韓國與印度尼西亞聯(lián)合研制五代機,但囿于實力不足,只能勉強算是四代半
“獵鷹”戰(zhàn)斗機為何“降級”
前不久,有報道稱,韓國與印度尼西亞聯(lián)合研制的KF-21“獵鷹”戰(zhàn)斗機第三架原型機首飛成功,標志著這款新型戰(zhàn)斗機研發(fā)項目取得新進展。
據(jù)了解,該項目計劃制造6架原型機,前兩架原型機已于去年進行試飛,第四架和第六架是雙座原型機,第五架則是印尼制式原型機。今年上半年還將分階段對后3架原型機進行飛行測試,為KF-21最終服役鋪平道路。
通過研制KF-21,韓國航空工業(yè)實現(xiàn)了從引進生產(chǎn)到自主研發(fā)的跨越,帶動韓國航空技術(shù)全面進步。有專家猜測,如果KF-21能夠?qū)崿F(xiàn)定型量產(chǎn),將保障韓國空軍主戰(zhàn)機型迭代更新,并在外貿(mào)市場上占據(jù)一席之地。
然而,值得關(guān)注的是,這款原本按五代機標準設(shè)計的戰(zhàn)斗機,因隱身性等多項關(guān)鍵技術(shù)儲備不足,總體設(shè)計上不得不降級為四代半戰(zhàn)機。
KF-21戰(zhàn)斗機降級的背后,折射出五代機技術(shù)復(fù)雜、研制難度大等現(xiàn)實問題。自美軍F-22戰(zhàn)斗機首飛以來,隨后20多年里,能夠成功研制五代機的國家屈指可數(shù)。想要成功研制五代機,對于韓印兩國來說,也許僅僅是一個開始。
找盟友籌資金要技術(shù),KF-21戰(zhàn)斗機艱難起飛
在軍事領(lǐng)域,傳統(tǒng)的裝備發(fā)展理念是將大量資金投入到高度集成的高精尖武器平臺研發(fā)中,以期在戰(zhàn)爭中憑借代際優(yōu)勢和性能優(yōu)勢實現(xiàn)對敵方的降維打擊。眾所周知,五代機具有隱形、超音速巡航能力、超機動能力、超級信息優(yōu)勢等方面優(yōu)點,性能全面碾壓前幾代戰(zhàn)斗機。世界上首架五代機F-22“猛禽”問世后,全球掀起了一股五代機研發(fā)熱潮,韓國也開始躍躍欲試。
韓國航空工業(yè)起步較晚。20世紀70年代初,韓國創(chuàng)建一系列航空企業(yè),并依靠美國的許可證組裝生產(chǎn)韓國版KF-5E“虎”型戰(zhàn)斗機。20多年后,韓國通過《航空工業(yè)法案》,進一步扶持本國航空工業(yè)發(fā)展,與美國洛·馬公司簽署協(xié)議,爭取到了F-16戰(zhàn)斗機生產(chǎn)許可證。為此,韓國開始大規(guī)模企業(yè)重組,三星、大宇、現(xiàn)代三大集團航空航天部門合并組建韓國航宇工業(yè)公司,全面負責(zé)戰(zhàn)斗機組裝生產(chǎn)。期間,韓國航空工業(yè)還在美國洛·馬公司幫助下同步啟動了KTX-2超音速高級教練機計劃,于2002年8月20日成功首飛原型機,命名為T-50“金鷹”教練機,并派生出FA-50輕型戰(zhàn)斗機。這是韓國航空工業(yè)首次全過程主導(dǎo)噴氣式戰(zhàn)斗機的設(shè)計研發(fā)和組裝生產(chǎn),為研制先進戰(zhàn)斗機奠定了基礎(chǔ)。
此時,韓國已具備一定的航空工業(yè)實力。為替換即將大量退役的F-4E、KF-5E戰(zhàn)斗機,韓國于2001年提出五代機KF-X項目。該項目被韓國政府提升到“國家目標”高度,按照最初設(shè)計的技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)指標,將全面超越法國“陣風(fēng)”和歐洲“臺風(fēng)”戰(zhàn)斗機。
直到2012年,韓國航空工業(yè)才提出多套擁有內(nèi)部彈艙的隱身戰(zhàn)斗機設(shè)計方案,并公布了一批概念圖和模型,形成了鴨式氣動布局和常規(guī)氣動布局兩個系列,經(jīng)方案對比最終選擇了難度較低的常規(guī)氣動布局。3年后,KF-X項目進入工程設(shè)計階段。韓國國防發(fā)展局作為牽頭方,負責(zé)設(shè)計審核、項目監(jiān)管和系統(tǒng)集成等工作;韓國航宇工業(yè)公司作為主承包商,承擔總體設(shè)計制造工作;其他幾家韓國企業(yè)承擔各子項目和零部件生產(chǎn)工作。
