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讓中國預警機翺翔藍天。
——中國電子科技集團公司首席科學家、預警指揮機總設計師陸軍。
時間回溯到10,2009年10月1,60周年閱兵。
壹架背上有“蘑菇雲”的預警機起飛了。作為空中編隊的先頭部隊,它率領著龐大的機群,在數秒內飛過天安門廣場上空,舉國歡騰。這架預警機是中國自主研發的第壹架國產預警機——空警2000。
空警2000不僅看得遠,而且首次采用相控陣技術。是壹種先進的預警機。它的研制成功打破了國外的封鎖,標誌著我國具備了自主研制預警機的能力,也標誌著我國裝備信息化建設進程的突破。
空警2000是整合全國力量的“國家品牌工程”。中國電子科技集團公司首席科學家、預警指揮機總設計師陸軍帶領壹支優秀的團隊,在各方的積極配合下,完成了這項任務。
如今,中國制造的預警機也走出了國門,成為繼美國、以色列、瑞典之後的世界第四大預警機出口國。據悉,中國在2011至2014期間向某國提供了4架預警機。有意思的是,陸軍還是中國首架出口預警機的總設計師。
采訪軍隊是壹件很辛苦的事情。殊不知預警機總工程師很少接受媒體采訪。在壹次次的“騷擾”下,這位嚴於律己、處事嚴謹的預警機總設計師,終於開始講起了“中國預警機出現背後的故事”和他成長的記憶、感人的情懷、澎湃的激情。
鄭
決心報效國家
小時候,部隊曾經有壹個夢想——做壹個對祖國有貢獻的人。
現在,作為預警機的總設計師,陸軍無疑完成了兒時的夢想。夢想的背後,是部隊和隊員幾年的努力,是我國電子信息領域幾代人的不懈努力和付出。
1964期間,大軍出生在蘇州壹個普通的知識分子家庭。他的父親是復員軍人,母親是教師。
“上有天堂,下有蘇杭”。蘇州自古以來就是著名的魚米之鄉。
這位從小生長在美麗的吳國古縣的軍人,從小就受到父母嚴謹細致的家庭教育。父母的言傳身教讓他從小就明白了“凡事需自強自立”的道理。
從父親這個復員軍人的口中,軍隊了解到中國近代被侵略被奴役的歷史,中華民族經歷的從苦難到自力更生的鬥爭深深感染了年紀輕輕的他。
因此,“為中華之崛起而讀書”從此成為他堅定不移的人生目標。
“不是壹個才華橫溢的人,而是壹個努力的人。”這是青年時代老師們對軍隊的普遍評價,而軍隊本身也經常用“勤能補拙,笨鳥先飛”這句話來鼓勵自己。
這種努力,讓樸實肯幹的大軍以優異的成績贏得了老師們的認可。
從65438年到0978年,隨著改革開放的春雷,中國的教育和科技事業迎來了跨越式發展的機遇。隨著高考的全面恢復,全國各地掀起了學習科學、尊重科學的熱潮。
面對這個蓬勃發展的時代,原本有誌於學習的陸軍以1981的優異成績通過了“高考獨木橋”,順利考上了南京工程學院(現東南大學)。
在選擇專業的時候,因為父親從事的是電子領域相關的工作,抱著“繼承父業”的想法,部隊沒怎麽猶豫就填了電子專業。而這個選擇成就了陸軍的終身事業。
陸軍回憶,南京工程學院當時提倡“止於至善”的校訓。當時他的很多同學都覺得這種生活很苦。但由於父親從小的“家庭軍事化管理”,軍隊不僅不覺得苦反而樂在其中。
部隊從小窮,所以身體不太好。但南京工程學院這樣的半軍事化管理,不僅為他養成良好的生活習慣奠定了基礎,也為他打開了鍛煉的大門。至今,部隊仍保持著堅持鍛煉的好習慣。
在這樣嚴格的環境下,部隊不僅提高了身體素質,專業學習也有了很大進步,為他長期從事電子科學研究打下了堅實的基礎。
1985,表現優異的大軍順利拿到了期待已久的中國科學技術大學錄取通知書。就在這個時候,部隊遇到了他人生道路上的壹位重要導師——也就是後來引領他走向雷達和預警機研究的人,就是時任中國電子科技集團公司第三十八研究所所長王院士。
中國科學技術大學校長王渴望得到人才。他花了40萬元,招收培養了7名定向生。畢業後,他需要在38所大學工作。這支軍隊因其出色的表現而有幸入選。這個偶然的選擇,改變了軍隊的人生軌跡。
“人的壹生會有各種各樣的機會。遇到王院士是我壹生中最幸運的事。”大軍感慨道。
回顧自己多年學習成長的經歷,陸軍認為:“人要有長遠的誌向,而不是壹直向往。”這些年來,他“為中華之崛起而讀書”的初衷從未改變。"我們必須找準方向,堅定不移地走下去."
