[비즈한국] 韓國防衛事業廳(DAPA)於8月21日釋出了“韓國型下一代戰鬥機概念研究”的招標書。這項研究旨在定義韓國型第六代戰鬥機的作戰概念、外形設計及技術路線圖。預算為9億韓元(約65萬美元),執行週期為14個月。引人注目的是其需求的高度密集:明確要求包含兩種競爭性的隱身戰鬥機外形、無尾翼設計及替代操縱面、涵蓋L/S/X波段的寬頻隱身效能、兩臺具備超音速巡航能力的自適應變迴圈發動機、單座式佈局,以及內建彈艙。
國防科學研究所(ADD)推出的“無尾”飛行器
另一方面,國防科學研究所(ADD)在7月7日於大田舉辦的、由空軍主辦的“2026航空航天會議”上,公開了其正在自主研發的第六代戰鬥機設計。ADD表示,該設計是在旨在快速實現飛行器外形、並迅速分析飛行效能與雷達反射截面積(RCS)的設計方法論研究過程中形成的。雖然該設計與8月21日防衛事業廳釋出的第六代戰鬥機概念研究並無直接關聯,但在實際課題研究過程中,ADD目前的方案極有可能被大量採納。

該機體採用完全無尾(Tailless)佈局,結合了雙三角翼(Double Delta Wing)和鴨翼(Canard)的雙發隱身戰鬥機。機身與機翼過渡平滑。經Business Korea對公開圖片分析,機身長度與翼展比約為1.35:1,主翼前緣後掠角內側約為65度、外側約為52度,後緣約為17度前掠,展弦比(AR)約為2.7。
該機身下部和兩側共有3個內建彈艙。下部彈艙可裝載4枚MBDA公司的“流星”(Meteor)導彈,左右側彈艙則各可裝載1枚德國代傲防務(Diehl Defence)公司的IRIS-T導彈。以導彈尺寸反推,機長約為16米,翼展約為11米。發動機尺寸與KF-21搭載的通用電氣(GE)F414發動機,或即將啟動國內開發的KTF16000發動機相近。發動機前方裝有S型進氣道,後方配備推力向量噴管(TVC)。
雖不及美國F-47,但可與GCAP比肩
如果韓國型第六代戰鬥機能按照ADD的設計方案實現,預計其將擁有與英、日、意共同開發的全球戰鬥機計劃(GCAP)相似的巡航速度,但航程較短,隱身效能則相當或略有提升。綜合上述ADD的設計要素與目前正在推進的“隱身橋樑技術”動向,可以粗略勾勒出韓國型第六代戰鬥機的藍圖。
首先,在雷達領域(現代戰鬥機的核心裝備),有望應用使用比傳統雷達更寬頻帶的寬頻(Wide Band)AESA雷達。拓寬使用頻率後,敵人將難以察覺我方雷達的使用,同時也能實現更精確的追蹤。在利用電子戰使敵方雷達癱瘓的同時,我方單方面實施雷達作戰的情況也將成為可能。
隱身設計構成也非常具有挑戰性。中國的J-36和J-50採用了完全沒有尾翼的鑽石(Diamond)或Lambda型三角翼,美國的F-47在三角翼前裝有耳狀鴨翼,而GCAP則在超大型三角翼上安裝了兩個垂直尾翼。ADD的設計在這一層面上與F-47水平相當,且由於沒有垂直尾翼,其隱身效能很可能優於GCAP。
ADD第六代戰鬥機設計中最獨特的部分在於尺寸。GCAP、F-47、J-36、J-50均為機身長度達20米的超大型戰鬥機,而韓國的六代機設計則介於KF-21和F-22之間,屬於相對較小的尺寸。因此,其航程和武器裝載量可能較其他國家的六代機稍遜,但在經濟性方面有望確立競爭優勢。
發動機是“阿喀琉斯之踵”
問題在於動力系統。招標書明確要求兩臺具備超音速巡航能力的自適應變迴圈發動機。自適應變迴圈發動機是指在飛行中透過改變旁通比和燃燒方式,從而在低油耗巡航和高推力超音速巡航之間切換的技術。簡單來說,就像在路上實時切換經濟模式和運動模式的汽車。
