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台灣能不能自主發展第四代戰鬥機
http://www.CRNTT.tw   2017-06-21 00:14:35
 
  第四代戰鬥機的特點是隱身、敏捷、超音速巡航、相控陣雷達。下面根據第四代戰鬥機所需關鍵技術,具體分析台灣有無研發能力。

  一是隱身設計。包括隱身外形、塗料、各類輻射控制等。1981年6月15日世界上第一種隱身戰鬥機美制F-117首飛以來,幾十年下來,隱身戰機基本理念和基本設計思路已不是什麼秘密,達到一般性要求的難度在降低。只要具備一定基礎,就有可能照葫蘆畫瓢,至少搞出有隱身飛機特徵的戰鬥機。日本的“心神”、瑞典的FS-2020、印度的AMCA、土耳其的TF-X、韓國與印尼合作的KF-X等,都是這個路子。連伊朗也搞出了初步“成果”,雖然有些不倫不類。台灣照著F-22、F-35、殲20、殲31、T50這些“葫蘆”,畫出“台灣版”隱身戰機的“瓢”,使之具備一定的隱身外殼、隱身塗料及輻射控制等,是有可能的。

  1980年代初台灣研製IDF戰鬥機時,最早合作方是美國丹尼爾公司。這個由參加過F-117工程退休設計師創立的公司,拿出的初步設計立刻被美國政府叫停,因為這個號稱以F-104G“星”式戰鬥機為基礎的IDF的設計,有當時尚處於高度機密狀態的F-117“夜鷹”戰鬥機的影子!台灣的飛機設計師也許當時初步接觸到了隱身飛機的部分理念和技術。而有意思的是,最終在美國人幫助下研製成功的IDF戰鬥機,其進氣道設計竟然具有隱身飛機的特徵:通道彎曲,遮蔽了發動機。即便當時不是為隱身而有意為之,起碼表明台灣掌握了美國最早在F-22戰鬥機上使用的這項技術。後來台灣當局在90年代中期就揚言要發展隱身飛機,可能與略知美國隱身技術之一二有關。

  台軍最早的隱身飛機計畫是1995年制定的“廬山計畫”,目的是研製隱身飛機塗料。後該計畫擴展為面向三軍主戰裝備的“黑狼計畫”,意在發展飛機、艦船、坦克裝甲車輛等重裝備使用的隱身塗料、遮蔽偽裝網等,取得一定成果並偶有披露。台軍曾在軍艦上試裝反雷達偽裝網,被媒體捕捉到;2016年11月27日,台空軍公開展示IDF改進型時,現場角落赫然停著綠色塗裝的AT-3型教練機“黑狼計畫”實驗平台,被記者發現後慌忙蓋上蒙布遮蔽;台軍工部門一度發生過內部人員偷賣隱身塗料事件,轟動一時。

  但是,當今世界隱身飛機外形技術更加精細化、智能化、可變化,塗料技術進入第三代,電子、紅外、聲音等輻射控制技術上了新台階。研製理想的隱身戰機,需要相當水平的人才隊伍、經驗積累、風洞實驗、數據儲備、材料技術等等基礎,絕非可一蹴而就。台灣在隱身技術上要達到抗衡殲20的理想水平,還差得遠。至於殲20楊偉總設計師講的,用對隱身飛機理念的新探索、新概念、新思路,發展出“顛覆性”的新一代飛機,更絕非台灣的設計師可以企及。

  二是大推力渦扇發動機。推重比起碼達到10一級,以實現超音速巡航、助力高敏捷性。這是隱身飛機的攔路虎,世界上絕大多數國家地區沒有這個水平,中國大陸尚在努力之中。有台媒體透露,台新一代戰機發動機將以IDF的TFE-1042為基礎,適度放大獲得。這樣的發動機達不到四代機標準,且以台灣渦扇發動機技術水平,這個放大版沒有個一二十年根本搞不成。而那時大陸的第四代發動機必定已成熟,第五代發動機可能也投入使用了。