做壹個新手
從65438到0988,24歲的大軍從中國科學技術大學畢業後,按照定向培養的協議,踏上了前往貴州38所的道路。
當時其中38家位於貴州都勻大坪鎮,交通閉塞,環境惡劣。軍隊從上海坐了三天三夜的火車,然後倒車,再步行去看38家工廠。
當時,他真的很難想象王主任是如何帶著幾千人在這樣壹個連飛機都看不見的山溝裏研究尋找飛機的雷達的。
“那時候的‘三線’大坪鎮,是那種能深深體會到王院士工作有多辛苦的地方。”陸軍說。
經歷過那個時代的人都知道“三線”生活的艱辛。貴州的冬天雖然沒有北方那麽冷,但是透骨的濕冷更是難上加難。
部隊,初來38軍,不怕吃苦。他的想法很簡單:“努力工作,做妳想做的事情,熱愛妳所做的事情!”
考慮到王的長遠戰略布局,38所雖然地處偏遠,但正在通過引進人才、合作等方式,集合全國優秀資源做壹些戰略研究項目。
“七五”期間,38所承擔了11項目。新人到齊後,王把他們加入到鍛煉的項目中。
“我最有勇氣,敢打,我是先鋒。”這是王對軍隊的第壹個評價。當時陸軍參與了兩個項目,並擔任其中壹個項目的負責人。領導給予了軍隊最大的信任和幫助,使軍隊放下了所有的包袱,全身心地投入到自己負責的項目中。
初生牛犢不怕虎。他們壹上任,軍隊就把“敢想、敢幹、敢打”的特點表現得淋漓盡致。
正是這種精神,加上領導和團隊成員的幫助,加上科學的方式方法,使部隊取得了成績——在11項目中,他分別參與和領導了兩個項目,並以最快的速度完成。
“機會總是留給有準備的人。”通過新來者的出色表現,陸軍為自己迎來了新的機遇。
1991年,王正式任命他為某炮兵重點新型目標指示雷達總設計師。這也是27歲的陸軍第壹次擔任總設計師,碩士畢業才3年,還沒拿到工程師職稱。
“壹個小男孩能肩負起班主任的重任嗎?”當時,關於王的任命問題在隊內和各方面不斷被提出。但是,王對軍隊的能力有信心,而這支軍隊並沒有因為資歷尚淺而膽怯,而是毅然接受了這壹重任。
為了順利完成平均故障間隔時間400小時的艱巨任務,部隊壹方面下大力氣消化前輩積累的相關技術,另壹方面積極動員各方配合,在5年內啃下了這塊硬骨頭。
如今,在很多軍事信息化訓練領域,經常可以看到這種由陸軍科研團隊研制的雷達。同時,這種雷達還出口到國外,受到買家的青睞。
T-50的未來
壹架戰鬥機,從設計之初的捷報頻傳,到研制階段的不斷變異,到試飛階段的風險頻發、高潮叠起,直到正式列裝姍姍來遲,總會給人壹系列的故事。但對於俄羅斯第五代T-50來說,雖然可預見的組裝日期還不確定,但背後的故事已經足夠豐富,人們甚至很難為其技術的不斷變化梳理出壹個清晰的邏輯脈絡。與命運多舛的T-10(蘇-27)相比,俄羅斯五代機的研發令人困惑。雖然T-50的最終版本在整體上並沒有超出人們的想象,但與俄羅斯五代機的最初設計相差甚遠。
不斷變化的五代機計劃
俄羅斯五代軍機計劃是前蘇聯航空強國博弈的最後壹場噩夢。從上世紀40年代末開始的對美蘇軍機技術的追求,最終決定與三代機壹較高下。當俄羅斯人還在沈迷於速度和高度之爭時,美國人突然受到啟發,在60年代提出了全新的三代機技術概念,隨著70年代初F-15和F-16的問世,蘇聯人第壹次被美國人遠遠甩在後面,雖然蘇聯人在70年代末實現了兩架“拉明”飛機的首飛(西方代號米格-29和蘇-27的原型機,最終版本和原型機大大但隨著80年代初第壹代隱身戰鬥機F-117的首飛,美蘇航空技術差距越來越大。等到80年代中期美國人提出四代機方案的時候,蘇聯人已經有些迷茫了,於是開始了最後的瘋狂——技術怒放的無序競爭。這裏是I-44,1。
