价格相差不大的轰-20轰炸机和B-2轰炸机的差距有多大?
价格相差不大的轰-20轰炸机和B-2轰炸机的差距有多大?
轰-20轰炸机作为中国新一代战略轰炸机,其性能备受关注。本文将从战略轰炸机的作用、中国研制能力以及轰-20与B-2的具体技术对比等方面,全面解析这两款轰炸机的性能差异。
一、战略轰炸机的作用
现代战争的实践表明,战略轰炸机的作用非常之大。中国空军经过数十年的努力,拥有大量轰-6系列轰炸机,但轰-6系列并非真正意义上的战略轰炸机。苏联很早就停产了图-16轰炸机,而中国一直在生产并不断改进升级。从最早的只能使用简单高阻炸弹凌空轰炸的轰炸机,逐渐发展成能挂载多种精确制导对地对海攻击武器的远程打击平台。
最新的轰-6K“战神”轰炸机采用了俄制D-30涡扇发动机,作战半径从1800千米提升至3500千米,可挂载射程2000千米的长剑-10高亚音速巡航导弹,打击第一岛链内的任何目标。然而,轰-6K无法攻击8000千米外的夏威夷和阿拉斯加。更重要的是,轰-6K在战场环境中的生存能力堪忧。作为非隐身飞机,它在第一岛链内极易被发现和拦截。即使在强大的电子战保护下突防也有很大危险。
二、中国是否有能力研制战略轰炸机
战略轰炸机技术复杂程度极高,对中国来说是一个全新领域。美国为制造B-2隐身轰炸机就开发了近900种新材料和新工艺,各个部件的加工乃至飞机总装公差不超过万分之一毫米。中国近十年已经成为全球性制造业大国,工业实力有了突飞猛进的提高,陆续突破了大型风洞、复合材料制造、大尺寸钛合金壁板加工与焊接、激光增材制造、万吨水压机、大推力涡扇发动机、大规模计算能力、现代航空电子技术、大型飞机的制造与总装等诸多关键性技术,并大量应用于歼-20、歼-35隐身战斗机、运-20大型运输机等先进航空装备。
特别是拥有制造大型轰炸机能力的中航第一设计研究院和西飞公司在设计与制造运-20运输机的过程中,先后克服了飞行管理系统、快速以太网、虚拟现实、全三维设计、钛合金3D打印技术等六大关键技术和400多道技术难关,数字化设计、数字化制造与信息化达到了世界顶尖水平。此外,中国建有完备的风洞系统,设计轰炸机气动布局也并不难。在航空工业的大协作下,中国完全具备研制战略轰炸机的技术与人才基础,并已经掌握了歼-20和运-20的加工、制造、组装和电磁兼容测试、飞行测试技术。
因此,轰炸机的设计、制造、发动机、气动布局、航电、隐身遇到的问题和挑战不会太难。中国做了20多年飞翼研究,完全掌握了飞翼的设计,在研制歼-20战斗机时开发了一个极其先进的雷达隐身设计软件,研制飞翼布局无人机时在控制理论、控制软件等方面取得了重大突破,有足够研制大型飞翼轰炸机的基础。
不过,战略轰炸机的研发、采购和使用成本都是极其昂贵的,需要长期的资金支撑。如果比照美国B-2的研制费用,估计研发成本达825亿人民币,生产成本一架约64亿人民币,生产50架,总成本约3641亿人民币,70架约4921亿人民币,100架约6841亿,同时还需要配套的加油机、弹药和战略侦察系统,总费用高达1050亿美元,几乎相当中国2014年的所有国防预算。不过以15年研制时分摊还是可以接受的。总的来说,中国在材料、制造、设计、人才和资金方面都可以生产出和B-2战略轰炸机同一级别的战略轰炸机。
三、轰-20战略轰炸机和B-2战略轰炸机的性能对比
研制战略轰炸机第一个问题就是隐身,需要攻克复合材料与隐身涂料的制造与应用难关。B-2隐身轰炸机大量使用碳纤维与玻璃纤维混合物,采用六角形蜂窝夹芯结构,蒙皮被应对各种不同频率的雷达波的十几层隐身涂料覆盖,最外层又敷上含有镍钴铁氧体的隐性涂层,-40d的正面雷达反射面积可将有源相控阵地面预警雷达探测距离减少至30千米,预警机探测距离减少至19千米,战斗机和地空导弹火控雷达探测距离减少至11千米,导弹雷达导引头探测距离减少至3千米,这使得导弹无法锁定,但这种昂贵的涂层属于80年代初的水平,维护非常麻烦,雨天潮湿气象条件下性能大打折扣,平时只能停放在专用的恒温、恒湿机库,脆弱的隐身涂层飞行一次就要50个小时和50万美元修复。