經(jīng)測算,KF-X項目將耗資8.8萬億韓元。為有效分攤研制成本,韓國與印度尼西亞一起進行項目研發(fā)——研制費用韓國出80%,剩下20%由印尼支付,后者還需按合同規(guī)定采購至少48架戰(zhàn)斗機。
在爭取技術(shù)支持方面,韓國再次找到美國洛·馬公司。不過,美國這時候“打起了算盤”——為了防止韓國研制出比肩F-35的先進戰(zhàn)斗機,對韓國提出包括25項核心技術(shù)在內(nèi)的清單,美國進行了嚴格審查,甚至一度要求韓國停止KF-X項目,轉(zhuǎn)而購買F-15戰(zhàn)斗機來彌補老舊戰(zhàn)斗機退役形成的戰(zhàn)斗力空白。在韓國政府堅持下,美國最終同意洛·馬公司轉(zhuǎn)讓21項技術(shù),至關(guān)重要的機載有源相控陣雷達、紅外搜索與跟蹤系統(tǒng)、光電瞄準吊艙、射頻干擾機4項核心技術(shù)則被禁止出口。
KF-21戰(zhàn)斗機研發(fā)一波多折。雖然在研發(fā)獨立性上做了妥協(xié),但在項目主導(dǎo)權(quán)、自研還是外購戰(zhàn)斗機等問題上,韓國沒有退讓。也正是這種務(wù)實做法,對KF-X項目的持續(xù)推進、KF-21戰(zhàn)斗機的首飛起到關(guān)鍵作用。
2021年4月9日,KF-X首架原型機順利下線,命名為“KF-21”。該機于去年7月首飛,預(yù)計2026年完成一系列試飛后定型生產(chǎn),在2032年前制造至少120架,以滿足韓印兩軍需要。
缺少關(guān)鍵核心技術(shù),戰(zhàn)斗機無奈降級為四代半
當KF-21原型機下線后,現(xiàn)實與夢想的差距也隨即呈現(xiàn)在世人面前。外界對KF-21戰(zhàn)斗機的質(zhì)疑不限于戰(zhàn)機自身性能,其研發(fā)的合理性也一度被打上了問號。該機沒有內(nèi)部彈艙,以機腹半埋方式搭載中距空空導(dǎo)彈,機翼和機身側(cè)面也用來掛載其他外掛武器和光電吊艙。顯然,這種布局具有較大雷達反射面積,與五代機要求相差甚遠,只能勉強算是一架四代半戰(zhàn)斗機。
事實上,在KF-X項目啟動不久,韓國就意識到光靠本國航空工業(yè)無法研制出五代機。韓國不具備高性能航空發(fā)動機研發(fā)能力,因此從美國采購發(fā)動機成為項目順利推進的關(guān)鍵。最終,韓國決定采用美國通用電氣F414-GE-400K型渦扇發(fā)動機,為此還向美國采購了240臺發(fā)動機和相應(yīng)備件以供量產(chǎn)使用。
韓國航空工業(yè)曾表示掌握了實施項目所需的412項關(guān)鍵核心技術(shù)中的90%,剩下40余項關(guān)鍵核心技術(shù)還沒有著落。但這未掌握或還不成熟的10%卻直接導(dǎo)致KF-X項目從五代機降級為四代半。為此,韓國不得不另尋歐洲、以色列等國家的技術(shù)援助。有源相控陣雷達方面,通過引進以色列埃爾比特系統(tǒng)公司關(guān)鍵核心技術(shù),由韓國一家防務(wù)公司制造出一款適用的雷達系統(tǒng)。光電瞄準吊艙、紅外搜索與跟蹤系統(tǒng)、紅外/雷達干擾系統(tǒng)也在歐洲企業(yè)技術(shù)支持下研制成功。
不過,最關(guān)鍵的隱身問題卻始終未能解決。雖然韓國加強了與瑞典薩博公司在隱身技術(shù)上的合作,但吸波材料研發(fā)、內(nèi)部彈艙設(shè)計等方面并不成熟。韓國航空工業(yè)在無法“神似”的情況下只能無奈地先做到“形似”,通過采用S形進氣道、復(fù)合材料機體、菱形截面設(shè)計等,設(shè)計了一個具有隱身戰(zhàn)斗機外形但需要武器外掛的非隱身戰(zhàn)斗機方案。
為此,韓國與印尼協(xié)商后決定將項目分成三步:第一步是制造非隱身的Block1批次戰(zhàn)斗機,該機成本低廉,設(shè)計難度較低,能夠最快拿出成品;第二步是對外置天線進行一體化設(shè)計,并改進隱身涂層,提升戰(zhàn)斗機隱身性能;第三步是待隱身關(guān)鍵技術(shù)突破后,重新改良設(shè)計Block2批次戰(zhàn)斗機,將具有內(nèi)埋彈艙等隱身特性。