事實上,在整個俄羅斯五代機探索的前期,在美國人堅定地走隱身化、信息化、多功能化道路的同時,俄羅斯人還執著於對機動性的追求。不同的是米高揚公司更癡迷於速度和機動性,而蘇霍伊公司對新的空氣動力學外形情有獨鐘。俄羅斯漫無目的的技術探索,耗散了其嚴重不足的國防投入,導致各種型號的研發走走停停。然而,他們並不是沒有任何收獲。對機動性的不斷追求,讓他們在矢量推力和氣動外形設計上獲得了意想不到的收獲。這個收獲終於在2013發酵,蘇-35和T-50在巴黎和莫斯科的兩次航展上大放異彩,為俄羅斯國際航空公司贏得了勝利。
事實上,回顧20世紀最後10年俄軍機的R&D進程,與其說是五代機的技術集成,不如說是對新技術的探索性研究。俄國獨特的R&D系統使得他們不可能像美國的美國國家航空航天局壹樣,在未來20年內投入大量資金對技術進行探索性研究。他們只能使用各種類型的原型進行修改,不斷添加新的技術元素。這個技術軌跡可以向蘇聯學習——雖然10年的盲目探索並沒有在T-50的最終版本中得到體現,但從這些探索性的型號中,我們還是可以看出俄羅斯人的技術糾結。而這10年正是米高揚和蘇霍伊發生變化的10年。米高揚公司最終為他們的概念錯誤付出了代價,而蘇霍伊則在壹次小小的技術攀登中壹步步找到了感覺。
在上世紀80年代中期,當蘇聯人提出下壹代戰鬥機的計劃時,米高揚仍然是行業領導者。米格1.42作為俄羅斯人的下壹代戰鬥機,並沒有過多抄襲F-22,但從氣動外觀上來說,並沒有什麽新意。米高揚放棄了米格-29和蘇-27的氣動外形特征。雖然其技術研發進程壹直處於高調亮相的狀態,但由於資金嚴重不足,驗證機在首飛後幾乎處於停滯狀態。可以說這種技術上脫胎換骨的產品已經過時了。與米高揚的自負和魯莽相比,蘇霍伊公司要現實得多。他們在蘇-27系列飛機技術微調的基礎上,試圖通過對成熟機型的優化改裝來提升性能,從蘇-30、32的功能拓展(從空空型到空中地形、海軍型),到蘇-35、37、47氣動外形的不斷創新。
1992隨著第四代驗證機YF-22的首飛,美國人基本調整了下壹代戰鬥機的技術打磨,4S逐漸成為下壹代戰鬥機的核心概念,得到了人們的廣泛認可。此時,俄羅斯人不得不停止五代機無方向性的技術探索,開始固化下壹代戰機的基本定位和技術指標。為了繼承其技術優勢,縮短研制周期,他們將下壹代戰鬥機定位為突出機動性、隱身性和繼承性。至此,迷霧重重的俄羅斯五代機計劃終於浮出水面,蘇霍伊公司借助蘇-27系列飛機帶來的商業成功,憑借巨大的經濟實力和技術優勢,自然拿下了這塊大蛋糕。
從已經透露的各種信息來看,T-50計劃大致在21世紀初啟動。對於蘇霍伊來說,T-50的設計從技術角度來說並不難。蘇-27系列飛機的多次改型為其氣動外形設計積累了豐富的經驗。在飛控技術和發動機矢量推力技術的研發上,俄羅斯人的技術不亞於美國人。即使在相對滯後的航電技術上,俄羅斯人也取得了長足的進步。他們有理由相信T-50的首飛。所以2005年T-50即將首飛的消息來自俄羅斯。然而,T-50的首飛並沒有如期而至。2007年到2008年,壹直拖到2009年,連2009年底的節點都沒保住。T-50推遲首飛的原因並不是他們在關鍵技術上遇到了障礙,而是另壹個長期存在的技術問題——發動機。
五代機心臟病什麽時候能治好?
