以后的未來,那時也不會有基于未來作戰需求的單一全面機型。

據多方消息研判,H-20會采用飛翼式氣動布局、背負式鋸齒形大S彎進氣道,最大起飛重量介于B-2A與B-21之間,在可變角度全動尾翼/射流飛控、AI智能、數字電傳飛控等新技術支持下,傳統飛翼式布局飛機的難操控缺點可以得到有效解決。

飛翼式布局有著先天的隱身優勢,同類機型大都基于相似或者說隱身能力相當的氣動布局,然而外形隱身只是基礎,要具備更出色的隱身能力,就需要能力更強的隱身材料。飛翼式布局具有很強的中短波段隱身能力,但反米波雷達探測能力有限,這就更需要新材料支撐多波段隱身能力。

早在J-20項目的研發中我們就率先應用了具有世界領先水平的超材料隱身薄膜,放眼世界只此一家別無分店,F-22、F-35、B-2A三款隱身飛機均無應用,尚未首飛的B-21是否應用,有待后續觀察。

我們不僅早已實現超材料隱身薄膜的批量化生產,而且應用的裝備型號也不再局限于J-20,而是多領域多型號“白菜化式應用”。

超材料隱身薄膜在自然界里是沒有的,它是通過人工重塑材料的微結構,這些微結構可以適應不同的應用場景,比如聲學、電學、光學、磁學等天然材料所沒有的超常物理性能。

基于大批量應用的條件,超材料隱身薄膜也實現了多輪技術迭代,目前已經發展到了第四代產品。

早期J-20應用的超材料隱身薄膜只能在局部重點位置應用,如今第四代超材料隱身薄膜已經實現由傳統二維向三維立體設計的重大技術突破,制造工藝也實現了由有限尺寸向近似無限尺寸的突破,可以實現全機身應用,而且材料更輕質,三維蜂窩結構設計,又使其具備更優異的全向吸波能力。

采用第四代超材料隱身薄膜的H-20,隱身性能相較于B2轟炸機可提高10倍以上!

據主導研發超材料薄膜產品的負責人披露,第四代超材料隱身薄膜的研發與裝備的研發息息相關,超材料與裝備之間的關系,本質上是裝備對材料的牽引,材料對裝備的支撐。

H-20還將是我國第一款具備硬管空中加油功能的主戰機型,傳統軟管加油的加油速率有限,在給大型飛機空中加油時,加油時間過長,容易被敵方襲擾,如果縮短加油時間,加油量就會受限,作戰半徑的改善也會受限,因此著眼遠程打擊作戰任務的H-20就必須具備硬管空中加油能力。

雖然現在YU-20A只具備軟管加油功能,但我們實際上早已突破硬管加油技術,成為繼美、法之后,全球第三個掌握硬管空中加油能力的國家。這一技術主要是通過將圖-204貨運飛機改裝為硬管加油技術試驗驗證機,通過專項試驗,基于硬管加油裝置原理樣機的試飛驗證,已經全面掌握此項技術,為后續YU-20A改裝硬管加油功能奠定了基礎。

目前之所以不著急改裝,主要是暫時沒有可服務的對象機型。

可以說硬管加油版YU-20是為H-20量身定做,當然了,不論是硬管,還是軟管,都是可靈活更換的功能組件,并不是說換了硬管的YU-20,就不能軟管加油。

基于早期公開的激光增材制造飛機鈦合金超大型整體承力框圖片可知,H-20可能采用四發配置,這樣一來最有可能選用的發動機型號就是基于WS-10B太行發動機設計的適應性改裝型號(無加力燃燒室),足以確保高亞音速飛行性能。

基于空天一體作戰需求,隨著各類遙感衛星的星上智能數據處理能力的增強,H-20還可實時接收各類天基偵察信息,可在無護航、無其它伴隨機型保障的條件下,高效感知戰場態勢,在AI智能決策系統的幫助下,高效規劃作戰航路。

在電子戰領域,H-20不僅將具備優異的被動抗干擾能力,還將具備更強的主動攻擊能力,其電子戰效能將不亞于專用電子戰機型。

可以預見,在未來戰場,H-20憑借其全向多波段高隱身能力,在遠域敵空防薄弱陣位瞄準各類戰役、戰略縱深目標發射各類遠程導彈,火力可有效覆蓋沖繩、關島等熱點區域,也可觸達夏威夷群島,這些導彈不僅能打擊陸地目標,還是海空游獵的高手,平時還可執行戰略偵察、戰備巡航等任務,不僅具有極強的實戰能力,也必將具有強大的威懾能力。

H-20何時亮相?

不論是H-6K飛行員說的,“我相信這一天,它很快就會到來。”,還是空軍發言人預告的J-20式的新驚喜,都在暗示H-20好事將近。可以推測,該項目已經處于原型機制造收尾階段,不同于B-21高調亮相半年多無法首飛,我們必然是一經亮相就可很快首飛的狀態。

2027年將是我們實現建軍百年奮斗目標的關鍵時間節點,屆時各類跨代裝備將實現全面換裝,新質作戰能力相較于今時今日會有質的提升,如果H-20于今明兩年亮相,那么到2027年也可具備交付入列的技術條件。

如果說,J-20讓強敵認識到,在我們家門口打仗,他們占不到任何便宜,那么H-20則有絕對實力讓強敵知難而退。

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