  台灣的另一條路子或者說八成最終要走的路子就是外購。對象還是美國。美國不會給台灣的新戰機提供F22、F35使用的F-119和F135發動機,正如拒絕給IDF提供F-16的F100發動機一樣。因為美國要賣飛機,不會允許競爭對方自製飛機過於先進,而現役頂級發動機是維持第四代戰鬥機出口競爭力的重要基石。在戰鬥機研製領域獨樹一幟的瑞典,其正在研製的FS-2020四代機便受制於美國的發動機出口管制,不但買不到第四代發動機,美國連採取部分四代發動機技術的三代半F414PEP都不賣,最終只能拿F414基本型湊合。台灣可能買到的是F100、F110、F414等發動機。特別是F414基本型發動機,推重比達9,賦予了瑞典SAAB39“鷹獅”戰鬥機初步的超音速巡航能力,美國的出口條件相對寬鬆,或許會成為台灣方面的最終選擇。至於F-35B型所需的矢量發動機,台灣造不出,美國更不會賣。

  三是相控陣火控雷達。還應實現火控、飛行、推進一體化控制。台灣的電子技術有積累、元器件引進有保障、對外技術合作有途徑,應當具備將IDF戰鬥機的“金龍53”多普勒火控雷達升級為相控陣雷達的能力,也具備自行研製生產全新型相控陣火控雷達的能力。在2月7日蔡英文親自出席的“藍鵲”新一代高級教練機簽約儀式上,就同時展出了中山科學研究院研製的新型機載相控陣雷達,大體相當國際第一代水平,性能比中美為代表的領跑者差一些,但堪用問題不大。不過,台灣在新四代機普遍配備的分佈式孔徑光電探測系統方面的技術儲備比較,需要進一步研發或外購解決。至於火控、飛行、推進一體化,只要電子信息技術、發動機數字控制技術和飛行控制技術、系統集成能力達到一定水平,也可以解決。這方面,台灣有基礎。

  四是高敏捷性及短距起降。主要靠先進的大推力矢量發動機、氣動外形設計、飛行控制技術等獲得。若無外援,在戰鬥機研製上屬於世界三、四流水平的台灣將面臨難以克服的困難。

  五是先進材料和製造能力。也是台灣軍工的短板。第四代戰鬥機對材料的需求更高端、先進製造能力的要求更苛刻,遠非製造IDF、F-5E/F可以比擬,發達國家均嚴格控制。台灣在現代飛機先進材料和製造技術方面尚比較落後,尚未達到三代機水平。如IDF戰鬥機,其46萬5千個零部件中,真正台灣自製的僅1萬7千個,自產率僅3.6%,其餘均是“拿來主義”!這意味著台灣可以比較順利地生產出“藍鵲”,但短期內即便設計得出也造不出四代機;可能高薪聘到西方一流飛機設計師,但買不到把設計圖紙變成定型產品的能力。最終很可能不得不在設計上打折扣、技術上降要求、性能上縮水准,重演當年IDF的故事。

  六是龐大經費。這也是一個攔路虎。上世紀八九十年代研製的F-22,研製費高達200億美元、單機價格1.5億美元;F-35研製費300億美元,即便在特朗普壓力下大幅降價,單價也高達8000萬美元,還不排除這是廠家迫於特朗普的壓力耍花招,意在掙後續費用的結果;殲20的研製費據說也十分龐大,單機價格外界估計超過1億美元。台空軍新一代戰機的主要對手是殲20,必須具備與殲20抗衡的能力,性能必須達到頂級水平,估計至少需要三、五百億美元的研製、列裝費用。

  戰鬥機的採購費和維持費一般是1比1,也就是說,台軍每購買一架四代機還要準備同樣一筆錢做全壽命期間的維持費。可以想像,台灣四代機計畫所需費用將是天文數字。台一年的軍費大約100億美元出頭,裝備費約三、四十億美元。XT-5“藍鵲”研製項目總預算23億美元、144架F-16戰鬥機升級總預算37億美元,能留給新一代戰機的錢是有限的。靠軍費外的“特別預算”解決也有困難,因為在可預見的將來,台灣經濟較難走出困境。

  七是時間條件。台灣原本不具備完整的第三代戰鬥機研製能力,在此基礎上研製四代機,沒有20年拿不出成熟產品。按照國際一般估計,那時解放軍第四代戰機將形成相當規模、第五代戰機可能形成戰力、美國所懼怕的高超音速飛行器和空天飛機已批量生產,屆時不知還駕著台所謂“三代機”的“國軍”飛官們如何對付這些“顛覆性”目標。