就像俄羅斯的三代機,從五代機的研制和試飛來看,聽到負面消息最多的就是發動機。由於美國和西方國家在發動機研發方面沒有技術合作機制,俄羅斯人在發動機技術探索方面壹直是孤軍奮戰。雖然憑借其強大的情報系統,俄羅斯人總能從西方先進的發動機中找到技術靈感,但航空發動機是壹項微妙的工作。只有不斷打磨技術細節,才能打造出性能優越、經久耐用、可靠易用的產品。俄羅斯人在發動機技術上差的恰恰是對細節的精雕細刻。它的推力還能和美歐發動機看齊,但維修性和可靠性相差甚遠,使用壽命更差。
隨著蘇-27系列戰鬥機技術上的成功,俄制三代發動機AL-31F日趨成熟。14噸左右的推力對於第三代戰機來說可能算是強勁的動力,但是對於第五代戰機來說,要實現超音速巡航和超機動能力,這個量級的推力顯然遠遠不夠。俄羅斯人必須為他的下壹代戰鬥機設計更大的推力。現在啟動為米格1.42研制的AL-41系列發動機還不算晚,但發動機研制周期需要20年左右。由於技術和資金問題,20世紀80年代末啟動的AL-41發動機計劃的早期技術探索步履蹣跚。隨著米格1.42計劃的解體,情況更加糟糕。到T-50首飛時,發動機仍無法使用,僅使用了過度研制產品AL-31的改進版,2010首飛未使用成熟的矢量推力技術。
2008年,T-50戰機即將首飛時,俄羅斯人對T-50的首次列裝充滿信心,因為所有技術已經基本定位。從設計局到俄羅斯政府官員,發布了2013首裝的消息。這樣的信心是難得的,既體現了俄羅斯人趕超美國五代機的決心,也顯示了他們在相關技術上的巨大進步。但是AL-41的發動機在最後時刻明顯出了問題。直到2011的莫斯科航展,雖然T-50高調亮相,搭載了兩臺發動機,但地面事故無疑暴露了AL-41的問題,T-50的首裝從2013推遲。
然而,在今年的莫斯科航展上,T-50的驚人表現似乎透露了壹些信息。種種跡象表明,俄羅斯人似乎在發動機技術上取得了實質性突破。在超強矢量推力技術的幫助下,T-50的性能可以用震撼來形容,其超機動能力不僅超越了第三代蘇-35的升級版,壹些經典的超機動,連F-22都難以完成,T-50成為了世界上最強大的。
如何解讀T-50的技術特點
俄羅斯五代機最大的技術亮點是矢量推力技術。壹項發動機控制技術對現代戰鬥機有多重要?很多人其實並不了解。沒有多少人真正了解以直接力為關鍵控制技術的五代機的超強機動性。因此,當T-50在今年的莫斯科航展上展示其機動性時,壹些人仍然使用Bugachov機動這個術語也就不足為奇了。
要真正了解T-50的超機動性,還必須從超機動性的基本原理入手。與三代機的高機動不同,所謂超機動是指現代戰鬥機借助矢量推力、小氣動力等直接力控制,直接改變飛機縱軸方向,實現高角速度機動。三代機的機動,其實就是借助速度形成的氣動力,通過向心力改變飛機的軌跡,從而實現飛機狀態的改變。在五代機的超機動過程中,軌跡變化可以很小,甚至幾乎在同壹個地方,但機頭方向的變化是瞬間的,這與三代機的超臨界機動原理上完全不同。蘇-27等三代機完成的眼鏡蛇機動、貝爾機動和撞尾機動,機頭的向上運動仍然是在氣動力的作用下完成的,而向下機動是在穩定力矩的作用下完成的,其中飛行員操縱的貢獻其實很小,所以超臨界機動不是嚴格意義上的受控機動,而是自發的、可預見的機動,與超機動完全由主動控制完成的原理完全不同。
