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在以往的航展現場和宣傳圖片中,我們看到的五代機在面對公衆時常常挂滿彈藥,顯得威風凜凜。不過,這隻是爲了宣傳或者極端狀态測試,在實戰中五代機很少能在所有挂架上都挂滿重型彈藥。這樣的挂載,不但會使得飛機速度、航程、機動性等性能大幅下降,還将極大地增強雷達反射面積。實際上,要真正充分發揮隐身作戰能力,殲 -20 等五代機依靠的,隻能是内置彈艙。
五代機爲了實現超音速巡航,超機動和隐身的性能,所有彈藥必須内置于機身彈艙内,也不外挂副油箱,以保證幹淨的氣動外形。隻有當己方已經奪取制空權,來自空中和地面的威脅降低到一定水平,或者是轉場飛行時,才會采用外挂彈藥或者副油箱。這就要求五代機擁有大體量,在容納發動機、燃油和各種機械、電子設備的同時,還要像轟炸機一樣開膛破肚配備彈艙。爲了避開進氣道、起落架艙等各種内部結構,彈艙也隻能見縫插針,分散布置。另外四代機主要在超音速範圍内作戰,超音速機動中要能順利打開艙門、彈出導彈、點火發射,對彈艙結構、氣動控制律乃至挂架都有特殊要求。
以 F-22 爲例,它的主彈艙位于機體正下方,分成左右格,各有一扇折疊艙門,對空挂載可分别容納 3 枚 A1M-120 中距空空導彈,對地挂載爲 1 枚 1000 磅 GBU-32 聯合直接攻擊彈藥或 4 枚 GBU-39/B SDB 小直徑炸彈加一枚 AIM-120。雷神公司特别開發了 " 小翼面 " 的 AIM-120C 型,縮小了前後彈翼的尺寸,以便在 F-22 狹小的彈艙中交錯挂載 3 枚。如果是标準型翼面的 AIM-120A/B 則隻能挂載 2 枚。
打開主彈艙的 F-22
值得一提的是挂載 AIM-120 的 LAU-142/A 垂直彈射挂架,它采用了獨特的折疊伸展臂,靠液壓動作筒驅動,能夠産生 40G 的峰值加速度,将 AIM-120 以每秒 9 米的速度彈出,确保導彈在超音速狀态下安全通過附面層脫離飛機。這是世界上第一種采用非火藥爆燃方式的彈射挂架,挂彈前不需要地勤安裝脈沖氣體發生藥筒。
在 F-22 機身兩側進氣口後方還各有一個側彈艙,僅能容納一枚 AlM-9 響尾蛇格鬥導彈。它采用 LAU-141/A 滑軌挂架,在發射前必須打開彈艙門,滑軌前端升起,将響尾蛇導彈的引導頭伸出暴露于機外氣流中,以便紅外引導頭鎖定目标。
F-22 的側彈艙采用傾斜伸出導軌發射的辦法,相較而言,殲 -20 的解決方案顯然更巧妙更高明
主彈艙中的中距導彈和對地攻角彈藥,因爲射程長,時間充裕,且發射時飛機狀态比較穩定,可以先發射再通過數據鏈引導導彈捕捉鎖定目标。而格鬥導彈的發射則存在很大問題,近距格鬥時導彈發射窗口轉瞬即逝,三代機的格鬥導彈就挂在外部滑軌上,一旦火控系統達成射擊條件可以馬上點火發射;而四代機如果這時格鬥導彈還封裝在側彈艙裏,經過開艙門、伸出挂架、導彈引導頭鎖定目标等幾個步驟,很可能會錯失發射時機,特别是如果對手也是具有超音速機動性的四代機時。如果進入格鬥狀态就打開艙門伸出導彈,固然可以節省性命攸關的一兩秒鍾時間,但這期間機體表面的隐身性将遭到破壞,露出自己的軟肋,而且打開艙門兜風就像打開一個巨型減速闆,将嚴重影響飛行品質。作爲補救,雷神公司開發了 AIM-9X Block 2, 增加雙向數據鏈,使 F-22 具備先發射響尾蛇再鎖定的能力,但在高 G 格鬥中還是很容易造成僅有的兩枚格鬥導彈脫靶。即使先進如 F-22, 隐身性能和武器發射之間還是不能完全兼顧。
再來看看殲 -20 的彈艙,總體上和 F-22 比較接近,也是底部主彈艙加兩個側彈艙。
殲 -20 的主彈艙和側彈艙開艙表演
主彈艙也是分爲左右兩格,各有一扇折疊艙門,其尺寸比 F-22 的主彈艙大,深度也更大,可以挂載重型武器。目前網上流傳的殲 -20 主彈艙開啓照片都來自 2013 年拍攝到的 2002 号,當時彈艙裏隻有四個伸縮式挂架,挂載了兩枚中距彈。于是有不少軍事愛好者發出很多感歎,說中國導彈體積過大,或者彈艙設計不合理,等等。實際上 F-22 早期如果挂載 AIM-120A/B, 也隻能挂四枚。2002 号隻是 0 批次的工程驗證機,初期試飛沒必要展示完全設計狀态。如今殲 -20 已經發展到第 3 批次的量産型。以殲 -20 這種模塊化彈艙設計,再加上三年時間中國空空導彈的發展,裝下六枚導彈綽綽有餘。
根據公開資料披露,中航工業空空導彈研究院已研制成功液壓彈射發射架," 空中飛行試驗中表現出極高的性能指标和可靠性 "。
相對于主彈艙,殲 -20 的側彈艙更具獨創性,以一種腦洞大開的方式完美地解決了困擾 F-22 的格鬥導彈發射問題。F-22 的側彈艙有兩片較窄的艙門上下對開,殲 -20 的側艙門隻有一整片向上打開。最初細心的網友在各種爬牆照中發現殲 -20 側彈艙蓋下方有三個顔色不同的塊狀物,紛紛猜測它們的用途。後來随着更多諜照曝光,顯示出這是一種前所未有的旋轉式導軌挂架。
殲 -20 的側彈艙打開狀态下,可以看到伸出的 PL-10E 近距空空導彈
隻要進入格鬥狀态,飛行員就可以打開側彈艙門,旋轉機構将導軌挂架外翻推出,然後重新關閉彈艙門。三根支架通過彈艙門下方的三個缺口,支撐住懸挂在機身外的挂架和導彈。這樣飛機可以保持隐身性和機動性不受彈艙影響,導彈引導頭也擁有寬廣的視場可以即時鎖定目标,在滿足射擊條件後立即發射。導彈發射完畢再次打開艙門,将挂架收回,缺口正好被那三塊聯動的端闆簡單地封住。看到這個充滿中國式智慧,純機械式的設計,真的令人佩服設計師的奇思妙想。
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