然而,自適應變迴圈發動機技術門檻極高,以韓國目前的技術實力,實現起來難度很大。對於剛剛開發出國產戰鬥機噴氣發動機的韓國而言,這顯然是一個“過於沉重的目標”。鑑於目前美國的F/A-XX、GCAP以及中國的J-36、J-50均已放棄或正在考慮放棄搭載自適應變迴圈發動機,是否在六代機上應用該發動機需謹慎決策。
直接搭載目前正在開發的發動機也存在問題。為KF-21開發的國產噴氣發動機KTF16000是以2041年獲得首次飛行許可(IFR)為目標,其幹推力僅為1.6萬磅,加力推力為2.4萬磅。將該發動機搭載在16米級的無尾隱身機上,很難達到防衛事業廳要求的超音速巡航能力。推力向量噴管技術目前也處於初期階段,雖在火箭上應用過,但在噴氣發動機上尚無應用先例。
筆者個人認為,應以KTF16000發動機為基礎,但不要設定風險過高的激進目標,而是借鑑HAF4500發動機,應用整合式發電機以增加數百千瓦以上的高功率電力生產能力,並集中精力開發推力向量噴管。與其執著於提高加力燃燒室推力,不如專注於獲取實質效能力,之後再與海外合作伙伴共同開展基於KTF16000的變迴圈發動機開發。
KF-21EX-T與第六代戰鬥機的優先順序分配
開發第六代戰鬥機的另一個擔憂是與KF-21EX-T之間的優先順序分配。目前,韓國航空宇宙產業(KAI)正在進行KF-21升級為5.5代戰鬥機的自主研究,預計在空軍最終需求整理完畢後,將具體化為KF-21 Block 3。問題在於,各方對於最終應在KF-21 Block 3規格中應用哪些技術意見分歧嚴重。
核心在於KF-21EX-T的隱身效能。目前的計劃是應用內建彈艙、隱身塗料及材料,但開發內建彈艙所需的成本和時間不容小覷,且有觀點認為僅利用遠端導彈或無人僚機(CCA)進行的遠端攻擊能力已足夠。甚至有觀點主張應儘早結束KF-21的改進,全力投入第六代戰鬥機的開發。
雙方觀點皆有道理,但如果“六代機提前開發論”與“KF-21最大化改進論”重演過去“F-50對陣KF-X”的爭論,可能會對韓國航空航天產業造成嚴重不良影響,必須格外小心。鑑於2002年至2014年間反覆出現的消耗性爭論,必須以“高效決策”和“多元投資”為前提製定這兩個平臺的開發戰略。即KF-21EX的機身下部內建彈艙應以與第六代戰鬥機相同的方式開發,以縮減成本和時間;同時將第六代戰鬥機的無尾、鴨翼設計應用於無人僚機(CCA),以最大化新技術的複用性。
必須為20年後未來做準備的戰鬥機
目前,有望參與防衛事業廳第六代戰鬥機概念研究專案的單位包括ADD、KAI和大韓航空。防衛事業廳也允許複數企業及研究機構聯合競標。KAI和大韓航空都在嘗試參與去年11月啟動的ADD實物大小隱身戰鬥機演示專案。韓國透過KF-21、KUS-LW無人僚機、KAORI-X隱身技術演示機的開發,積累了無尾及低可探測性設計經驗,LIG Nex1(079540)也在研究內建彈艙製造及測試評估技術。ADD還在主管一項規模達636億韓元、為期48個月的“隱身橋樑技術開發”,旨在整合從RCS基礎技術到多功能複合材料及低可探測感測器等各類技術。
雖然韓國剛剛完成了KF-21的開發,但針對第六代戰鬥機的準備工作現在開始可能已經有些晚了。中國的J-36、J-50已經在進行飛行試驗,美國的F-47則以2028年首飛為目標。即便韓國的六代機開發進展順利,實現實用化也很可能要等到2040年代中後期。
目前防衛事業廳指定的9億韓元概念研究,歸根結底只是數萬億韓元專案不到0.01%的起點。決定成敗的變數可以歸結為三點:到2030年隱身橋樑技術能否完成、發動機路線圖是否現實、有人/無人協同作戰系統(MUM-T)能否階段性成熟。只有這三者環環相扣,“韓國型第六代戰鬥機”才能超越韓半島上空,在K-防務出口市場中佔據一席之地。