矢量推力技術的出現可以追溯到80年代美國的技術驗證機X-31。該試驗機以噴氣控制面的形式實現了推力的矢量控制。在該機的飛行試驗中,美國人驗證了在任何狀態下穩定的可能性,以及在低速大迎角條件下主動控制機動的有效性。雖然X-31的矢量推力技術還是初級的,但其驗證的技術揭示了現代戰鬥機超機動的基本原理:穩定性和主動控制。所謂穩定性是指通過控制舵面和發動機矢量推力來實現飛機在任何狀態下的角速度穩定性,而不是飛機的穩定性,而所謂主動控制是指飛機指向控制是通過直接力而不是氣動力來實現的。
就像當年有人質疑三代機高機動性的現實意義壹樣,今天仍有人懷疑五代機超機動性的戰術意義。事實上,超機動對中速以上速度區間機動性的貢獻並不明顯。其意義在於,當飛機進入小速度範圍,即飛機的操縱性能嚴重衰減時,超機動保證了飛機的靈活性和安全性。但是近距離空戰是有可能打高攻角低速度的。壹旦失去速度優勢,如果沒有超機動能力,飛機幾乎成為眾矢之的。這時候超機動性就是決定性的了。對於超視距攻擊,超機動提供的超強機頭指向能力對導彈鎖定和攻擊包線擴展具有重要意義。在發現並摧毀目標的現代空戰中,誰能首先鎖定目標,就意味著空戰的勝利。從這個意義上說,超機動不僅僅是壹種炫耀的姿態,而是壹種殺人秘籍。從某種意義上說,俄羅斯在超機動領域的技術優勢彌補了其五代機隱身技術的不足。
在矢量推力技術的探索上,俄羅斯人沒有沿襲美國人的技術模式,他們以獨特的方式采用了噴管轉向技術。這項技術的優勢不言而喻。由於噴管矢量推力的方向性、控制強度和精度,其矢量推力效率比噴氣控制面高得多。然而,噴管的矢量控制技術也有其復雜性。因為發動機的矢量推力控制效能太強,從軟件設計的角度來說,與飛控系統進行交叉鏈接是非常困難的。其突出問題是穩定控制困難。由發動機噴嘴的轉向形成的控制力矩太大而不能被控制面平衡。通過對蘇-30、35、37和米格-29OVT的技術探索,俄羅斯人已經積累了非常成熟的矢量推力技術。這項技術在新型蘇-35和T-50上的成功應用令人震驚。可以說,世界上沒有第二個國家能像俄羅斯人那樣熟練地掌握矢量推力和起飛壹體化控制技術。
俄羅斯第五代T-50不僅在矢量推力技術上表現出色,在氣動外形設計上也保持了蘇霍伊的傳統優勢。與F-22戰鬥機隱身優先的理念不同,T-50體現了氣動性能優先的設計理念。雖然在外形上是為了體現隱身,但其基本設計延續了蘇-27系列飛機的傳統。它的機身更薄,翼載更小,速度特性和機動性肯定會比F-22好。從隱身的角度來看,T-50的外形設計似乎存在明顯的缺陷,但俄羅斯人會用他們特殊的等離子技術來彌補。壹旦AL-41發動機的性能和可靠性達到設計指標,其超音速巡航能力應該不言而喻。所以綜合分析,從技術角度來說,T-50和F-22各有優勢,各體現了兩國的技術優勢,特別是從超機動性來說,美國人似乎很難在短時間內超越俄羅斯。
T-50什麽時候列裝?