  當年研製IDF時,台灣基本採取“拿來主義”。諸如飛機的風洞試驗、發動機、慣性導航系統、飛控計算機和軟件、彈射座椅等,多直接採購國外產品,沒有形成自主能力。IDF的研製隊伍也解散了,遺留的部分力量零零散散、小打小鬧維持了30年的技術預研,雖有斬獲,但與中國大陸在蘇俄幫助下起步,進而持久用力,最終形成完整的自行研製、生產、配套體系的成就相去甚遠。正如蔡英文在2月7日簽約儀式上所言,白白流失了30年。換言之,這次台灣重啟戰鬥機研製,起步層次不會太高。台灣固然會努力藉助特朗普政府要求盟友承擔防務責任、購買美制武器的機遇,爭取美支持其研製計畫。但即便爭取得到,美國佬的技術轉讓條件可能更苛刻、更昂貴、更顧慮大陸的感受,不會對台予取予求、讓台心滿意足。

  總的來看,台灣在有限時間內很難自主研製出標準第四代戰鬥機!樂觀估計,可能研製出有隱身等四代機特徵的三代半戰機,如F-15SE“沉默鷹”模式。為了應對亟需,台灣很可能最終不得不走外購的道路。但外購新機也需要強大經濟實力和國際地位支撐,對台當局也是巨大挑戰。

  台軍新一代戰機命數已定

  目前,台灣理論上可外購的新戰鬥機有:美國的F-16V、F-18E/F、F-15SE、F35系列,歐洲的“颱風”,法國的“陣風”,瑞典的SAAB39“鷹獅”等。但國際環境所限,估計除了美國貨,其他國家一般都不會賣。至於俄羅斯的蘇35、T50等,想都不要想。日本的“心神”尚在研製中,該機能否研製成功、敢不敢賣、何時售台,都是變數。韓國、土耳其的四代機更不靠譜。F-35一直是台空軍心儀的目標。最新的說法是F-35A和B都要,總數需求量210架,其中空軍F35A常規起降型150架、海軍陸戰隊版F-35B垂直/短距起降型60架。 但美國至今沒有正式答應。

  按照台軍現役戰機狀況,2020年左右裝備新機是最佳時間節點。目前看,無論自研還是外購,這個可能性都不存在。這就是台軍不得不付出巨額費用讓美國升級F-16A/B的原因所在,升級版F-16可獲得20年使用壽命到2030年代末。

  次佳前景在解放軍殲20成批列裝前後購得F-35。對台有利的方面,特朗普要讓盟友出錢承擔防務責任、美國要賣武器掙錢挽救實體經濟;不利的方面則是大陸不會坐視不管,特朗普或繼任總統不一定敢撕破臉皮。美顧忌對華關係,對對台軍售一貫有所限制。如台空軍夢寐以求的F-16C/D,美國就不賣,何況F-35。F-35的產能也是問題,美盟友太多,台必須靠後排。

  比較可能的前景是,美國在2030年左右售台縮水版F-35或F-18E/F戰鬥機。那時台空軍的F-16、幻影2000等主戰飛機確實到了必須逐步汰換的最後時刻了。但F35不僅很先進,本質上還是攻擊型武器,美國一定會對售台版加以特別限制。美國發展F-35的初衷之一,就是像當年F-15與F-16“高低搭配”,前者主司對地攻擊、後者主司奪取空中優勢一樣,組成F-22與F-35“高低搭配”,F-35主司對地攻擊、F-22主司制空作戰的新裝備體系,故F-35的攻擊能力十分強大。美售台時必然限制其攻擊能力,很可能將其簡化為制空戰機,讓台軍如果對大陸進行縱深先制打擊的話,只能使用非隱身的F-16、IDF。而且,儘管美售台F-35性能上會是“丐版”,但價格上一樣是“頂配版”水平,狠宰一刀。

  結論

  台灣當局鼓噪發展新一代隱身戰機屬於兩手準備。一是作為籌碼,在向美國購買F-35A和F-35B時討價還價。“唯有擁有新一代戰機的關鍵技術,或則許多技術項目上獲得突破後,才有更多籌碼爭取F-35B”。二是如果美國拒絕出售,硬著自主發展,哪怕時間上遙遙無期,聊勝於無吧。

  (全文刊載於《中國評論》月刊2017年6月號,總第234期)


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