轰-20轰炸机即使使用歼-20的雷达吸波涂料也非常耐用,采用更为先进隐身材料时雷达反射面积可降至-30d。为了保证最佳隐身效果,B-2轰炸机就是一个扁平的大机翼,整个飞机都是一个升力面,几乎每一平米都用来提供升力,阻力小,升阻比高,上升阻力比常规飞机高30%,巡航阻力只有常规飞机的三分之一,燃料消耗降低25%,航程也就比常规飞机更远,光滑连续曲面构成翼面与机身融合,几乎不存在空腔、锐角、凸起等强烈的雷达反射源,发动机埋在飞翼内,扁平的进气口和弯曲的进气道可以保证雷达从任何方向都无法照射到发动机,
扁平敞开式排气口温度低到导弹的红外导引头都无法锁定,由于飞翼缺乏平尾和垂尾,纵向和横向稳定性比较差,三轴静稳定性均为中立或不稳定,传统的飞行控制技术难以驾驭,B-2轰炸机完全仰仗由计算机控制的操纵系统始终保持飞机不超越过载极限,中国在研制歼-20战斗机时已经掌握了电传操纵技术,研制“攻击11”隐身无人机时也掌握了飞翼控制技术,轰-20轰炸机的飞控系统完全不成问题。
B-2A轰炸机空重70吨,武器载重20吨,载油90吨,起飞重量150吨,安装了4台最大推力77千牛的F118-GE-100发动机,推重比5.94,实际就是去掉加力的F-15和F-16战斗机的F110发动机,虽然发动机一直是个老大难问题,但是对于轰-20轰炸机来说却是最容易解决的,与歼-10、歼-20、运-20不同,在研制轰-20时轰炸机时,中国已有成熟的涡扇-10发动机可供使用,飞翼布局升阻比较高,对发动机推力要求不高,取消加力燃烧室后推力可达到84千牛,可以满足170吨级轰炸机的动力需求,
假如使用无加力版涡扇-15发动机,推力达到90千牛,最大起飞重可达到180吨,可以装载更多的燃料,航程足以超过12000千米,作战半径达到6000千米,一次空中加油后航程可达到18000千米,返程进行第2次空中加油,就能够保证攻击到美国本土,但运-20空中加油机很容易被发现,可能需要用轰-20改装的隐身加油机才能在太平洋上为轰-20轰炸机加油。
B-2A轰炸机长21.03米,武器舱长7.5米,可以挂载16枚Mk84 JDAM炸弹炸弹,使用旋转挂架,最多可以携带80枚500磅的Mk82或者20枚AGM-158B巡航导弹,通过探测距离128千米AN/APQ-181无源相控阵雷达引导轰炸,中国掌握的有源相控阵雷达技术比ANIAPQ-181无源相控阵雷达要先进的多,足以扫描周边200千米内的目标,以携带80枚250千克级的风力修正炸弹计算,载弹量可达20吨,
以携带16枚1.5吨的空射巡航导弹计算,载弹量可达24吨,也可携带巨型钻地弹打美军位于地下指挥中心,凭借隐身能力赋予的突防优势,轰-20轰炸机可以轻易突破美军现有的防空体系,2架轰-20轰炸机的效能相当于一个由24架歼-16战斗机、16架歼-20战斗机、4架歼-16D电子干扰机和7架运-20加油机的编队,一次出动就可以让安德森空军或者迪戈加西亚空军基地失去运作能力,也可以挂载16枚反舰导弹攻击第2岛链乃至迪戈加西亚、澳大利亚一线的美军舰队,当然轰-20轰炸机最重要的任务是攻击美国本土。
四、结语
中国为了保卫本土足足投资了几千亿美元建设本土防空网,而美国本土从没有受过任何空中威胁,本土防空网几乎一片空白,轰-20轰炸机的一旦装备,美国本土不再安全,在美国本土进入轰-20轰炸机导弹武器射程之内时,美国本土的远程雷达并不能发现轰-20轰炸机,就能对整个中美军事形势产生重大影响,甚至逆转劣势,美国至少要投资了几万亿美元才能建设本土防空网了。