在我看來,如果解決了AL-41發動機的技術問題,T-50組裝的時間周期不是問題。雖然距離首飛只有三年時間,但T-50在氣動外形和飛控系統上采用了大量成熟技術,需要解決的是技術集成的問題。五年內完成全部工程試飛周期是有可能的,也就是說按照俄羅斯官方2065438的報告。
我認為T-50未來最大的變數不是首裝會推遲多久,而是這種飛機的總采購量是多少。如果T-50的采購規模像美國的F-22壹樣只有200~300架,那麽成本將是俄羅斯無法承受的。雖然從1992年開始就凍結了俄軍機的更換窗口,但隨著老舊的蘇-27和米格-29的淘汰,T-50的采購規模應該會很大。問題是俄羅斯未來無法完全裝備隱形飛機,因為沒有像F-35這樣的高低搭配戰鬥機。如果俄羅斯完全替代T-50,未來形成單機大規模列裝局面,將是災難性的。所以像蘇-35這樣的四代半戰機也會和T-50 * *作戰,而且四代半戰機的性能在三代的基礎上有了質的飛躍,作戰效能相比五代還沒有經過實戰的檢驗。另外,從俄羅斯的國力來看,大面積裝備T-50是難以承受的。如果沒有外貿出口,T50生產500多架比較困難。我們可以看到,隨著中國五代機的快速發展,中美俄爭奪外軍機出口市場的格局已經初具規模,T-50能否憑借技術優勢和適當的成本優勢在對外貿易中取得成功還很難預測。總之,T-50的未來命運仍然充滿變數,而且隨著無人機和臨近空間飛行器的快速發展,五代機的軍事應用空間有多大還是未知數。
加拿大軍事評論雜誌《漢和防務評論》2013第9期對中國海軍近年來的海外活動進行了評論。文章稱,中國海軍三大艦隊頻繁出訪,積累了豐富的遠洋巡航經驗,並在多個港口進行了補給,但中國短時間內建設海外基地似乎不那麽可行。文章還提到,近年來,中國海軍頻繁出入津輕海峽、宮古海峽和沖繩海槽。事實上,並不存在所謂的“島鏈”。
文章稱,長期以來壹直有中國海軍可能在海外建立軍事基地的說法,但到目前為止,人們還沒有看到任何壹個國家在中國有海軍基地。
文章認為,所謂“海軍基地”不僅擁有補給權,還必須在基地內擁有完整的行政管轄權。軍事上,除了食物和淡水的基本供應能力,還需要有壹定的彈藥儲備,否則軍事基地的說法就不完全成立。
事實上,對於此前“中國將建海外基地”的說法,國防部新聞發言人耿盛宴曾表示,中國軍隊目前沒有海外基地。各國海軍在執行遠航任務時,在沿海國家的港口進行船舶補給是慣例。
漢和也認為,從目前中國外交政策的基本原則來分析,立即建立海外軍事基地存在諸多困難,短期內似乎不那麽可行。同時,中國海軍三大艦隊頻繁出訪五大洲四大洋,積累了豐富的遠洋巡航經驗,並在多個港口進行了補給,這也是事實。研究這些供應港和訪問國的性質以及它們與中國的關系是非常重要的。可以說,中國已經進入了用海軍保衛海上能源安全的時代。
文章稱,近年來,中國海軍頻繁出入津輕海峽、宮古海峽和沖繩海槽。事實上,並不存在所謂的“島鏈”。文章還誇張地說,“東海”的概念已經覆蓋了南美、澳大利亞等廣闊的西太平洋甚至太平洋。亞丁灣多批護航拓寬了中國海軍遠航的視野。它曾不止壹次在也門和阿聯酋補給,也曾航行到以色列、保加利亞等地。中國海軍還訪問了南美的智利和非洲的坦桑尼亞等國家。