從五代機降級到四代半,KF-21的研發(fā)歷程,凸顯出韓國航空工業(yè)存在關(guān)鍵技術(shù)缺失等現(xiàn)實問題。看似轟轟烈烈的型號開發(fā),更多是依靠盟友成熟技術(shù)和貨架產(chǎn)品支持,在研發(fā)五代機這樣高精尖裝備時,一旦失去“外援”支持或關(guān)鍵核心技術(shù)受到制約,項目必然不會推進順利,這也是韓國必須直面的難題。
新機研制只是開始,未知挑戰(zhàn)接踵而至
在戰(zhàn)斗機研發(fā)方面的務(wù)實態(tài)度,使韓國取得一定領(lǐng)先優(yōu)勢。反觀印度、土耳其、日本等已經(jīng)公布五代機研制計劃并正在推進的國家,韓國是最先實現(xiàn)了項目落地。
對于一個航空工業(yè)底子相對較薄的國家來說,能夠深度參與國產(chǎn)新型戰(zhàn)斗機研發(fā),并順利實現(xiàn)從圖紙走向現(xiàn)實,這種“特殊體驗”使其自身航空工業(yè)水平得到很大提升。
一是夯實航空工業(yè)基礎(chǔ)。韓國航空工業(yè)從組裝到研發(fā),逐步獲得了一定水準的技術(shù)積累,也培養(yǎng)了一批航空技術(shù)人才。目前,韓國航空工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域?qū)I(yè)人才超過2000人,整個航空產(chǎn)業(yè)從業(yè)者超過7000人。據(jù)媒體報道,KF-21戰(zhàn)斗機全面投產(chǎn)后還將提供10000個以上的就業(yè)機會,讓韓國航空工業(yè)成為繼船舶工業(yè)后又一個具有代表性的高端制造產(chǎn)業(yè)。
雖然KF-21在研發(fā)中存在各種問題,但韓國航空工業(yè)十分需要這樣一個綜合性強的項目,來帶動整個戰(zhàn)斗機研發(fā)系統(tǒng)的迭代升級,全面提升韓國國防工業(yè)水平,進一步擺脫國外限制,因此其中意義不言而喻。
二是強化世界軍貿(mào)競爭力。作為一個航空工業(yè)領(lǐng)域的新秀,韓國研制新型戰(zhàn)斗機除了滿足本國軍隊裝備需求外,更希望通過軍貿(mào)競爭在國際市場上站穩(wěn)腳跟。
當韓國企業(yè)進入國際市場時,發(fā)現(xiàn)“蛋糕”已被軍火巨頭們瓜分了,想要分得一塊“蛋糕”,必須另辟蹊徑。近年來,韓國武器裝備大量出口,甚至很多時候虧本出售,主要考慮是進一步擴大韓國武器裝備的市場占有量,培養(yǎng)客戶群體的使用習(xí)慣,進一步鞏固與使用國的政治外交關(guān)系。
這種思維在KF-21戰(zhàn)斗機研制過程中收到了實惠。韓國之所以能夠邀請印尼共同參與項目,是因為印尼空軍率先采購了16架韓國T-50“金鷹”教練機,成為其首個海外用戶。相比其他國家,印尼對韓國航空工業(yè)的認可度更高,也更容易成為合作伙伴。韓國也確實按照印尼空軍需求,專門打造了1架原型機,并將印尼國防工業(yè)的一些技術(shù)產(chǎn)品應(yīng)用到該機上,體現(xiàn)了韓國軍工行業(yè)靈活的出口政策。
KF-21戰(zhàn)斗機的用戶顯然不會只定位為韓國、印尼兩國空軍。對無法獲得先進五代機或者承受其高昂研發(fā)費用的國家來說,KF-21戰(zhàn)斗機也有可能被列為選項之一。去年9月,多次購買韓國武器裝備的波蘭宣布了從韓國繼續(xù)采購戰(zhàn)斗機、榴彈炮和主戰(zhàn)坦克的一攬子計劃,未來很可能發(fā)展為KF-21戰(zhàn)斗機的潛在用戶。
不過,從未來五代機發(fā)展趨勢看, KF-21的外銷并不會太順利。該機未來可能憑借低價策略,搶占“陣風(fēng)”“臺風(fēng)”甚至是部分F-35戰(zhàn)斗機的市場,但關(guān)鍵核心技術(shù)并不在自己手中,極易受到歐美航空工業(yè)以技術(shù)和零部件供應(yīng)“斷血”為手段的反制。
就目前看,韓國和印尼研制KF-21的決心非常大,項目進展也相對順利。但原型機試飛只是開始,未來能否定型列裝服役,真正形成戰(zhàn)斗力,獲得國內(nèi)外客戶認可,并在改進發(fā)展中脫胎換骨成為真正的五代機,還有很多不確定因素。
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